18.2核能课件2021-2022学年苏科版九年级物理下册(共21张PPT)

(共21张PPT)
第十八章 能源与可持续发展
第2节 核能
物理苏科版九年级下册
新课导入
为什么原子弹爆炸有如此巨大的威力？
它的能量来自那里？
知识精讲
一、核能
原子核
（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
卢瑟福提出的原子核式结构
知识精讲
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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
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是极其困难的。
知识精讲
二、核裂变和链式反应
裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程叫做裂变。1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量。
知识精讲
将火柴搭成右下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
想想议议
知识精讲
链式裂变反应示意图，中子就像“点燃”核燃料的火柴
铀核分裂时，同样放出中子，从而引起更多的铀核发生裂变，于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去，这种现象叫做链式反应。
链式反应:
知识精讲
链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。
在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
典例精析
【例1】关于核能，下列说法正确的是（ ）
A．原子核很小，因此其中不可能存在大量的能量
B．人们现在能够利用可控核聚变的能量
C．对于核裂变的链式反应，人们还不能控制
D．无论是较大的原子核受激分裂，还是较小的原子核的结合，其中都会伴随着巨大的能量变化
D
知识精讲
三、核电站
核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？
如果能够按需要控制链式反应的速度，使原子核的裂变反应持续而缓慢地进行，核能有控制的平稳释放，这样的核能就可以为人类和平建设服务。
可以控制核反应的装置称为核反应堆。
知识精讲
核电站利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。
核电站的组成：核反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等。
知识精讲
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。
知识精讲
核电站的优缺点
优点：
1、核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能。
2、核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。
3、从长远看，核能发电成本低于火力发电。
缺点：现在世界上运行的核电站都是通过受控裂变释放的能量发电的。但是，核裂变使用的核燃料储量非常有限，开采成本高，存在着临界事故和放射性物质泄露等潜在
问题，且核裂变所生成的核废料可能对环境造成污染。
典例精析
【例2】核电站的能量转化情况是（ ）
A．核能→机械能→电能
B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→化学能→电能
D．化学能→内能→电能
B
随堂练习
【练1】使用核能时，对环境的影响主要是（ ）
A. 向大气中排放有害物质
B. 造成水土流失
C. 对人的有害辐射
D. 形成酸雨
C
随堂练习
【练2】从以下几方面比较，核电站与火电站工作原理的主要区别有：①所用燃料；②燃料释放能量的方式；③使用汽轮机；④使用发电机（ ）
A. ①② B. ①③
C. ③④ D. ①④
A
随堂练习
【练3】开发太阳能、风能、水能、核能是解决能源问题的有效途径。“华龙一号”是我国自主研发的新一代百万千瓦级先进压水堆核电站。下列说法正确的是（ ）
A.“华龙一号”的核能来源于核裂变
B.太阳能来源于核裂变
C.核能是可再生能源
D.核电站利用不可控核裂变发电
A
随堂练习
【练4】现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆做动力，其目的是（ ）
A. 利用核裂变的巨大威力
B. 利用核裂变提供的巨大能量
C. 核反应堆在使用上比使用化石燃料更安全
D. 利用它发射核武器
B
随堂练习
【练5】关于核能的获得，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置
B. 当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变是获得核能的唯一途径
C. 核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮机、发电机转化为电能的装置
D. 氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的装置
C
课堂小结
核能
获取途径
重核裂变
实质
质量校大的原子核的裂变
链式反应
应用
控制
核电站
不控制
原子弹
轻核聚变
谢谢