九年級(jí)物理全冊(cè) 22.2 核能課件 新人教版.ppt

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第二節(jié)核能 第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展 1 原子結(jié)構(gòu) 以水分子為例 它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成 一 核能 自主學(xué)習(xí) 原子由原子核和核外電子組成 1 氫原子由原子核和一個(gè)核外電子組成 原子核有一個(gè)質(zhì)子 質(zhì)子帶正電荷 核外電子帶負(fù)電荷 二者電荷量相同 2 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 由于中子不帶電 所以正負(fù)電荷量仍然相同 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 2 核能 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 1938年 科學(xué)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 用中子轟擊鈾核 鈾核才能發(fā)生裂變 放出能量 外界中子停止轟擊 裂變也就停止了 怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢 1 發(fā)生裂變的條件 二 裂變 自主學(xué)習(xí) 合作探究 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)發(fā)生什么 2 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 用中子轟擊鈾235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?zhǔn)椒磻?yīng) 想想議議 合作探究 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 核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆 核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所 1942年 人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變 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1 5 3 核電站利用核能發(fā)電 自主學(xué)習(xí) 應(yīng)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 大亞灣核電站 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制 大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變 釋放出極大的能量 在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后 即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 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 原子彈爆炸時(shí)產(chǎn)生的蘑菇云 將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來 也會(huì)釋放出巨大的核能 氦核 中子 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 三 聚變 能量 聚變 合作探究 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 輕核的聚變 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 在太陽(yáng)內(nèi)部 氫核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 氘核和氚核都屬于氫核的一種 大量氫核的聚變 可以在瞬間釋放驚人的能量 氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量 可控聚變尚未實(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 核能 裂變 聚變 課堂小結(jié) 課堂練習(xí) 1 核電站是利用 發(fā)電的 它的核心設(shè)備是 其發(fā)生的 是可以控制的 2 核裂變是指用 轟擊 獲取核能的途徑 3 核聚變是指質(zhì)量很 的原子核 在 下結(jié)合成新的 來獲取核能的途徑 4 下列說法不正確的是 A 原子核在分裂或者聚合時(shí)釋放的能量叫做核能B 用中子轟擊比較大的原子核可以使其發(fā)生裂變獲取核能C 核電站里的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的D 原子彈發(fā)生爆炸時(shí)發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是可以控制的 5 獲取核能有兩條途徑 一是原子核的 二是 6 1kg鈾全部裂變 釋放的能量超過噸煤完全燃燒釋放的能量 7 核電站的建設(shè)必須采用保護(hù)措施 特別要防止 以免造成污染 8 在利用核能發(fā)電時(shí) 是把 能轉(zhuǎn)化為 能 9判斷 對(duì)的打 錯(cuò)的打 原子彈爆炸時(shí)發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 是要加以控制的 核反應(yīng)堆里發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 是不能控制的 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也稱為熱核反應(yīng) 10 依據(jù)盧瑟福的原子行星模型理論 在原子中繞核高速旋轉(zhuǎn)的是 A 核子B 電子C 質(zhì)子D 中子 11 下列物體的尺度由小到大排列的是 A 夸克 原子核 質(zhì)子 原子B 質(zhì)子 原子核 原子 夸克C 夸克 質(zhì)子 原子核 原子D 原子 原子核 質(zhì)子 夸克