九年級物理全一冊人教版課件第22章 第二節(jié) 核能

1、核能,教學目標,了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)；,知道核能的優(yōu)點和可能帶來的問題，了解我國和世界核能利用新進展；,了解核裂變、核聚變。,教學重點,教學難點,核能的由來及其優(yōu)點和可能帶來的問題。,裂變和聚變。,原子核帶正電，電子帶負電，且電子繞原子核做高速運動。且原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子所帶負電荷數(shù)相等，所以整個原子呈電中性。,原子,電子,原子核,原子結(jié)構(gòu),原子核半徑小于原子半徑的萬分之一,體積占原子體積的萬億分之一。,如同螞蟻,與大型體育場的關(guān)系,原子結(jié)構(gòu),以水分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子組成。,原子結(jié)構(gòu),H O分子,氫原子,原子由原子核和核外電子組成。,原子結(jié)構(gòu),原子核有一個質(zhì)子，質(zhì)子帶

2、正電荷，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。,氫原子由原子核和一個核外電子組成。,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。,原子結(jié)構(gòu),氫原子能有中子嗎？,氧原子有中子,原子結(jié)構(gòu),它們都是氫原子， 只有中子數(shù)不同。,氫原子家族三兄弟,1質(zhì)子0中子,1質(zhì)子1中子,1質(zhì)子2中子,氕,氘,氚,核能,質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結(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，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。,獲取核能方式有兩種：即裂變和聚變。,當原子核發(fā)生聚變或者是裂變時會出現(xiàn)質(zhì)

3、量減少，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程 E= mc，減少的質(zhì)量會轉(zhuǎn)化為能量，因此發(fā)生聚變和裂變時釋放出巨大的能量。,核能,科學家用中子轟擊鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。 1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2 000 t煤完全燃燒時釋放的能量。,裂變,1千克,200輛,發(fā)生裂變的條件：用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。,裂變,停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？,將火柴搭成如圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？,裂變中的鏈式反應,鏈式反應,裂變中的鏈式反應,能緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置叫核反應堆。,核反應堆,防止射線輻射出去,水泥防護層,插入深一些，吸收中子多，反應速度

4、變慢 插入淺一些，吸收中子少，反應速度加快,控制棒鎘棒,吸收中子能力很強，用以控制反應速度,燃料棒鈾棒,由濃縮鈾（鈾235占3%4%）制成，放核能,慢化劑,附在鈾棒周圍；用石墨、重水或普通水，使裂變產(chǎn)生的中子減速，以便鈾235的吸收,在電站工作過程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？,核電站利用核反應堆進行發(fā)電,核能,內(nèi)能,機械能,電能,大亞灣 核電站,全世界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。,浙江嘉興杭州灣 秦山核電站,核動力艦艇,北京號巡洋艦,003型航母,“漢”級(091型) 攻擊型潛艇,原子彈,鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。進而產(chǎn)生毀滅性

5、的破壞力。,將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來，也會釋放出巨大的核能。,核能,氘核與氚核在超高溫下結(jié)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。,發(fā)生條件,也叫熱核反應,聚變,氘,氚,氦核,能量,中子,根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。,氫彈,自然界中，太陽內(nèi)部的溫度高達攝氏1千萬度以上，在那里就進行著大規(guī)模的聚變反應.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.可以說，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量。,自然界中的核聚變,可惜人們現(xiàn)在還不能像控制裂變那樣控制聚變。,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。,這個問題

6、由誰來解決呢？,會是你嗎？,聚變,核能分成幾種？,核能有什么應用？,核能屬于可再生還是不可再生能源？,核能,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？,課本練習,課本練習,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球體，原子半徑的數(shù)量級為10 m，原子核半徑的數(shù)量級為10 m. 打個比方，如果原子的大小跟北京奧運會鳥巢體育場一樣大，那么原子核該有多大？是相當于籃球、壘球、乒乓球？或者是蠶豆、還是綠豆？,3、核反應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？,課本練習,課本練習,4、什么是原子核的聚變？人類關(guān)于核聚變的應用已經(jīng)取得的成就是什么，還有什么問題急需解決？,5、以下是核電站工作情況的方框圖，請在空白的方框內(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,課本練習,核反應堆,（核能轉(zhuǎn)化為蒸氣的內(nèi)能）,機,機,輸電線輸出電能,（ ）,（ ）,獲取核