新人教版九年級(jí)全一冊(cè)冊(cè)初中物理 第2節(jié) 核能 教學(xué)課件

1、第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第2節(jié) 核能1.了解核能獲取的兩種途徑。2.了解核能的利用和優(yōu)點(diǎn)。 3.了解核能可能帶來的問題。1945年8月6日名為“小男孩”的原子彈。這個(gè)“小男孩”的巨大毀滅力，令日本廣島核爆中心方圓2公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為平地。我國(guó)第一顆原子彈爆炸時(shí)的情景我國(guó)第一顆氫彈爆炸時(shí)的情景原子核（正）核外電子 （負(fù)） 質(zhì)子（正） 中子 （不帶電） 一、核能播放視頻核能：當(dāng)原子核發(fā)生聚變或者是裂變時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量減少，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2，減少的質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為能量，因此發(fā)生聚變和裂變時(shí)釋放出巨大的能量。核反應(yīng)裂變：聚變：一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等大小的核。兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較大的

2、核。優(yōu)點(diǎn)核能十分巨大，它能極大地補(bǔ)充人類能源的不足，使用核能大大地節(jié)約了常規(guī)能源；核能的利用也能夠解決能源分布不平衡的問題。缺點(diǎn)核能屬于一次能源，它是不可再生能源；核能利用不當(dāng)會(huì)造成核污染，產(chǎn)生核輻射，會(huì)對(duì)地球生物造成傷害。核能的特點(diǎn)裂變：用高速運(yùn)動(dòng)的中子轟擊鈾核，鈾核分裂為多個(gè)核，典型的反應(yīng)是分為鋇和氪，并放出3個(gè)中子。 二、裂變1946-1948年我國(guó)物理學(xué)家錢三強(qiáng)夫婦從實(shí)驗(yàn)中觀察到鈾核的3分裂和4分裂現(xiàn)象。播放視頻 鈾核裂變的時(shí)候要放出一些中子，這些中子又可引起其它的鈾235核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。2000噸1千克2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 1千克的鈾全部裂變釋放出2

3、000噸的煤完全燃燒釋放的能量。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)3.原子彈：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加控制大量原子核就會(huì)在極短時(shí)間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進(jìn)而產(chǎn)生毀滅性的破壞力。輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過程叫核的聚變。要發(fā)生聚變反應(yīng)必須讓輕核之間的距離達(dá)到10-15米。常見的聚變形式： 一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核。發(fā)生的條件：超高溫，因此也叫熱核反應(yīng)。大量氫核聚變可以釋放出更多的驚人的能量。 三、輕核的聚變播放視頻 某些質(zhì)量很小的原子核，在超高溫條件下結(jié)合成新的原子核，會(huì)釋放出巨大的核能，這種現(xiàn)象叫聚變。 聚變反應(yīng)要求一開始就要有很高的溫度，因此聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)，太陽(yáng)內(nèi)部就時(shí)刻發(fā)生著熱核反應(yīng)。 在太陽(yáng)內(nèi)部，氫核

4、在極高溫度下聚變成氦核，在這過程中釋放出28MeV的能量。不過這種聚變過程，不是一次反應(yīng)就能完成的，要經(jīng)過幾次反應(yīng)才能把四個(gè)氫核聚合成一個(gè)氦核。太陽(yáng)正是靠這種反應(yīng)以驚人的巨大功率，向宇宙空間輻射能量的。氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云 核能的和平利用核電站如果使原子核的裂變和聚變?cè)诳煽刂频臈l件下緩慢進(jìn)行，釋放的核能就可有效地利用。 核電站：是利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放出能量發(fā)電。核心設(shè)備是反應(yīng)堆。核能內(nèi)能機(jī)械能電能 核電站：利用核能發(fā)電能量轉(zhuǎn)化：核能內(nèi)能機(jī)械能電能特點(diǎn)：消耗燃料少、廢渣少、成本低,特別適合缺少煤、石油和水力資源的地方核反應(yīng)堆：控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,能夠緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置，是核電站的核心核反

5、應(yīng)堆核裂變產(chǎn)生的大量的核能使水汽化變成水蒸氣，水蒸氣帶動(dòng)汽輪機(jī)工作，汽輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了核能向電能的轉(zhuǎn)化。秦山核電站運(yùn)用對(duì)比法認(rèn)識(shí)裂變和聚變 項(xiàng)目區(qū)別核裂變核聚變定義一個(gè)重核分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量的核，這種核反應(yīng)叫做裂變輕核結(jié)合成較重的核，這種核反應(yīng)叫做聚變條件中子轟擊較大原子核超高溫釋放核能大小巨大更加巨大應(yīng)用原子彈(不加控制的核裂變)核電站(加以控制的核裂變)氫彈(不可控核聚變)聯(lián)系都是原子核發(fā)生變化時(shí)，釋放出巨大的能量核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A.目前核電站都是通過聚變反應(yīng)來利用核能B.核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的C.原子核分裂或聚合時(shí)釋

6、放出核能D.核能是一種不可再生的能源A 例典例分析核能的缺點(diǎn)： （1）核能存在污染，產(chǎn)生核輻射，會(huì)對(duì)地球生物造成傷害。 （2）核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生核廢料，在處理核廢料過程中，代價(jià)較高。 四、安全利用核能安全利用核能：核電站所產(chǎn)生的核廢料的放射性危害性很大，核廢料必須妥善的處置和保存，不能直接向大海中排放，一般深埋在人煙稀少的地方。1. 核電站和原子彈是利用核裂變來工作的，核電站控 制核裂變的反應(yīng)速度，原子彈不控制核裂變的反應(yīng) 速度。氫彈是利用核聚變來工作的。2. 核電站中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化： 核能內(nèi)能機(jī)械能電能。1、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(jī)械能內(nèi)能電能B、核能內(nèi)能機(jī)

7、械能電能C、核能內(nèi)能電能D、核能電能B2、核能是 發(fā)生變化的過程中釋放出的能量，它又叫 能。獲得核能的兩條途徑是 和 。3、核電站是利用 的能量來發(fā)電的。它的優(yōu)點(diǎn)是只需消耗很少 ，就可以產(chǎn)生大量的 能。輕核聚變 原子原子核內(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 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，通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_能。核電站必須防止_，避免造成污染問題。核反應(yīng)堆 鈾內(nèi) 機(jī)械 放射線外泄 核 5、核反應(yīng)堆和原子彈都是釋放核能的裝置，它們釋放核能的過程有什么相同？有什么不同？解：核反應(yīng)堆與原子彈釋放核能的相同點(diǎn)：都是通過一系列鈾核持續(xù)裂變釋放核能；不同點(diǎn)：核反應(yīng)堆中鈾核裂變是可控制的，原子彈的鈾核裂變是在一瞬間進(jìn)行的，并釋