人教版 初中物理 双减作业本22.2核能（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
22.2核能
知识梳理
1、核能
（1）分子是由 构成的，原子的中心是 ，原子核周围有一定数目的 在核外运动。
（2）原子核由 和 组成，它们依靠强大的 紧密结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。
（3）质量较大的原子核发生 或者质量较小的原子核相互 ，就有可能释放出惊人的能量，这就是 能。
2、裂变
（1）用中子轰击铀235，铀核（质量大的核）会分裂成两部分（两个中等质量的核），这种现象叫做 。这是获得大量核能的重要途径。
（2）用中子轰击铀核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生新的中子，又可以轰击其它铀核，而引起更多的铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变反应中的 。
（3）核电站利用 发电，它的核心设备是 。
（4）核反应堆中发生的链式反应，是 控制的。
原子弹爆炸时发生的链式反应，是 控制的。
3、聚变
（1）质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，释放出巨大的核能，这就是 ，也称为 。
（2）氢弹利用的就是 在瞬间释放的能量。
思考讨论
1、核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
2、什么是原子核的聚变？人类关于聚变的应用已经取得成就是什么？有什么问题急需解决？
难点剖析：
1、核电站是利用原子核发生变化，释放出巨大的能量，其原子核变化（　　）
A．链式反应不加控制 B．是受控制的核裂变
C．生成物没有放射性 D．是受控制的核聚变
【解析】
核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的，核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的，核反应的生成物具有放射性，故ACD错误，B正确。
故选：B。
2、粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供，现关于核电站供电时的能量转换描述正确的是（　　）
A．核能-化学能-机械能-电能
B．核能-机械能-内能-电能
C．核能-内能-机械能-电能
D．核能-内能-电能-机械能
【解析】
核电站中的核反应堆发生的是裂变反应；由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能。
故选：C。
对应训练：
1、我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（　　）
A．可以利用各种原子核发电
B．利用核聚变发电
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性
D．核能能够全部转化为电能而没有损失
2、下列有关核能的利用，叙述正确的是（　　）
A．原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器
B．氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器
C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能
D．氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的
练习题：
一、填空题（共5题）
1. 我国正在大力开发核能发电，核电站利用核反应堆中核 （填“聚变”或“裂变”）来加热水，将核能转化为水蒸气的 能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
2. 太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。
3. 原子核内部蕴藏的巨大能量，叫做 ，简称核能。释放核能的方式主要有两种： 和 。
4. 我国正在大力开发核能发电，核电站利用核反应堆中核 （填“聚变”或“裂变”）来加热水，将核能转化为水蒸气的 能，再通过蒸汽轮机转化为 能，带动发电机转动，转化为电能。
5. 获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变。图甲中所表示的是核裂变过程中发生 反应，核电站就是在核反应堆里控制这种反应来发电的；乙图显示的是核 获得巨大核能的过程，目前核武器中 （选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量方式与之相同。
二、选择题（共5题）
6. 我省温州苍南三澳核电站已动土开工，预计 年前建成一期工程，第一批 台百万千瓦核电机组发电。下列关于核电站和核能的叙述中正确的是
A．人类已经能稳定地获取核聚变能
B．核原料具有放射性，如处理不当会造成环境污染
C．目前还不能控制裂变反应的速度
D．当前核电站主要是利用核聚变释放的能量来发电
7. 昌江核电工程已经开工，以下关于核能发电的说法中不正确的是
A．核废料具有放射性
B．核能发电会产生大量的二氧化碳
C．核能的最大优点之一是功率大
D．核反应堆中发生的链式反应是可控的
8. 图是核电站工作情况的流程图，关于流程图中各装置的能量转化，下列说法正确的是
A．核反应堆将核能转化为电能
B．蒸汽轮机将机械能转化为内能
C．发电机将机械能转化为电能
D．各种用电器只能将电能转化为内能
9. 关于核能及其利用，下列说法中不正确的是
A．核能属于不可再生能源
B．核能属于一次能源
C．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
D．核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电
10. 目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是
A．核能是可再生能源
B．核能发电与太阳内部释放核能的过程相同
C．核能发电与氢弹爆炸释放核能的过程相同
D．核能发电是利用原子核裂变释放的核能
选做题：
一、综合应用题（共1题）
11. 如图甲所示是核电站发电流程，请回答：
(1) 核电站发电过程中其能量的转化为：核能 机械能 电能。
(2) 为了形象地描述核能的获得，某同学画了两张利用核能的原理图：图乙和图丙。请判断核电站的“核反应堆”利用了哪个原理？ （选填“乙”或“丙”）
二、阅读题（共1题）
12. 请阅读《核电技术》并回答问题
核电技术
核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱，在世界能源结构中占有重要地位，核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室效应的二氧化碳：核能发电能量密集，功率高，为其它能源所不及；核电比火电“经济”，核能发电成本要比火电厂低 ，诚然，核能电厂会产生废料，具有放射性，如果在事故中发生泄漏，会对生态及民众造成伤害。
我国核电事业学始于 世纪 年代，历经近 年的发展己经跻身核电强国之列，自主研发了拥有完全自主知识产权和出口权的三代核电技术“华龙一号”和“国和一号”，核电运营管理水平位居世界前列。至 年 月底，我国大陆在运核电机组 台，装机容量 万千瓦，位居全球第三，在建核电机组 台，位居全球第一。
我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由质子和中子组成的，有的原子核的质子和中子个数比较少，像氮（读 dan）原子核，其结构面示意图如图所示，它有两个质子和两个中子，像这样的原子核我们称之为轻核；而有的原子核是由比较多的质子和中子组成，像某种钍（读 tu）核它有 个质子和 个中子，我们把这样的原子核叫作重核，重核在其它粒子的轰击下分裂成中等质量原子核的核反应，叫作重核变，科学家用中子轰击铀核（铀核是重核），发生了重核裂变，裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，从而产生巨大的能量，可以测算 铀全部变时放出的能量就相当于 吨标准煤完全燃烧时放出的能量，为了拉制反应堆中重变的速度，人们用容易吸收中子的某种材料做成足够长的控制棒插入反应中心，控制入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少一些，发生核变的铀核就会减少，产生的能量就会减少，裂变产生的核能转变为内能加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮转动，从而带动发电机发电，最终转变为电能在高铁成为“中国创造”代表的同时，中国核电依靠其领先国际的技术和安全水准，也成为与高铁并驾齐驱的一张“中国创造”的新名片。
(1) 核能发电的优点 （写出一条即可）。
(2) 从核能到我们用到的电能，其中经历的能量转化过程是： 。
(3) 若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可以进行的操作是 。
(4) 如图所示是重核裂变过程的截面示意图（中子用 表示，质子用 表示）其中合理的是 （选填选项前的字母）。
答案部分
知识梳理
1、（1）原子；原子核；核外电子；（2）质子；中子；核力；（3）裂变；聚变；核。
2、（1）核裂变；链式反应；（3）核裂变；核反应堆；（4）可；不可。
3、（1）聚变；热核反应；（2）核聚变。
思考讨论
1、核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
2、核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式；关于核聚变的应用主要是氢弹；目前还无法和平使用核聚变，因为和平使用核聚变的条件是需要聚变的过程可以被人工控制，想多就多，想少就少，想停止就停止。
对应训练：
1、C；2、D
练习题
一、填空题（共5题）
1. 【答案】裂变；内
【解析】（）核电站是通过可控的核裂变来获取能量的；
（）核电站利用核反应堆加热水，将核能转化为水蒸气的内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
2. 【答案】聚变
3. 【答案】原子核能；核裂变；核聚变
4. 【答案】裂变；内；机械
5. 【答案】链式；聚变；氢弹
【解析】链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，由甲图可以看出它是重核裂变的过程，所以发生的是链式反应。乙图是由两个轻核结合成一个大的原子核的过程，属于核聚变，原子弹利用核的裂变原理，氢弹利用核的聚变原理。
二、选择题（共5题）
6. 【答案】B
【解析】（）核电站的核心是核反应堆，它以轴为燃粒，在裂变过程中释放岀核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电；
（）核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变——裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的；氢弹是利用轻核的聚变制成的，目前还不能实现人为控制反应速度。
人类还不能稳定地获取核聚变能，故A错误；
核原料具有放射性，如处理不当会选成环境污染，故B正确；
目前已经能控制裂变反应的速度，故C错误；
当前核电站主要是利用核裂变释放的能量来发电，故D错误。
7. 【答案】B
8. 【答案】C
9. 【答案】D
10. 【答案】D
选做题：
一、综合应用题（共1题）
11. 【答案】
(1) 内能
(2) 乙
【解析】
(1) 由甲图可知，在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上。
(2) 核反应堆的工作原理是：原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀 的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出 个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀 原子核，引起新的裂变。在这种链式裂变的过程中，释放能量。
二、阅读题（共1题）
12. 【答案】
(1) 能量巨大
(2) 核能 内能 机械能 电能
(3) 让控制棒插入的浅一些
(4) D
【解析】
(1) 核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后可以产生大量的电能。
(2) 核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能。
(3) 由材料可知，控制入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少一些，发生变的铀核就会减少，产生的能量就会减少，因此若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可让控制棒插入的浅一些。
(4) 用中子轰击铀核（铀核是重核），发生了重核裂变，裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，所以D图正确。
课前预习单
课堂学习单
课后练习单
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)