人教版九年級(jí)物理下冊(cè)課件第22章22.2 核能

第二十二章能源人教版·九年級(jí)下冊(cè)22.2核能知識(shí)與技能1.常識(shí)性了解核能及核能的獲取方式.2.了解原子核的結(jié)構(gòu)及核能的利用.3.理解核裂變和核聚變，能正確說出核裂變和核聚變的應(yīng)用.教學(xué)重難點(diǎn)1.核能的利用2.核能產(chǎn)生的兩種方式：裂變和聚變.1945年8月6日，美國(guó)向日本廣島投下第一顆原子彈廣島大部分被摧毀變成廢墟原子彈的威力為什么這么大？核能知識(shí)點(diǎn)一1．原子結(jié)構(gòu)H2O分子以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成。H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。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。O（2）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，由于中子不帶電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。原子核由質(zhì)子和中子組成，周圍有電子原子核外電子（帶負(fù)電，繞核高速旋轉(zhuǎn)）原子核中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）集中原子大部分質(zhì)量2．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。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。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，這就是核能。裂變知識(shí)點(diǎn)二1938年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使它變成兩個(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量，稱為原子核的裂變。1kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。1．裂變用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。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？2．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？想想議議用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子又會(huì)繼續(xù)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。3．核電站和原子彈核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所。核電站中的反應(yīng)堆1942年，人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。

目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。聚變知識(shí)點(diǎn)三將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來，也會(huì)釋放出巨大的核能。氘氚氦核中子能量聚變氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個(gè)中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量?？煽鼐圩兩形磳?shí)現(xiàn)，海水中蘊(yùn)藏著豐富的氘核，科學(xué)家預(yù)言，通過可控聚變來利用核能，將有望徹底解決人類能源問題。2011年3月，日本福島第一核電站發(fā)生爆炸，造成核泄漏。閱讀教材P172頁《核電站和核廢料處理》，談?wù)勛约旱目捶āＳ懻?.核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆．下列說法錯(cuò)誤的是（）A.目前核電站都是通過聚變反應(yīng)來利用核能B.核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的C.原子核分裂或聚合時(shí)釋放出核能D.核能是一種不可再生的能源A隨堂練習(xí)（1）核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來發(fā)電的．核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆是通過可控裂變（鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）釋放能量的．（2）原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)會(huì)釋放出大量能量，這種能量稱核能；核能的主要途徑為核裂變和核聚變．（3）可再生能源指可以在自然界里源源不斷地得到的能源，如水能、風(fēng)能、太陽能等；不可再生能源只會(huì)越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，如煤、石油、天然氣等．解析2.下列說法正確的是（）A.原子彈爆炸屬于原子核聚變B.在太陽內(nèi)部，太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸C.化石燃料、水能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉碊.做功沖程中，熱機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能BA項(xiàng)中原子彈爆炸屬于原子核裂變，不合題意；B項(xiàng)中在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能．因而太陽具有巨大的能量，符合題意；C項(xiàng)中化石燃料、水能是常規(guī)能源，地?zé)崮苁切履茉?，不合題意；D項(xiàng)中熱機(jī)的壓縮沖程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾膬?nèi)能;在做功沖程中，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，內(nèi)能減少，轉(zhuǎn)化成活塞的機(jī)械能；不合題意.解析3.關(guān)于能源、材料、信息的說法正確的是(

)A.核電站是利用化學(xué)能來發(fā)電的B.磁卡和VCD光碟都應(yīng)用了磁性材料C.光波、電磁波、超聲波都可以在真空中傳播D.無線電廣播、衛(wèi)星電視、移動(dòng)電話都是靠電磁波傳遞信息的D①核能在核電站中是通過核裂變的形式釋放出來的，與化學(xué)能不同；②磁卡是利用磁性材料制成的，VCD光碟是光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)；③超聲波屬于聲波，是不能在真空中傳播的；④電磁波是人在傳遞信息時(shí)最主要的介質(zhì)，應(yīng)用在眾多的通訊領(lǐng)域．解析4.如圖所示，為核電站發(fā)電流程圖．在核電站發(fā)電過程中，能量轉(zhuǎn)化的先后順序是（）A．核能，化學(xué)能，機(jī)械能，電能B．核能，機(jī)械能，內(nèi)能，電能C．核能，內(nèi)能，機(jī)械能，電能D．核能，內(nèi)能，化學(xué)能，電能C提示：核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能來加熱水，用產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽作為動(dòng)力，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的．核能裂變聚變?cè)訌椇朔磻?yīng)堆氫彈課堂小結(jié)1.原子、原子核、電子、中子、質(zhì)子，它們之間有什么關(guān)系？哪些是不帶電的？哪些是帶電的？帶的是哪種電？解答：原子是由原子核和核外電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成。中子不帶電，質(zhì)子和電子帶電，質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。2.原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它們都看成一個(gè)球體，原子半徑的數(shù)量級(jí)為10-10m。原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10-15m。打個(gè)比方，如果原子的大小跟北京奧運(yùn)會(huì)“鳥巢”體育場(chǎng)一樣大，耶么原子核該有多大？是相當(dāng)于籃球、壘球、乒乓球？或者是蠶豆、還是綠豆？解答：把原子比作“鳥巢”體育場(chǎng)，則原子核相當(dāng)于一顆小綠豆。3.核反應(yīng)堆和原子彈都是釋放核能的裝置，它們釋放核能的過程有什么相同？有什么不同？解答：核反應(yīng)堆和原子彈都是利用核的裂變釋放出的能量來工作的。核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的，而原子彈爆炸時(shí)發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不加控制的。4.什么是原子核的聚變？人類關(guān)于核聚變的應(yīng)用已經(jīng)取得的成就是什么？還有什么問題急需解決？解答：將兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會(huì)釋放出驚人的能量，這就是聚變，也稱為熱核反應(yīng).氫彈就是利用氫核聚變制成的武器；實(shí)現(xiàn)可控核聚變，利用可控核聚變釋放核能，是人類急需解決的問題。5.以下是核電站工作情況的方框圖。請(qǐng)?jiān)诳瞻椎姆娇騼?nèi)填寫裝置的種類，并在下面的括弧內(nèi)填寫這種裝置中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化。核反應(yīng)堆機(jī)機(jī)輸電線輸出電能（核能轉(zhuǎn)化為蒸汽的內(nèi)能）（）（）蒸汽的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)的機(jī)械能汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能汽輪發(fā)電九年級(jí)下冊(cè)物理（人教版）第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第二節(jié)核能1．物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成，原子是位于原子中心的帶_____電荷的原子核和核外帶_____電荷的_______構(gòu)成的。而原子核又是由帶正電荷的_______和不帶電荷的_______構(gòu)成的，它們通過一種叫做“核力”的相互作用緊密地結(jié)合在一起。2．一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生________或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。獲得核能有兩種途徑：原子核的________和_________。正負(fù)電子質(zhì)子中子分裂裂變聚變3．核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是____________；核反應(yīng)堆中的核燃料是鈾，核反應(yīng)堆中發(fā)生的__________反應(yīng)是可以控制的。核裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，瞬間可釋放出巨大的能量，可以制成____________。4．將某些質(zhì)量很小的原子核在___________下結(jié)合成新的原子核，會(huì)釋放出更大的核能，這就是核______變，也稱為__________反應(yīng)，據(jù)此可以制成氫彈。核反應(yīng)堆鏈?zhǔn)皆訌棾邷鼐蹮岷酥R(shí)點(diǎn)一核能1．(4分)下列各種粒子，不帶電的是()A．原子核B．質(zhì)子C．中子D．電子2．(4分)關(guān)于物質(zhì)的組成，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)是由大量分子組成的B．原子是由原子核和中子組成的C．原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．質(zhì)子和中子是由更小的微粒組成的CB3．(4分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814193)下列說法中，正確的是()A．使原子核分裂或聚合需要驚人的能量，這些能量叫核能B．核能是原子核動(dòng)能和勢(shì)能的總和C．核能是質(zhì)子和中子動(dòng)能和勢(shì)能的總和D．一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能D知識(shí)點(diǎn)二裂變4．(4分)核裂變是指用__________轟擊___________的原子核，使其變成兩個(gè)質(zhì)量___________大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量。1kg鈾全部裂變，釋放出的能量超過___________噸煤完全燃燒時(shí)釋放出的能量。5．(4分)用_______轟擊鈾235原子核，使其變成兩個(gè)質(zhì)量_______大小的原子核，這種現(xiàn)象叫做_______，同時(shí)釋放出巨大的核能。中子質(zhì)量較大中等2000中等裂變中子6．(4分)1964年我國(guó)第一顆原子彈試爆成功，目前核能已經(jīng)被廣泛和平利用，其中核電站是利用鈾核裂變時(shí)釋放出大量的核能來發(fā)電的。核能屬于__________(填“一次”或“二次”)能源。7．(6分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814194)核電站的核心是____________，它以鈾為核原料，放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫、高壓蒸汽的內(nèi)能，再經(jīng)過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_______能。一次核反應(yīng)堆電8．(6分)核反應(yīng)中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是______(填“可”或“不可”)控制的，工作時(shí)，會(huì)釋放能量，也會(huì)產(chǎn)生_________性物質(zhì)，所以核電站必需采取多種可靠的防護(hù)措施防止這種物質(zhì)的泄露。可放射知識(shí)點(diǎn)三聚變9．(6分)2010年上海世博會(huì)使用太陽能電池板等技術(shù)達(dá)到碳的“零排放”，太陽能屬于__________(填“一次”或“二次”)能源，太陽內(nèi)部發(fā)生的是___________(填“核聚變”或“核裂變”)，太陽能電池把_______能轉(zhuǎn)化為電能。一次核聚變太陽10．(4分)下列說法正確的是()A．聚變與裂變都釋放內(nèi)能B．聚變是在中子的轟擊下引發(fā)的C．裂變是在超高溫下進(jìn)行的D．以上說法都不對(duì)D11．(4分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814195)在核聚變時(shí)，一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成為()A．氦核并放出一個(gè)中子B．氦核并放出一個(gè)質(zhì)子C．氦核并放出一個(gè)電子D．以上說法均錯(cuò)誤A12．(5分)(上海中考)下列粒子中，帶負(fù)電的是()

A．電子B．中子C．質(zhì)子D．核子13．(5分)(廣州中考)上層的粒子由下層的粒子構(gòu)成，下列選項(xiàng)中正確描述物質(zhì)結(jié)構(gòu)的是()AA14．(5分)(導(dǎo)學(xué)號(hào)

65814196)2014年8月，我國(guó)自主研發(fā)的“華龍一號(hào)”核電站總體技術(shù)方案通過專家評(píng)審。核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。下列說法正確的是()A．目前核電站都是通過聚變反應(yīng)來釋放核能B．核電站產(chǎn)生的核廢料對(duì)環(huán)境沒有污染C．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的D．核反應(yīng)堆所用的核燃料主要是氫的同位素C15．(5分)福島第一核電站發(fā)生泄漏造成人員重大傷亡，如圖所示，人們提起核電站就談虎色變，其原因是()A．核電站發(fā)生事故是核爆炸，類似于原子彈的威力B．核電站發(fā)生事故引發(fā)大火燃燒C．核電站發(fā)生事故引發(fā)傳染病蔓延D．核電站發(fā)生事故造成嚴(yán)重核污染，破壞了環(huán)境DC

17．(5分)湖南張家界人陳能寬是中國(guó)核武器事業(yè)奠基人之一，中國(guó)“兩彈一星”功勛章獲得者。2016年5月27日因病在京逝世，享年94歲。陳能寬參與研究的核能