人教版初中物理九年級(jí)全一冊(cè)核能

第2節(jié)核能1．原子結(jié)構(gòu)H2O分子以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子構(gòu)成。H（1）氫原子由原子核和一個(gè)核外電子構(gòu)成。原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。O（2）氧原子由原子核和八個(gè)核外電子構(gòu)成。原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于中子不帶電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。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)，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。2．核能質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)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。裂變

裂變：質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量的原子核的過(guò)程叫做裂變1．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。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？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。那么，地球上的能源是否是無(wú)盡的呢？將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？2．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子會(huì)繼續(xù)轟擊其他鈾核。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?zhǔn)椒磻?yīng)。想想議議核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所。

1942年，人類(lèi)利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。目前，全世界已經(jīng)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。3．核電站利用核能發(fā)電1kg鈾中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的能量大約相當(dāng)于2500t的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所放出能量.核能的和平利用――核電站

思考：在電站工作過(guò)程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能核電站的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產(chǎn)生大量的電能。2.核電站不排放煙塵和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體，對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電站小得多。3.從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，核能發(fā)電成本低于火力發(fā)電。缺點(diǎn)：現(xiàn)在世界上運(yùn)行的核電站都是通過(guò)受控裂變釋放的能量發(fā)電的，但是，核裂變使用的核燃料儲(chǔ)量非常有限，開(kāi)采成本高，存在著臨界事故和放射性物質(zhì)泄露等潛在問(wèn)題，且核裂變所生成的核廢料可能對(duì)環(huán)境造成污染。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。在人類(lèi)實(shí)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。將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來(lái)，也會(huì)釋放出巨大的核能。氘氚氦核中子氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個(gè)中子，能釋放大量核能。這一過(guò)程就是聚變。三、聚變能量聚變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。可控聚變尚未實(shí)

現(xiàn)，海水中蘊(yùn)藏著豐

富的氘核，科學(xué)家預(yù)

言，通過(guò)可控聚變來(lái)

利用核能，將有望徹

底解決人類(lèi)能源問(wèn)題。自然界中的熱核反應(yīng)自然界中，太陽(yáng)內(nèi)部的溫度高達(dá)攝氏1千萬(wàn)度以上，在那里就進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反應(yīng)。太陽(yáng)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(lái)的?？梢哉f(shuō)，地球上的人類(lèi)每天都享用著聚變釋放出的能量。1.從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中正確的途徑是（）A、核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能B、核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能C、核能→內(nèi)能→電能D、核能→電能練習(xí)B2、核能是____________發(fā)生變化的過(guò)程中釋放出的能量，它又叫________能。獲得核能的兩條途徑是_________和_________。3.核電站是利用________________

的能量來(lái)發(fā)電的。它的優(yōu)點(diǎn)是只需消耗很少的________，就可以產(chǎn)生大量的________能。輕核聚變?cè)釉雍藘?nèi)部結(jié)構(gòu)重核裂變?cè)雍肆炎兊逆準(zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生

核燃料電4、核電站的核心是__________，它以________為核燃料，反應(yīng)堆中放出的_________能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的_________能，通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_(kāi)