【最新】第2節(jié) 核能課件

1、第第2222章章 能源與可持續(xù)發(fā)展能源與可持續(xù)發(fā)展第第2 2節(jié)節(jié) 核能核能教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能知識(shí)與技能1 1了解核能的由來(lái)，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。了解核能的由來(lái)，知道核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。2 2了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。3 3了解核裂變和核聚變。了解核裂變和核聚變。過(guò)程與方法過(guò)程與方法1 1通過(guò)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)習(xí)信息處理方法，培養(yǎng)信息處理通過(guò)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)習(xí)信息處理方法，培養(yǎng)信息處理能力。能力。2 2通過(guò)自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，培養(yǎng)自學(xué)能力。通過(guò)自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，培養(yǎng)自學(xué)能力。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)情感、態(tài)度與價(jià)值觀情感、態(tài)度與價(jià)值觀1 1通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生

2、了解核能奧秘的興趣，正確認(rèn)通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生了解核能奧秘的興趣，正確認(rèn)識(shí)核能的價(jià)值。識(shí)核能的價(jià)值。2 2通過(guò)該節(jié)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類(lèi)生活的影響，樹(shù)通過(guò)該節(jié)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類(lèi)生活的影響，樹(shù)立將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。立將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。重點(diǎn)重點(diǎn)知道可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，區(qū)分裂變與聚變。知道可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，區(qū)分裂變與聚變。難點(diǎn)難點(diǎn)了解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及發(fā)生的條件。了解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及發(fā)生的條件。1 1、原子核是由、原子核是由 和和 組成。組成。 帶帶正電荷，電量跟正電荷，電量跟 所帶的負(fù)電荷電量相所帶的負(fù)電荷電量相等；等； 不帶電，質(zhì)量跟不帶電，質(zhì)量跟 幾乎相等。幾乎相等。2 2、 原子核分裂或聚合

3、時(shí)，可以釋放出巨大的原子核分裂或聚合時(shí)，可以釋放出巨大的能量叫做能量叫做 。獲得核能的兩種方式。獲得核能的兩種方式是是 和和 。3 3、核電站的核心是、核電站的核心是 ，它以鈾為核原，它以鈾為核原料，放出的核能能化為高溫高壓蒸汽的料，放出的核能能化為高溫高壓蒸汽的 能，能，再經(jīng)過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為再經(jīng)過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為 能。能。質(zhì)子質(zhì)子中子中子質(zhì)子質(zhì)子電子電子中子中子質(zhì)子質(zhì)子核能核能裂變裂變聚變聚變反應(yīng)堆反應(yīng)堆內(nèi)內(nèi)電電自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)情景導(dǎo)入情景導(dǎo)入 1945 1945年年8 8月月6 6日，美國(guó)在日本廣島上空投下了日，美國(guó)在日本廣島上空投下了一枚原子彈，使這個(gè)一枚原子彈，使這個(gè)2020余萬(wàn)人口

4、的城市轉(zhuǎn)眼間變余萬(wàn)人口的城市轉(zhuǎn)眼間變成了廢墟。三天以后，日本長(zhǎng)崎遭到了同樣的命成了廢墟。三天以后，日本長(zhǎng)崎遭到了同樣的命運(yùn)。據(jù)有關(guān)資料記載，廣島運(yùn)。據(jù)有關(guān)資料記載，廣島24.524.5萬(wàn)人中死傷、失萬(wàn)人中死傷、失蹤超過(guò)蹤超過(guò)2020萬(wàn)人，長(zhǎng)崎萬(wàn)人，長(zhǎng)崎2323萬(wàn)人中死傷、失蹤近萬(wàn)人中死傷、失蹤近1515萬(wàn)萬(wàn)人，兩個(gè)城市毀壞程度達(dá)人，兩個(gè)城市毀壞程度達(dá)60%60%80%80%。針對(duì)以上信息，你能提出一個(gè)你感興趣的問(wèn)題嗎針對(duì)以上信息，你能提出一個(gè)你感興趣的問(wèn)題嗎？我國(guó)用了短短我國(guó)用了短短4 4年時(shí)間完成了原年時(shí)間完成了原子彈的研制工作，子彈的研制工作，并于并于19641964年年1010月月161

5、6日成功地爆炸日成功地爆炸了第一顆了第一顆原子彈原子彈. . 19671967年年6 6月月1717日日又成功地爆炸了又成功地爆炸了第一顆第一顆氫彈氫彈，完，完成了其他國(guó)家要成了其他國(guó)家要十幾年或幾十年十幾年或幾十年才完成的工作才完成的工作. .我國(guó)第一顆我國(guó)第一顆原子彈原子彈我國(guó)第一顆我國(guó)第一顆氫彈氫彈生成問(wèn)題生成問(wèn)題1原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)H2O分分子子以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成。子組成。一、核能一、核能自研互學(xué)自研互學(xué)H 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 1）氫原子由原子核和一個(gè)核外電子組成。）氫原子由原子核

6、和一個(gè)核外電子組成。原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子原子核有一個(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。帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。O O（2 2） 氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于中子不帶原子核有八個(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。電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。新知導(dǎo)入新知導(dǎo)入質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的質(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，原子核相互結(jié)合時(shí)，就有可能釋放出驚人的能量，這就是這就是核能核能。核能核能質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)

7、大的核力緊密地結(jié)合在一質(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。起。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。 1938 1938年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235235原子核，使其發(fā)生了裂變。原子核，使其發(fā)生了裂變。 1 kg 1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)2 000 t2 000 t煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。煤完全燃燒時(shí)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。怎樣外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能

8、讓裂變繼續(xù)下去呢？才能讓裂變繼續(xù)下去呢？1 1發(fā)生裂變的條件發(fā)生裂變的條件二、裂變二、裂變核裂變圖示核裂變圖示那么，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)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？發(fā)生什么？2 2鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)用中子轟擊鈾用中子轟擊鈾235235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核原子核，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

9、式反應(yīng)。核能，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。想想議議想想議議動(dòng)畫(huà)演示：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)動(dòng)畫(huà)演示：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核電站核電站 核電站就核電站就是利用核反應(yīng)是利用核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱堆所產(chǎn)生的熱能來(lái)發(fā)電或發(fā)能來(lái)發(fā)電或發(fā)電兼供熱的動(dòng)電兼供熱的動(dòng)力設(shè)施。力設(shè)施。反應(yīng)反應(yīng)堆堆是核電站的是核電站的關(guān)鍵設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備，鏈鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)式裂變反應(yīng)就就在其中進(jìn)行。在其中進(jìn)行。秦山核電站三期工程秦山核電站三期工程核電站的核心核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所。所。19421942年，人類(lèi)年，人類(lèi)利用核反應(yīng)堆第一利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核

10、裂變。鈾核裂變。目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電目前，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)電量的發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/51/5。3 3核電站利用核能發(fā)電核電站利用核能發(fā)電鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以鏈?zhǔn)椒磻?yīng)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(lèi)實(shí)現(xiàn)可控核裂在人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即變大約三年后，即19451945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。核電站和原子彈的聯(lián)系和區(qū)別核電站和原子彈的聯(lián)系和區(qū)別 聯(lián)系聯(lián)系 區(qū)別

11、區(qū)別 核電站核電站 原子彈原子彈通過(guò)核裂變獲通過(guò)核裂變獲得核能得核能都是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)都是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可以控制可以控制 不加控制不加控制將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合將質(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。起來(lái)，也會(huì)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(jié)合形成氦核和一個(gè)中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。子，能釋放大量核能。這一過(guò)程就是聚變。三、聚變?nèi)?、聚變能量能量聚變聚變氚核氚核氘核氘核氦核氦核一個(gè)中子一個(gè)中子（隨能量（隨能量釋放）釋放）核聚變核聚變熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)氫彈氫彈根據(jù)核聚變的原理制成。威力比根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原

12、子彈還大。原子彈還大。核能優(yōu)點(diǎn)核能優(yōu)點(diǎn)核能缺點(diǎn)核能缺點(diǎn)核能十分巨大，他能極大地補(bǔ)核能十分巨大，他能極大地補(bǔ)充人類(lèi)能源的不足充人類(lèi)能源的不足能夠解決能源不平衡分布的問(wèn)題能夠解決能源不平衡分布的問(wèn)題核能是不可再生能源核能是不可再生能源核能存在核污染，產(chǎn)生核輻射，核能存在核污染，產(chǎn)生核輻射，會(huì)對(duì)地球生物造成傷害會(huì)對(duì)地球生物造成傷害核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生核廢料，治核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生核廢料，治理廢料過(guò)程中，代價(jià)較高理廢料過(guò)程中，代價(jià)較高是清潔能源是清潔能源課堂小結(jié)課堂小結(jié)1.1.氫原子只由氫原子只由1 1個(gè)質(zhì)子和個(gè)質(zhì)子和1 1個(gè)電子組成，下列關(guān)于個(gè)電子組成，下列關(guān)于氫原子的模型圖，正確的是（）氫原子的模型圖，正

13、確的是（）B BA AC CD DD D當(dāng)堂演練當(dāng)堂演練當(dāng)堂演練當(dāng)堂演練2.2.關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，說(shuō)法正關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，說(shuō)法正 確的是（確的是（ ）A.A.原子核能原子核能 核能核能 電能電能B.B.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能C.C.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能D.D.原子核能原子核能 內(nèi)能內(nèi)能 電能電能C C3.3.關(guān)于核能的下列說(shuō)法中，不正確的是（關(guān)于核能的下列說(shuō)法中，不正確的是（ ）A A核電站是利用原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的核電站是利用原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的 能量來(lái)發(fā)電的能量來(lái)發(fā)電的B B如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短的如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短的 時(shí)間內(nèi)就會(huì)釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸時(shí)間內(nèi)就會(huì)釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸C C氫彈是利用輕核聚變制成的武器氫彈是利用輕核聚變制成的武器D D原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核 武器武器D D當(dāng)堂演練當(dāng)堂演練4.4.用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時(shí)產(chǎn)生的核用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時(shí)產(chǎn)生的核反應(yīng)是（反應(yīng)是（ ） A. A.分解反應(yīng)分解反應(yīng) B.B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C.C.裂變裂變 D.D.熱核反應(yīng)熱核反應(yīng)A A當(dāng)堂演練當(dāng)堂演練5.5.經(jīng)過(guò)科學(xué)家的不懈努力，找到了獲取核能的兩經(jīng)過(guò)科學(xué)