初中 初三 物理 核能 課件

1、第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第二節(jié) 核能人大附中深圳學(xué)校 趙雪璠注：本視頻中部分圖片和視頻來自網(wǎng)絡(luò)。 一. 學(xué)習(xí)目標1. 了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。2. 了解核裂變和核聚變。3. 知道核能的優(yōu)點和可能帶來的問題，了解核能利用的新進展。 二. 本節(jié)問題1.原子的結(jié)構(gòu)是什么？2.什么是核能？釋放核能的兩種方式是什么？ 2.1 什么是裂變中的鏈式反應(yīng)？核裂變的應(yīng)用有哪些？ 2.2 核聚變的應(yīng)用有哪些？3.核能的優(yōu)點有哪些？核能可能帶來哪些問題？ 三. 探究新知原子核（帶正電）核外電子（帶負電） 質(zhì)子（帶正電） 中子（不帶電）原子1、原子的結(jié)構(gòu)電子質(zhì)子和中子 質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起，要

2、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，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。分裂結(jié)合2、核能核裂變核聚變釋放核能的方式2.1 裂變 1934年1938年，科學(xué)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。用中子轟擊鈾核 ? 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？裂變發(fā)生條件2.1.1 鏈式反應(yīng)將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？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

3、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，這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。想想議議2.1.1 鏈式反應(yīng)2.1.2 核裂變的應(yīng)用（1）利用核能發(fā)電核電站核反應(yīng)堆實景核反應(yīng)堆 1942年，人類利用核反應(yīng)堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。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)生鏈式反應(yīng)的場所。（1）利用核能發(fā)電核電站秦山核電站大亞灣核電站田灣核電站嶺奧核電站華龍一號核電站是我國自主設(shè)計、制造的具世界領(lǐng)先地位。 華龍一號核電站（1）利用核能發(fā)電核電站（2）核動力核動力潛艇核動力航母 裂變在可控制的條件下進行。 鏈式反應(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。原子彈就

4、是根據(jù)這個原理制成的。 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。 （3）原子彈我國第一顆原子彈爆炸時的照片 1964年10月16日15時，我國第一顆原子彈爆炸成功。2.2 聚變 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，這一過程就是聚變。聚變需要在幾百萬攝氏度的高溫下才能發(fā)生，因此聚變又叫熱核反應(yīng)。超高溫發(fā)生條件2.2.1 核聚變的應(yīng)用（1）氫彈 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。我國第一顆氫彈爆炸時的照片 1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功。 （2）太陽內(nèi)部的核聚變 自然界中，太陽內(nèi)

5、部的溫度高達1千萬攝氏度以上，在那里就進行著大規(guī)模的聚變反應(yīng)。 太陽輻射出的光和熱，正是由聚變反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)化而來的?？梢哉f，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量。 現(xiàn)階段科學(xué)家還沒有找到持續(xù)可供使用的控制核聚變的方法。海水中蘊藏著豐富的氘核，目前人類需要解決的技術(shù)問題是：如何實現(xiàn)可控的聚變反應(yīng)獲取核能。當今研究的熱點是：磁約束的方法。 科學(xué)家預(yù)言，通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類能源問題！（3）核聚變應(yīng)用前景3、 核能的優(yōu)點及可能帶來的問題核能的優(yōu)點（1）經(jīng)濟，節(jié)約常規(guī)能源；（2）運輸方便，解決能源分布不均衡的問題；（3）清潔，不會造成大氣污染。核能可能帶來的問題 核能存在核污

6、染，一旦發(fā)生核泄漏，會對地球生物造成危害。閱讀教材STS 科學(xué).技術(shù).社會 四. 課堂小結(jié)核能裂變聚變特點應(yīng)用特點應(yīng)用鏈式反應(yīng)可以控制核電站、核動力、原子彈核聚變的控制在探索中氫彈、自然界太陽能原子的結(jié)構(gòu)優(yōu)點以及可能帶來的問題 五. 當堂小測甲1原子的中心是原子核，周圍有電子繞核運動，以下說法正確的是()A所有原子都由電子、質(zhì)子、中子組成 B所有原子的中子數(shù)都與質(zhì)子數(shù)相等C中性原子的電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等 D質(zhì)子、電子所帶的電荷不等 2獲取核能有兩條途徑：重核的裂變和輕核的聚變。如圖所示。屬于核裂變的是_圖；屬于核聚變的是_圖。（每空2分，滿分10分，時間3分鐘）乙C4. 從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過程中正確的途徑是（ ）A、核能機械能內(nèi)能電能 B、核能內(nèi)能機械能電能C、核能內(nèi)能電能 D、核能電能B3關(guān)于核反應(yīng)，下列說法正確的是( )A只有聚變才能釋放出核能 B氫彈爆炸是利用裂變釋放出的核能C核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng)是不可以控制的 D原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)是不加控制的D第2節(jié) 核能1、原子的結(jié)構(gòu)：原子核（質(zhì)子 + 中子） 核外電子 -2、核能：原子核分裂或相互結(jié)合釋放的能量。 2.1、核裂變： 鏈式反應(yīng)加以控制 核電站、核動力 鏈式反應(yīng)不加控制 原子彈 2.2、核聚變：