（人教版）物理九下第2節(jié)核能課件

1、第二十二章第二十二章 能能源與可源與可持續(xù)發(fā)展持續(xù)發(fā)展第第2 2節(jié)節(jié) 核能核能人教人教版版 物理物理 九九年級年級 下冊下冊導(dǎo)入新知導(dǎo)入新知我國第一顆我國第一顆原子彈原子彈爆炸時(shí)的情景爆炸時(shí)的情景我國第一顆我國第一顆氫彈氫彈爆炸時(shí)的情景爆炸時(shí)的情景氫彈和原子彈能量來源于哪里？它們的原理相同嗎？氫彈和原子彈能量來源于哪里？它們的原理相同嗎？素養(yǎng)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)1.了解了解核能核能、裂變裂變、聚變聚變，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的環(huán)境問題?？赡軒淼沫h(huán)境問題。2.初步認(rèn)識科學(xué)及相關(guān)技術(shù)對于人類生活初步認(rèn)識科學(xué)及相關(guān)技術(shù)對于人類生活的影響有兩面性。的影響有兩面性。探究新知探究新知原子核（

2、正）原子核（正）核外電子（負(fù)）核外電子（負(fù)）質(zhì)子（正）質(zhì)子（正）中子（不帶電）中子（不帶電）知識點(diǎn) 1探究新知探究新知 質(zhì)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，這就是有可能釋放出驚人的能量，這就是核能核能。 質(zhì)質(zhì)子子和和中子中子依靠強(qiáng)大的依靠強(qiáng)大的核力核力緊密地結(jié)合在一起。要使它們分裂或結(jié)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。合都是極其困難的。核核 能能探究新知探究新知裂變裂變：質(zhì)量較大的：質(zhì)量較大的原子核原子核在在中子中子轟擊下分裂成轟擊下分裂成2 2個(gè)新原子核，個(gè)新原子核，并釋

3、放能量的過并釋放能量的過程。程。知識知識點(diǎn)點(diǎn) 2 1938年，科學(xué)家用中年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾子轟擊質(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。 1kg鈾全部裂變，釋放的能鈾全部裂變，釋放的能量超過量超過2 000t煤完全燃燒時(shí)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。釋放的能量。點(diǎn)擊圖點(diǎn)擊圖片演示核裂變片演示核裂變探究新知探究新知 用用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。放出能量。 外外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。界中子停止轟擊，裂變也就停止了。 怎怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？發(fā)發(fā)生裂變的條件生裂變的條件探究新

4、知探究新知 當(dāng)當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，釋放大量核能的同中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，釋放大量核能的同時(shí)產(chǎn)生出幾個(gè)新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核，使它時(shí)產(chǎn)生出幾個(gè)新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。由此們也發(fā)生裂變。由此，鏈?zhǔn)搅炎?，鏈?zhǔn)搅炎兙褪氢櫨褪氢櫤顺掷m(xù)裂變的核持續(xù)裂變的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)點(diǎn)擊圖點(diǎn)擊圖片演片演示鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示鏈?zhǔn)椒磻?yīng)探究新知探究新知 核核電站的核電站的核心設(shè)備是心設(shè)備是核反應(yīng)核反應(yīng)堆堆。核反應(yīng)堆是。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生原子核發(fā)生鏈?zhǔn)芥準(zhǔn)椒磻?yīng)反應(yīng)的場所。的場所。核能核能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能電能電能 核能的和平利核能的和平利用用核核電站電站 1

5、942年，人年，人類利用核反應(yīng)堆類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變?？刂频拟櫤肆炎?。探究新知探究新知鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的能量。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，在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即即1945年年，利用不加控制的核裂變制，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器造的毀滅性武器原子彈爆炸了。原子彈爆炸了。原子彈原子彈 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1. 為為緩解電力緊張的狀緩解電力緊張的狀況，我況，我省正在加快核電站的相省正在加快核電站的相關(guān)建關(guān)建設(shè)，下設(shè)，下列說法

6、正確的列說法正確的是（是（ ）A核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能B核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變C核能發(fā)電使用的燃料是天然氣核能發(fā)電使用的燃料是天然氣D核電站利用的核能屬于可再生能源核電站利用的核能屬于可再生能源A探究新知探究新知氘氘氚氚氦核氦核中子中子 氘氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核氦核和一個(gè)和一個(gè)中子中子，也會也會釋釋放大量核能。這一過程就是放大量核能。這一過程就是聚變，聚變，也稱為也稱為熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)。能量能量聚變聚變知識點(diǎn)3探究新知探究新知 氘核和氚核都屬于氫核的一氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量

7、氫核的聚變，可以在瞬種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。間釋放驚人的能量。氫彈氫彈利用的利用的就是聚變瞬間釋放的能量。就是聚變瞬間釋放的能量。 可控聚變尚未實(shí)現(xiàn)可控聚變尚未實(shí)現(xiàn)，海水中，海水中蘊(yùn)藏著豐富的氘核，科學(xué)家預(yù)言，蘊(yùn)藏著豐富的氘核，科學(xué)家預(yù)言，通過通過可控聚變來利用核能可控聚變來利用核能，將有，將有望徹底解決人類能源問題。望徹底解決人類能源問題。探究新知探究新知核燃料的安全循環(huán)使用和處理核燃料的安全循環(huán)使用和處理核電站的核廢料具核電站的核廢料具有有放射性放射性，對，對環(huán)境會造成相當(dāng)大的危害，因此環(huán)境會造成相當(dāng)大的危害，因此要將核廢料深埋到要將核廢料深埋到人跡稀少的沙人跡稀少的

8、沙漠地漠地帶帶。探究新知探究新知 第第一道屏障是鋯一道屏障是鋯-4-4合金的燃料包殼，它把核燃料及其裂變產(chǎn)物封閉合金的燃料包殼，它把核燃料及其裂變產(chǎn)物封閉起來。起來。 核核電站實(shí)施縱深防御、多重保護(hù)、多樣性的設(shè)計(jì)原則，確保核安全。電站實(shí)施縱深防御、多重保護(hù)、多樣性的設(shè)計(jì)原則，確保核安全。以秦山核電站為例，它有三道屏障，用于防止放射性物質(zhì)的外泄以秦山核電站為例，它有三道屏障，用于防止放射性物質(zhì)的外泄。 第第二道屏障是二道屏障是壁厚為壁厚為175175毫米鋼板制成的反應(yīng)堆壓力容器以及相應(yīng)的毫米鋼板制成的反應(yīng)堆壓力容器以及相應(yīng)的管道設(shè)施，它把反應(yīng)堆冷卻劑包容在里面，防止有放射性的反應(yīng)堆冷卻劑管道設(shè)施

9、，它把反應(yīng)堆冷卻劑包容在里面，防止有放射性的反應(yīng)堆冷卻劑外泄。外泄。 第第三道屏障是反應(yīng)堆安全殼，它是高三道屏障是反應(yīng)堆安全殼，它是高72.572.5米、外徑米、外徑3838米、厚米、厚1 1米的鋼米的鋼筋混凝土制成的圓柱形建筑，內(nèi)襯筋混凝土制成的圓柱形建筑，內(nèi)襯6 6毫米的鋼板。安全殼也能抵御外部破毫米的鋼板。安全殼也能抵御外部破壞。壞。核廢料處理核廢料處理鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2. 下下列關(guān)于原子核聚變的說法不正確的列關(guān)于原子核聚變的說法不正確的是（是（ ）A任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變?nèi)魏蝺蓚€(gè)原子核都可以發(fā)生聚變B原子核必須在超高溫下才能發(fā)生聚變原子核必須在超高溫下才能發(fā)生聚變C大量的氫原子核

10、聚變時(shí)釋放出驚人的能量大量的氫原子核聚變時(shí)釋放出驚人的能量D目前人類還不能有效地控制原子核聚變目前人類還不能有效地控制原子核聚變A鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)連 接 中 考連 接 中 考（2019內(nèi)江）關(guān)于核聚變，下列說法正確的是（）內(nèi)江）關(guān)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)生聚變原子核必須在超高溫下才能發(fā)生聚變 B任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變?nèi)魏蝺蓚€(gè)原子核都可以發(fā)生聚變 C原子彈爆炸時(shí)釋放的巨大能量來自核聚變原子彈爆炸時(shí)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)電目前人類已經(jīng)建成核電站，利用核聚變發(fā)電 自然界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位自然界中最容易實(shí)

11、現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素素氘氘與氚的聚變，不是任意的原子核就能發(fā)生核聚與氚的聚變，不是任意的原子核就能發(fā)生核聚變變核核裂變裂變核核裂變裂變A課堂檢測課堂檢測1.核能是核能是_發(fā)生變化的過程中釋放出的能發(fā)生變化的過程中釋放出的能量，它又叫量，它又叫_能。獲得核能的兩條途徑是能。獲得核能的兩條途徑是_和和_。2.核電站是利用核電站是利用_的能量來的能量來發(fā)電的。發(fā)電的。核電站的核心是核電站的核心是_，它的優(yōu)點(diǎn)是只需它的優(yōu)點(diǎn)是只需消耗很少消耗很少_，就可以產(chǎn)生大量的，就可以產(chǎn)生大量的_能。能。輕核聚變輕核聚變 原子原子原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)重核裂變重核裂變原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生原子核裂變的

12、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生 燃料燃料 核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆 電電基 礎(chǔ) 鞏 固 題基 礎(chǔ) 鞏 固 題課堂檢測課堂檢測3. 下下列關(guān)于核能說法正確的列關(guān)于核能說法正確的是（是（）A核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控制核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控制的的B核電站產(chǎn)生的核廢料仍具有放射性，一般深埋核電站產(chǎn)生的核廢料仍具有放射性，一般深埋在在 人人煙稀煙稀少的少的地方地方 C核反應(yīng)堆可將核能直接轉(zhuǎn)化成電能核反應(yīng)堆可將核能直接轉(zhuǎn)化成電能 D我國已建成可控核聚變反應(yīng)堆我國已建成可控核聚變反應(yīng)堆 B基 礎(chǔ) 鞏 固 題基 礎(chǔ) 鞏 固 題課堂檢測課堂檢測4.下下圖是核電站工作的流程圖。關(guān)于流程圖中各裝置的能量圖是核電站工作的流

13、程圖。關(guān)于流程圖中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，下列說法錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)化，下列說法錯(cuò)誤的是（是（）A核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B蒸汽輪機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能蒸汽輪機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D各種用電器將電能轉(zhuǎn)化為各種用電器將電能轉(zhuǎn)化為其其他他形形式的能式的能B基 礎(chǔ) 鞏 固 題基 礎(chǔ) 鞏 固 題探究新知探究新知閱閱讀材料，回答問題。讀材料，回答問題。 在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高的重視。如今美國電在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高的重視。如今美國電力的力的21%是來自核電站。核材料在原子反應(yīng)堆中發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能

14、，是來自核電站。核材料在原子反應(yīng)堆中發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣，水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，蒸汽冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣，水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終實(shí)現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換。輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終實(shí)現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換。請?jiān)谙旅娴目崭裰刑钌线m當(dāng)?shù)膬?nèi)容：請?jiān)谙旅娴目崭裰刑钌线m當(dāng)?shù)膬?nèi)容：（1）發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)是讓線圈在）發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)是讓線圈在_中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象在物理中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象在物理學(xué)中稱之為學(xué)中稱之為_現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（2）核電站所需的核能是利用原子核）核電站所需的核能是利用原子核_（選填（選填“裂變裂變”或或“聚變聚變”）所產(chǎn)生的。所產(chǎn)生