人教版九年級物理全冊第二十二章《能源與可持續(xù)發(fā)展》第2節(jié)《核能 》(12張ppt)

1、核核 能能 第二十二章第二十二章 第節(jié)第節(jié)學習目標學習目標 1了解原子結構組成。了解原子結構組成。 2.知道什么是核能？知道什么是核能？ 3. 知道核裂變及應用。知道核裂變及應用。 4. 知道核聚變及應用。知道核聚變及應用。 5.知道核電站中的能量轉化。知道核電站中的能量轉化。自學指導（一）自學指導（一） 請同學們用請同學們用3分鐘快速閱讀課本第分鐘快速閱讀課本第170頁內頁內容，完成以下思考題：容，完成以下思考題： 1原子由哪兩部分組成？原子由哪兩部分組成？ 2原子核由哪兩部分組成？帶電情況如何？原子核由哪兩部分組成？帶電情況如何？ 3什么核能？什么核能？1原子結構原子結構H2O分分子子以水

2、分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子以水分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子組成。組成。一、核能一、核能H原子由原子核和核外電子組成。原子由原子核和核外電子組成。（1）氫原子由原子核和一個核外電子組成。）氫原子由原子核和一個核外電子組成。原子核有一個質子，質子帶正電荷，核外電子原子核有一個質子，質子帶正電荷，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。帶負電荷。二者電荷量相同。O（2） 氧原子由原子核和八個核外電子組成。氧原子由原子核和八個核外電子組成。原子核有八個質子和八個中子，由于中子不帶原子核有八個質子和八個中子，由于中子不帶電，所以正負電荷量仍然相同。電，所以正負電荷量仍然相同。質量較大的原子核

3、發(fā)生分裂或者質量較小的原質量較大的原子核發(fā)生分裂或者質量較小的原子核相互結合時，就有可能釋放出驚人的能量，這子核相互結合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是就是核能核能。2核能核能質子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。質子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。要使它們分裂或結合都是極其困難的。自學指導（二）自學指導（二） 請同學們用請同學們用5分鐘快速閱讀課本第分鐘快速閱讀課本第171-172頁內容，完成以下思考題：頁內容，完成以下思考題： 1什么是裂變？什么是裂變？ 2結合課本圖結合課本圖22.2-2理解裂變的鏈式反應。理解裂變的鏈式反應。 3原子核裂變

4、的應用？原子核裂變的應用？ 4核電站的核心設備是什么？核電站發(fā)電過核電站的核心設備是什么？核電站發(fā)電過程中的能量轉化情況？程中的能量轉化情況？ 5什么是核聚變？核聚變的應用及意義？什么是核聚變？核聚變的應用及意義？ 1938年，科學家用中子轟擊質量比較大的鈾年，科學家用中子轟擊質量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。原子核，使其發(fā)生了裂變。 1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過鈾全部裂變，釋放的能量超過2 000 t煤煤完全燃燒時釋放的能量。完全燃燒時釋放的能量。用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。能量。外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣外界

5、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？才能讓裂變繼續(xù)下去呢？1發(fā)生裂變的條件發(fā)生裂變的條件二、裂變二、裂變那么，地球上的能源是否是無盡的呢？將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴將火柴搭成左下圖所示結構，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？后，會發(fā)生什么？2鏈式反應鏈式反應用中子轟擊鈾用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子會放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變，繼續(xù)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。

6、并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應。想想議議想想議議核電站的核心設核電站的核心設備是核反應堆。備是核反應堆。核反核反應堆是原子核發(fā)生鏈應堆是原子核發(fā)生鏈式反應的場所。式反應的場所。1942年，人類利年，人類利用核反應堆第一次實用核反應堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。變。3核電站利用核能發(fā)電核電站利用核能發(fā)電目前，全世界已經建成了幾百座核電站，核電目前，全世界已經建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。核電站發(fā)電流程應用：應用：核電站：核電站：是利用可控鏈式反應釋放出能量發(fā)電。是利用可控鏈式反應釋放出能量發(fā)電。核心設備是反應堆。核心設備

7、是反應堆。核能核能內能內能機械能機械能電能電能大亞灣核電站大亞灣核電站鏈式反應如果不加以鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就在一控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。大的能量。在人類實現(xiàn)可控核裂在人類實現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即變大約三年后，即1945年，年，利用不加控制的核裂變制利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器造的毀滅性武器原子原子彈爆炸了。彈爆炸了。原子彈：原子彈： 鏈式反應如果不加控制大量原子核就會在極鏈式反應如果不加控制大量原子核就會在極短時間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進而產短時間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進而產生毀滅性的破壞力。生毀滅

8、性的破壞力。原子彈爆炸時產生的蘑菇云原子彈爆炸時產生的蘑菇云將質量較小的原子核結合起將質量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。來，也會釋放出巨大的核能。氘氘氚氚氦核氦核中子中子氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。三、聚變三、聚變能量能量聚變聚變氫彈爆炸產生的蘑菇云氫彈爆炸產生的蘑菇云 在太陽內部，氫核在極高溫度下聚變成氦在太陽內部，氫核在極高溫度下聚變成氦核，在這過程中釋放出核，在這過程中釋放出28MeV28MeV的能量。不過這的能量。不過這種聚變過程，不是一次反應就

9、能完成的，要種聚變過程，不是一次反應就能完成的，要經過幾次反應才能把四個氫核聚合成一個氦經過幾次反應才能把四個氫核聚合成一個氦核。太陽正是靠這種反應以驚人的巨大功率，核。太陽正是靠這種反應以驚人的巨大功率，向宇宙空間輻射能量的。向宇宙空間輻射能量的。氘核和氚核都屬氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。瞬間釋放的能量。可控聚變尚未實可控聚變尚未實現(xiàn)，海水中蘊藏著豐現(xiàn)，海水中蘊藏著豐富的氘核，科學家預富的氘核，科學家預言，通過可控聚變來言，通過可控聚變來利用核能，將有望徹利用核能，將有望徹底解決人類能源問題。底解決人類能源問題。 請同學們用5分鐘快速完成助學P202小試身手1-6題。練一練練一練核能核能裂變裂變聚變聚變原子彈原子彈核反應堆核反應堆氫彈氫彈課堂小結課堂小結1組成原子核的微粒是（）A質子和電子B中子和原子C質子和中子D質子、中子和電子2獲取核能的兩條途徑：