人教版初中九全物理-第十單元-能源與可持續(xù)發(fā)展10.2核能【課件】

第十單元

能源與可持續(xù)發(fā)展10.2核能人教版九年級全冊物理課件目錄課堂導入01新知探究02課堂小結03拓展延伸04課堂導入01二戰(zhàn)與原子彈1945年，第二次世界大戰(zhàn)的后期，美國在日本的廣島、長崎各投下一顆原子彈，使兩島遭受毀滅性的打擊，最后迫使日本投降．“小男孩”裝填了64公斤鈾，只有0.7公斤發(fā)生裂變，而其中，只有600毫克被轉(zhuǎn)換為能量，這個“小男孩”的巨大毀滅力，令日本廣島核爆中心方圓2公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為平地?！靶∧泻ⅰ睆V島原子彈爆炸

原子彈爆炸后的廣島課堂導入1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功;1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸獲得成功.根本性的提升了我國的國際地位與實力，在決定世界和平，制止戰(zhàn)爭，抵御霸權，等國際事務中有了話語權，決定權。我國第一顆原子彈我國第一顆氫彈原子彈為什么會放出那么大的能量？氫彈和原子彈的原理相同嗎？課堂導入新知探究021．原子結構原子由原子核和核外電子組成。原子核有質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負電荷，二者電荷量相等，中子不帶電。質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍，中子和質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。一、核能新知探究（1）以水分子為例：H氫原子由原子核和一個核外電子組成。原子核有一個質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。O氧原子由原子核和八個核外電子組成。原子核有八個質(zhì)子和八個中子，由于中子不帶電，所以正負電荷量仍然相同。由水分子組成H2O分子由一個氧原子和兩個氫原子組成新知探究（2）質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可以釋放出驚人的能量，這就是我們說的核能，又稱原子能。新知探究2．核能（1）概念：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合時，可能釋放出驚人的能量，這就是核能。

①裂變②聚變（2）獲得核能的途徑：新知探究1.核裂變：質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個質(zhì)量相近的新核，并釋放出能量的過程。1938年，科學家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。1kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣讓裂變繼續(xù)下去呢？二、裂變新知探究將火柴搭成下圖所示結構，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？想想議議現(xiàn)象：火焰將會隨著第一根火柴一直向后面?zhèn)鲗?，直到燃盡所有火柴．如果抽掉火柴(1)，火柴(2)、(3)就不能燃燒了．如果去掉其中火柴(1)，火柴(2)(3)會燃燒嗎？說明：火柴的燃燒可以得到控制新知探究2.鏈式反應用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應。鏈式反應是可以控制的。鏈式反應示意圖1946-1948年我國物理學家錢三強夫婦從實驗中觀察到鈾核的3分裂和4分裂現(xiàn)象。新知探究3.核電站核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發(fā)生鏈式反應的場所。1942年，人類利用核反應堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。核電站中的反應堆秦山核電站核電站的原理示意圖

核能內(nèi)能機械能電能核電站將新知探究4.原子彈鏈式反應如果不加控制,大量原子核就會在一瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的能量。在人類實現(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。不加控制的核裂變新知探究1.核聚變：將質(zhì)量較小的原子核，在超高溫和超高壓的條件下，聚合成一個較重的原子核，同時釋放出核能的過程就是核聚變，也稱為熱核反應。氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。三、聚變新知探究2.氫彈氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。質(zhì)量相同的核燃料，聚變反應釋放的核能比裂變反應要多得多。太陽內(nèi)部的溫度高達1000萬攝氏度以上，太陽輻射出的光和熱，正是由聚變反應釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的。新知探究3.可控核聚變的意義可控聚變尚未實現(xiàn)，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預言，通過可控聚變來利用核能，將有望徹底解決人類能源問題。海水中蘊藏著豐富的氘核中國核聚變實驗裝置新知探究核裂變和核聚變的區(qū)別比較裂變聚變定義條件釋放核能的大小是否可控應用較大原子核分裂為較小原子核的過程質(zhì)量小的原子核結合成較大原子核的過程中子轟擊較大原子核超高溫巨大更加巨大裂變的鏈式反應可控聚變目前不可控原子彈、核電站氫彈、太陽內(nèi)部爆炸新知探究核電站和核廢料處理1.核能的優(yōu)點：(1)核能十分巨大，能極大地補充人類能源的不足.(2)能夠解決能源不平衡分布的問題.2.存在的問題：(1)核能存在核污染，產(chǎn)生核輻射，會對地球生物造成傷害.(2)核反應堆中會產(chǎn)生核廢料，治理廢料過程中，代價較高.2011年3月，日本近海發(fā)生大地震，日本福島第一核電站發(fā)生爆炸，造成核泄漏。新知探究課堂小結03本堂重點：知道可控鏈式反應，區(qū)分裂變與聚變。

本堂難點：了解鏈式反應及發(fā)生的條件。

課堂小結拓展延伸04考點一：核裂變及其應用【典型例題1】（2019黃石）能源科技的發(fā)展促進了人類文明的進步，下列有關能源的說法錯誤的是（）A．目前的核電站是靠原子核的裂變進行B．能量轉(zhuǎn)化是守恒的，所以能源是取之不盡用之不竭的C．風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)化為電能 D．水能、太陽能都是可再生能源B課堂練習【遷移訓練1】（2019北部灣）中國援建了巴基斯坦的核電站，核電站的核反應堆利用原子核的__________（選填“裂變”或“聚變”）釋放核能。Wi-fi無線上網(wǎng)是利用________（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞信息。電磁波裂變課堂練習考點二：核聚變及其應用【典型例題2】（2019內(nèi)江）關于核聚變，下列說法正確的是（）A．原子核必須在超高溫下才能發(fā)生聚變

B．任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變

C．原子彈爆炸時釋放的巨大能量來自核聚變

D．目前人類已經(jīng)建成核電站，利用核聚變發(fā)電A課堂練習【遷移訓練2】（