初中物理核能+物理教科版九年級下冊 ++

11.4核能我國第一顆原子彈爆炸時的情景我國第一顆氫彈爆炸時的情景1964年10月16日15時，我國第一顆原子彈爆炸成功。你知道原子彈為什么會突然放出那么大的能量嗎？氫彈和原子彈的原理相同嗎？新課導入1.原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)分子原子原子核電子（帶負電）質(zhì)子（帶正電）中子（不帶電）質(zhì)量很小質(zhì)量幾乎相同原子核質(zhì)子中子電子新知講解原子核、核能一原子核內(nèi)的各個質(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。原子核是非常牢固的一旦質(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，又稱原子能。獲得核能有兩種途徑：裂變和聚變。重核發(fā)生裂變輕核發(fā)生聚變1938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。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。1.裂變鈾核裂變核裂變能及其利用二思考：鈾235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變，那么是不是要不斷地從外界提供中子才能使反應(yīng)不斷進行呢？同學們玩過多米諾骨牌嗎？推倒第一張牌后會發(fā)生什么？2.鏈式反應(yīng)用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂時釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核，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(yīng)。1964年，我國的第一顆原子彈爆炸鏈式反應(yīng)如果不加控制，大量原子核就會在一瞬間發(fā)生裂變，產(chǎn)生極大的破壞性力量。3.核裂變的應(yīng)用1942年，人類首次實現(xiàn)了可控制的核裂變。核電站利用可控的核裂變發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是發(fā)生鏈式反應(yīng)的場所。核電站中的反應(yīng)堆我國的第一座核電站——秦山核電站核電站示意圖能量轉(zhuǎn)化：核能→內(nèi)能→機械能→電能核電站示意圖思考：由圖可知核反應(yīng)堆有厚重的保護層，這是為什么呢？用于核反應(yīng)的燃料（如鈾235），是具有強烈放射性的物質(zhì)，能夠發(fā)出射線。如果沒有足夠的保護措施，這些射線會對人體健康造成嚴重傷害。核電站的優(yōu)點：1.核電站消耗的燃料很少，可以大大減少燃料的運輸量。例如：一座1.0×l06kW的核電站，每年約消耗30t鈾燃料，而同樣功率的火力發(fā)電站卻要消耗約3.0×106t煤。2.核電站沒有煤燃燒放出的大量硫化物、碳氧化物、煙塵等，不會對大氣造成污染。交流討論：2011年3月11日，日本以東海域發(fā)生了里氏9.0級地震。強震引發(fā)劇烈的海嘯，對日本沿海地區(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。大家的擔心是什么？這樣的事故能夠避免嗎？請了解相關(guān)事件背景，與同學討論核能安全利用的條件。這是因為用于核反應(yīng)的燃料，是具有強烈放射性的物質(zhì)，放射性物質(zhì)的泄露，能夠發(fā)出射線，導致產(chǎn)生放射性污染。如果沒有足夠的保護措施，這些射線會對人體健康造成嚴重傷害。核輻射的防護措施：(1)對于輻射強度超過國家標準的放射性物質(zhì)，一定要防止其擴散，人體切莫隨便靠近；(2)在放射性實驗室中，要用鉛板、有機玻璃等材料做好隔離防護；(3)在遇到核反應(yīng)堆出現(xiàn)泄漏、原子彈爆炸等突發(fā)事件時，要充分利用地形和建筑物作為掩體，以減少輻射危害。(4)核廢料也有很強的放射性，目前一般都將其放入特制的容器內(nèi)深埋封存，待以后研究出有效辦法再做處理。核聚變：將質(zhì)量較小的原子核，在超高溫和超高壓的條件下，聚合成一個較重的原子核，同時釋放出核能的過程就是核聚變，也稱為熱核反應(yīng)。核聚變?nèi)恕㈦昂硕紝儆跉浜说囊环N。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放出驚人的能量。氫彈利用的就是聚變在瞬間釋放的能量。利用核聚變原理制造的氫彈爆炸時產(chǎn)生的巨大的蘑菇云如何實現(xiàn)可控聚變，如何利用可控聚變釋放的核能，科學家正在積極地探索著。海水中蘊藏著豐富的、可以實現(xiàn)聚變的氘核。科學家預言，通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類能源問題。海水中蘊藏著豐富的、可以實現(xiàn)聚變的氘核核裂變和核聚變的區(qū)別比較裂變聚變定義條件釋放核能的大小是否可控應(yīng)用較大原子核分裂為較小原子核的過程質(zhì)量小的原子核結(jié)合成較大原子核的過程中子轟擊較大原子核超高溫巨大更加巨大裂變的鏈式反應(yīng)可控聚變目前不可控原子彈、核電站氫彈、太陽內(nèi)部爆炸1.關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過程，說法正確的是（）A.原子核能→核能→電能B.原子核能→內(nèi)能C.原子核能→內(nèi)能→機械能→電能D.原子核能→內(nèi)能→電能C當堂檢測2.關(guān)于核能的下列說法中，不正確的是（

）

A.核電站是利用原子核裂變的鏈式反應(yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的B.如果對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制，在極短的時間內(nèi)就會釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸C.氫彈是利用輕核聚變制成的武器D.原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核武器D3.經(jīng)過科學家的不懈努力，找到了獲取核能的兩條途徑：______和_______。4.為了有效、和平利用核裂變時所產(chǎn)生的能量，科學家們研制成了_______