第二節(jié)核能設計一

1、2 核能-2-新課導入新課導入你知道為什么原子彈、氫彈的威力這么大嗎？你知道為什么原子彈、氫彈的威力這么大嗎？你想知道它的原理嗎？你想知道它的原理嗎？ -3-【合作探究合作探究】我們前面已經(jīng)學過原子、原子核的結構的知識，小組內(nèi)討論交流，說一說對于原子、原子核的結構你能了解少？（一）核能（一）核能-4-1一切物質(zhì)由分子組成，分子又由原子組成。2原子很小，直徑不到1nm。3原子由原子核和核外電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，其中質(zhì)子帶正電、電子帶負電、中子不帶電。4把原子比作大廣場，原子核就像幾顆豆粒擠在廣場中央，但整個原子的質(zhì)量和能量幾乎都集中在原子核上。-5-質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較

2、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合時，子核相互結合時，一旦使原子核分裂或聚合，一旦使原子核分裂或聚合，就有就有可能釋放出驚人的能量，這就是可能釋放出驚人的能量，這就是核能核能?！竞四芎四堋抠|(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。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。要使它們分裂或結合都是極其困難的。-6- 1938年，科學家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾年，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。原子核，使其發(fā)生了裂變。 1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過鈾全部裂變，釋放的能量超過2 000 t煤煤完全燃燒時釋放的能

3、量。完全燃燒時釋放的能量。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 -7-那么，地球上的能源是否是無盡的呢？將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？后，會發(fā)生什么？2鏈式反應鏈式反應用中子轟擊鈾用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋原子核，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，這些中子會放出核能，同時還

4、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，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。并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應。想想議議想想議議-8-9-【自學指導自學指導】自己閱讀教材思考：1裂變應用有哪些？2這些應用的區(qū)別是什么？應用之一：核電站 特點：鏈式反應可以控制應用之二：原子彈 特點：鏈式反應不可控制。大大亞亞灣灣核核電電站站 原子彈爆炸原子彈爆炸時的蘑菇云時的蘑菇云 -10-（三）聚變（三）聚變-11-將質(zhì)量較小的原子核結合起將質(zhì)量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。來，也會釋放出巨大的核能

5、。氘氘氚氚氦核氦核中子中子氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中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。子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。能量能量聚變聚變-12-氘核和氚核都屬氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。瞬間釋放的能量?？煽鼐圩兩形磳嵖煽鼐圩兩形磳崿F(xiàn)，海水中蘊藏著豐現(xiàn)，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預富的氘核，科學家預言，通過可控聚變來言，通過可控聚變來利用核能，將有望徹利用核能，將有望徹底解決人類能源

6、問題。底解決人類能源問題。-13-【想想議議想想議議】核聚變的應用及目前遇到的技術問題 核聚變目前無法控制，但可以用來制造氫彈。-14-【想想議議想想議議】人類和平利用核能的前景是美好的。但凡事有利就有弊，請同學交流探討核能的利用可能帶來的問題？1原子彈、氫彈等核武器的發(fā)展已給人類生存帶來威脅，一旦使用產(chǎn)生的破壞力十分巨大。2核電站的安全問題，核泄漏問題。3核電站產(chǎn)生的核廢料問題。-15-【聯(lián)系實際聯(lián)系實際】世界上曾經(jīng)發(fā)生過幾次核電站的核泄漏事故，比如：1986年切爾諾貝利核電站發(fā)生嚴重事故，造成核泄漏。2012年日本福島核電站因地震等自然災害影響反應堆發(fā)生爆炸造成核泄漏。從中能給我們什么啟示

7、？核電站的安全性要得到高度重視，科學家要制訂嚴格的安全措施和安全標準。-16-【自學指導自學指導】自學課后“STS 核電站和核廢料處理”，思考：1什么是核廢料？2核廢料有什么危害？3如何處理核廢料？ 1核電站使用過的核燃料稱為核廢料。2核廢料具有放射性，會對人和其他生物造成傷害。3核廢料一般深埋在人煙稀少的地方。-17-18-1.1.裂裂 變變：科學家發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾：科學家發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235(質(zhì)量數(shù)為質(zhì)量數(shù)為235的鈾的鈾)，鈾，鈾核會分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做核會分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。鈾核裂變時，還同時放出裂變。鈾核裂變時，還同時放出23個中子

8、，放出的個中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去。這種現(xiàn)象叫做鏈式反應。裂變將不斷地自行繼續(xù)下去。這種現(xiàn)象叫做鏈式反應。應用：應用：_。聚聚 變：變：科學家們發(fā)現(xiàn)，較輕的核結合成較重的核，也能釋放科學家們發(fā)現(xiàn)，較輕的核結合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做聚變。應用：能量，這種現(xiàn)象叫做聚變。應用：_。原子彈、核反應堆氫彈【課堂檢測課堂檢測】-19- 2.人類對核能的開發(fā)和利用不斷取得新的進展，根據(jù)目人類對核能的開發(fā)和利用不斷取得新的進展，根據(jù)目前的科研水平，你認為下列關于原子彈和核電站的說法正確的

9、是前的科研水平，你認為下列關于原子彈和核電站的說法正確的是 ( )A原子彈是利用核裂變，核電站是利用核聚變原子彈是利用核裂變，核電站是利用核聚變B原子彈是利用核聚變，核電站是利用核裂變原子彈是利用核聚變，核電站是利用核裂變C原子彈對聚變的鏈式反應速度不加控制原子彈對聚變的鏈式反應速度不加控制D核電站控制裂變的鏈式反應速度核電站控制裂變的鏈式反應速度【解析解析】 原子彈是利用核裂變，核電站是利用可控制的核裂原子彈是利用核裂變，核電站是利用可控制的核裂變，使核能緩慢釋放出來。變，使核能緩慢釋放出來。D-20-3關于原子核的組成，下列說法中正確的是關于原子核的組成，下列說法中正確的是 ( )A原子核是由質(zhì)子和電子組成的原子核是由質(zhì)子和電子組成的B原子核是由質(zhì)子和中子組成的原子核是由質(zhì)子和中子組成的C原子核是由中子和電子組成的原子核是由中子和電子組成的D原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成的原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成的B-21-4下列關于核能的說法錯誤的是下列關于核能的說法錯誤的是 ( )A核電站是利用核能來發(fā)電的核電站是利用核能來發(fā)電的B核反應堆中發(fā)生的是鏈式反應核反應堆中發(fā)生的是鏈式反應C核電站發(fā)生泄漏時會對人和生物造成傷害核電站發(fā)生泄漏時會對人和生物造成傷害D核廢料不會對環(huán)境造成污染核廢料不會對環(huán)境造成污染D-22-人有了知識，就會具備