初中物理核能+物理教科版九年級(jí)下冊(cè)

第十一章物理學(xué)與能源技術(shù)4、核能

我們已經(jīng)知道物體是由分子組成，分子又是由原子組成。以水分子為例：由水分子組成H2O分子由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成那么，原子又是由什么組成的呢？新課導(dǎo)入

3.知道核聚變及其應(yīng)用前景。

2.知道核裂變及其應(yīng)用。

1.知道什么是核能。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)1911年，盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出原子核式結(jié)構(gòu)模型。原子核（正）核外電子（負(fù)）質(zhì)子（正）中子（不帶電）質(zhì)子中子原子核電子新知講解原子核、核能一思考：許多帶正電的質(zhì)子擁擠在一個(gè)小小的原子核中，它們之間必定會(huì)產(chǎn)生很大的相互排斥力。那么，為什么原子核里的質(zhì)子和中子還能緊緊地結(jié)合在一起呢?原子核內(nèi)的各個(gè)粒子質(zhì)子和中子是通過一種叫作“核力”的作用力使它們能緊緊地結(jié)合在一起。中子質(zhì)子大部分元素的原子核是牢固而穩(wěn)定的，而有些原子核會(huì)按照一定的規(guī)律發(fā)出射線變成新的原子核，這就是放射性。2.元素的放射性3.核能質(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，也就是人們常說的原子能。裂變聚變1.裂變：重原子核分裂成較輕的原子核，叫裂變。鈾核裂變?nèi)祟愑行У孬@得大量核能，是用中子轟擊鈾核使鈾核裂變開始的。當(dāng)一一個(gè)中子轟擊一個(gè)鈾核引起鈾核裂變并釋放能量的同時(shí)，還釋放出2~3個(gè)中子。核裂變及其利用二同學(xué)們玩過多米諾骨牌嗎？推倒第一張牌后會(huì)發(fā)生什么？2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：如果釋放出的中子再引起其他鈾核裂變，就可使反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫作鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)加以控制：___________不加控制：___________建成核電站原子彈在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。核反應(yīng)堆是一種能夠控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。利用核反應(yīng)堆工作時(shí)釋放的能量使水汽化，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，這就是核電站。核電站示意圖(1)核電站的優(yōu)點(diǎn)：①核電站消耗的燃料很少，可以大大減少燃料的運(yùn)輸量。②核電站沒有煤燃燒放出的大量硫化物、碳氧化物、煙塵等，不會(huì)對(duì)大氣造成污染。(2)核電站的缺點(diǎn)：①核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。②核電站發(fā)電時(shí)，能量轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)多，核能發(fā)電廠熱效率較低，排放更多廢熱到環(huán)境中，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。③核能電廠投資成本太大。

交流討論：2011年3月11日，日本以東海域發(fā)生了里氏9.0級(jí)地震。強(qiáng)震引發(fā)劇烈的海嘯，對(duì)日本沿海地區(qū)造成了災(zāi)難性的沖擊。其中，位于福島縣沿海的福島第一核電站反應(yīng)堆遭到破壞，這一突發(fā)事件使附近區(qū)域居民甚至周邊鄰國陷入一片恐慌之中。大家的擔(dān)心是什么？這樣的事故能夠避免嗎？請(qǐng)了解相關(guān)事件背景，與同學(xué)討論核能安全利用的條件。這是因?yàn)橛糜诤朔磻?yīng)的燃料，是具有強(qiáng)烈放射性的物質(zhì)，放射性物質(zhì)的泄露，能夠發(fā)出射線，導(dǎo)致產(chǎn)生放射性污染。如果沒有足夠的保護(hù)措施，這些射線會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重傷害。核輻射的防護(hù)措施：對(duì)于輻射強(qiáng)度超過國家標(biāo)準(zhǔn)的放射性物質(zhì)，一定要防止其擴(kuò)散，人體切莫隨便靠近。距離防護(hù)：遠(yuǎn)距離操作，任何輻射源不能直接用手操作。屏蔽防護(hù)：根據(jù)輻射源的類型、射線能量、活度設(shè)置屏蔽體。1.聚變：輕原子核結(jié)合成較重的原子核，也會(huì)釋放出核能，這種核反應(yīng)叫作聚變。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。這一過程就是聚變，因此聚變也常稱為熱核反應(yīng)。氫核聚變核聚變?nèi)赡苡械耐瑢W(xué)會(huì)產(chǎn)生疑惑：使反應(yīng)物獲得極高的溫度，要消耗不少能量，一旦發(fā)生聚變，獲得的核能能彌補(bǔ)之前的付出嗎？不會(huì)有“入不敷出”的現(xiàn)象發(fā)生吧？事實(shí)上，聚變釋放的核能遠(yuǎn)大于我們“點(diǎn)火”所需的能量。太陽的能量，就來自核聚變——這把“火”自從46億年前“點(diǎn)燃”后，至今未熄。太陽內(nèi)部發(fā)生的聚變反應(yīng)，每秒鐘把7×108t的氫變?yōu)楹?。氫彈――根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大?？煽鼐圩兩形磳?shí)現(xiàn)，海水中蘊(yùn)藏著豐富的氘核，科學(xué)家預(yù)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。我國的核能發(fā)展1964年10月16日15時(shí)，中國第一顆原子彈爆炸成功。1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功。截止2016年12月10日，已建成并在運(yùn)的核電機(jī)組有36臺(tái)，裝機(jī)容量約3350萬千瓦；在建核電機(jī)組21臺(tái)，共計(jì)裝機(jī)容量2343.5萬千瓦。秦山核電站嶺奧核電站大亞灣核電站1.組成原子核的粒子是（）A.帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子B.帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子C.帶正帶的質(zhì)子、帶負(fù)電的電子和不帶電的中子D.帶負(fù)電的電子和不帶電的中子2.關(guān)于核能，下列說法中正確的是（）A.核能很小，無法利用B.核能巨大，但現(xiàn)在無法利用C.核動(dòng)力航母利用的是核能D.核能是可再生的BC當(dāng)堂檢測(cè)3.關(guān)于裂變反應(yīng)，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.所有原子核都能發(fā)生裂變反應(yīng)釋放能量B.裂變反應(yīng)是重原子核吸收中子后發(fā)生的C.原子彈是利用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的能量D.核電站是利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的能量A4.以下屬于核聚變反應(yīng)的是（