(共18张PPT)
第2节
核 能
第二十二章 能源与可持续发展
观察与思考
1964年10月16日15时,我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢
1967年6月17日上午8时20分,我国西部地区新疆罗布泊上空,我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功,氢弹和原子弹的原理相同吗
知道核能的优点和可能带来的问题,了解我国和世界核能利用新进展。
02
了解原子、原子核的结构。
01
学习目标
了解核裂变、核聚变。
03
原子结构
原子核(正)
核外电子(负)
质子(正)
中子(不带电)
原子核
质子
中子
电子
核能
质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都极其困难。一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能。
获得核能有两种途径:裂变和聚变。
裂变
1938 年,科学家用中子轰击质量比较大的铀 235原子核,使其发生了裂变。1 kg 铀全部裂变,释放的能量超过 2000 t 煤完全燃烧时释放的能量。
假如外界中子停止轰击,裂变也就停止了,怎样才能让裂变继续下去呢?
想想议议:
铀矿石
链式反应
用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核,于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。
用火柴模拟链式反应
链式反应示意图
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
1942 年,人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。
核电站利用核能发电
核电站中的反应堆
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
链式反应如果是在一瞬间进行,那将是剧烈的爆炸。
原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果。
原子弹
聚变
将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能。氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。
氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
可惜人们现在还不能像控制裂变那样控制聚变。
海水中蕴藏着丰富的、可实现聚变的氘核,科学家预言,通过可控聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题。
聚变
太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上,在那里进行着大规模的聚变反应。太阳辐射出的光和热,正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说,地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。
聚变
核能
原子的结构
原子核
课堂小结
核能
裂变
聚变
核外电子
链式反应
应用:原子弹、核电站
应用:氢弹
1.组成原子核的粒子是 ( )
A.带正电的质子和带负电的电子
B.带正电的质子和不带电的中子
C.带正带的质子、带负电的电子和不带电的中子
D.带负电的电子和不带电的中子
B
随堂训练
2.关于核能,下列说法中正确的是 ( )
A.核能很小,无法利用
B.核能巨大,但现在无法利用
C.核动力航母利用的是核能
D.核能可再生的
D
3.关于裂变反应,下列说法中错误的是 ( )
A.所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B.裂变反应是原子核吸收中子后发生的
C.原子弹是利用链式反应释放的能量
D.核电站是利用可控链式反应释放的能量
A
4.以下属于核聚变反应的是 ( )
A.氢弹爆炸
B.原子弹爆炸
C.太阳内部发生的核反应
D.连续发生的剧烈化学反应
AC