第二十二章 第二、三節(jié)、核能、太陽(yáng)能

1、核核 能能 第二十二章第二十二章 第節(jié)第節(jié)第第3 3節(jié)節(jié) 太太 陽(yáng)陽(yáng) 能能 1原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu) 以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子 組成。組成。 一、核能一、核能 原子由原子核和核外電子組成。原子由原子核和核外電子組成。 （1）氫原子由原子核和一個(gè)核外電子組成。）氫原子由原子核和一個(gè)核外電子組成。 原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子 帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。 H O （2） 氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。 原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于

2、中子不帶原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于中子不帶 電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。 質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原 子核相互結(jié)合時(shí)，就有可能釋放出驚人的能量，這子核相互結(jié)合時(shí)，就有可能釋放出驚人的能量，這 就是就是核能核能。 2核能核能 質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起。質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起。 要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。 1938年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾 235原子核，使其發(fā)生了裂變。原子核，使其發(fā)生了裂變。

3、 1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)2 000 t煤煤 完全燃燒時(shí)釋放的能量。完全燃燒時(shí)釋放的能量。 用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出 能量。能量。 外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣 才能讓裂變繼續(xù)下去呢？才能讓裂變繼續(xù)下去呢？ 1發(fā)生裂變的條件發(fā)生裂變的條件 二、裂變二、裂變 2 2：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不 加以控制，大量原子核就加以控制，大量原子核就 在一瞬間發(fā)生裂變。釋放在一瞬間發(fā)生裂變。釋放 出極大的能量。出極大的能量。 原子彈爆炸。原子彈爆炸。 2裂變速度加以控制

4、裂變速度加以控制核電站發(fā)電核電站發(fā)電 將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起 來(lái)，也會(huì)釋放出巨大的核能。來(lái)，也會(huì)釋放出巨大的核能。 氫核在超高溫下結(jié)合形成氦核，能釋放大量核氫核在超高溫下結(jié)合形成氦核，能釋放大量核 能。這一過(guò)程就是聚變。能。這一過(guò)程就是聚變。 三、聚變?nèi)⒕圩?氫核的聚變，控氫核的聚變，控 制速度制速度氫彈爆炸氫彈爆炸 可控聚變尚未實(shí)可控聚變尚未實(shí) 現(xiàn)，現(xiàn)，- -未來(lái)的核電站未來(lái)的核電站 核能核能 裂變裂變 聚變聚變 原子彈原子彈 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆 氫彈氫彈 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 未來(lái)的核電未來(lái)的核電 站站 太陽(yáng)能太陽(yáng)能 第二十二章第二十二章 第節(jié)第節(jié) 動(dòng)植物的生長(zhǎng)，人類

5、的活動(dòng)都無(wú)法離開(kāi)太陽(yáng)。這個(gè)發(fā)光動(dòng)植物的生長(zhǎng)，人類的活動(dòng)都無(wú)法離開(kāi)太陽(yáng)。這個(gè)發(fā)光 發(fā)熱的大火球已經(jīng)存在了發(fā)熱的大火球已經(jīng)存在了50億年之久。你是否了解太陽(yáng)？人億年之久。你是否了解太陽(yáng)？人 類是否能夠從距離地球類是否能夠從距離地球1.5億千米遠(yuǎn)處的太陽(yáng)上，獲取所需的億千米遠(yuǎn)處的太陽(yáng)上，獲取所需的 能源？能源？ 太陽(yáng)距地球太陽(yáng)距地球1.5億億 千米，直徑大約是地千米，直徑大約是地 球的球的110倍，體積是地倍，體積是地 球的球的130萬(wàn)倍，質(zhì)量是萬(wàn)倍，質(zhì)量是 地球的地球的33萬(wàn)倍，核心萬(wàn)倍，核心 溫度高達(dá)溫度高達(dá)1 500萬(wàn)攝氏萬(wàn)攝氏 度。度。 一、太陽(yáng)一、太陽(yáng)巨大的核能火爐巨大的核能火爐 在太陽(yáng)內(nèi)

6、部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放在太陽(yáng)內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，釋放 出巨大的核能。太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，出巨大的核能。太陽(yáng)核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸， 太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的太陽(yáng)就像一個(gè)巨大的“核能火爐核能火爐”。 太陽(yáng)向外輻射的能量中，只有約二十億分之一太陽(yáng)向外輻射的能量中，只有約二十億分之一 傳遞到地球。傳遞到地球。 二、太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù)二、太陽(yáng)是人類能源的寶庫(kù) 太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在億年，地球在 這近這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分 能量的源泉。人類的日常生活，也

7、無(wú)法離開(kāi)陽(yáng)光。能量的源泉。人類的日常生活，也無(wú)法離開(kāi)陽(yáng)光。 今天我們開(kāi)采今天我們開(kāi)采化石燃料，化石燃料，實(shí)際上是在開(kāi)采上億年實(shí)際上是在開(kāi)采上億年 前地球接收的前地球接收的太陽(yáng)能太陽(yáng)能。 遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過(guò)光合遠(yuǎn)古時(shí)期的植物通過(guò)光合 作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi) 的化學(xué)能。的化學(xué)能。 經(jīng)過(guò)地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死經(jīng)過(guò)地殼的不斷運(yùn)動(dòng)，死 后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海后的動(dòng)植物軀體埋在地下和海 底。底。 經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的復(fù)雜變化，經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的復(fù)雜變化， 變成了煤、石油、天然氣。變成了煤、石油、天然氣。 化石能源的形成化石能源的形成 直接利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種。直接利用太陽(yáng)能的方式

8、主要有兩種。 用集熱器收集陽(yáng)光中用集熱器收集陽(yáng)光中 的能量來(lái)加熱水等物質(zhì)。的能量來(lái)加熱水等物質(zhì)。 實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能。能。 1光熱轉(zhuǎn)化光熱轉(zhuǎn)化 三、太陽(yáng)能的利用三、太陽(yáng)能的利用 熱水熱水 冷水冷水 水箱水箱 集熱器集熱器 太陽(yáng)光太陽(yáng)光 集熱器的原理集熱器的原理 太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能電池可以將 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；太?yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?在航空、航在航空、航 天、交天、交 通、通信等領(lǐng)域中有較通、通信等領(lǐng)域中有較 為廣泛的應(yīng)用。為廣泛的應(yīng)用。 2光電轉(zhuǎn)化光電轉(zhuǎn)化 三、太陽(yáng)能的利用三、太陽(yáng)能的利用 太陽(yáng)能熱發(fā)電電站太陽(yáng)能熱發(fā)電電站 集熱塔集熱塔 加熱水，加熱水， 通過(guò)水蒸氣推動(dòng)通過(guò)水蒸氣推動(dòng) 汽輪機(jī)發(fā)電汽輪機(jī)發(fā)電 定日鏡定日鏡 追著太追著太 陽(yáng)轉(zhuǎn)，反射陽(yáng)光陽(yáng)轉(zhuǎn)，反射陽(yáng)光 京郊居民光伏發(fā)電項(xiàng)目并入國(guó)家電網(wǎng)京郊居民光伏發(fā)電項(xiàng)目并入國(guó)家電網(wǎng) 能源易獲取能源易獲取 不排放不排放CO2 能源量大能源量