18.2核能课件2021-2022学年苏科版物理九年级下册(共26张PPT)

(共26张PPT)
九年级下册
18.2 核能
情境导入
1．我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。
2．1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能完成的工作。
情境导入
原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？
原子弹利用了一种新的能量，——核能。
科学家通过对放射现象的发现和研究，认识到原子核内还有结构，利用高速粒子轰击原子核时发现原子核是可以改变的，在某些改变中会释放大量的能量，这就是核能。这节课我们就来学习核能。
（1）、了解有关核能的知识。
（2）、了解裂变、链式反应的过程，知道此过程中能释放大量的能量。
（3）、了解核电站的常识、工作原理，知道核能的优点和可能带来的问题。
本节目标
预习反馈
2 .裂变：
1 . 核能：
3 . 等组成。
原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起，如果将它们分裂开或者重新组合，就会释放出惊人的能量。
用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程。
核电站主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机
课堂探究
核能及核裂变
原子结构示意图：
电子
质子和中子
1、核能
原子组成丰富多彩的物质世界，组成原子的则是更小的原子核和核外电子．原子核带正电，核外电子带负电，原子的质量主要集中在原子核，质量较小的核外电子围绕着原子核高速转动，组成原子核的是质子和中子，质子和中子之间依靠强大的核力紧紧结合在一起．
课堂探究
【思考】　核能是怎么来的？
课堂探究
原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起，如果将它们分裂开或者重新组合，就会释放出惊人的能量，这就是核能．
1 kg铀完全反应时释放的能量超过2 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量，1 kg氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量．如果人类完全掌握了核能的使用技术，就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙．
课堂探究
2、核裂变和链式反应
将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的情况．
课堂探究
用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程叫裂变。通过上面的实验你能找到通过点燃一根火柴使很多火柴不断点燃的办法吗？那么怎样才能使原子核的裂变也不断继续下去呢？如图
课堂探究
如果用一个中子轰击质量较大的原子核能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释放出中子，这些中子又可以继续使其他的原子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了，如：用中子轰击铀235原子核就可以放出二至三个中子，它们又可以引起其他铀核的裂变，再放出几个中子，再引起裂变……这样，只要有一个核发生了裂变，就可以引起一连串的裂变，并放出大量的能量．这就是链式反应．(如图所示)
课堂探究
课堂探究
如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。
核弹爆炸后生成的蘑菇云
例 1 下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是（　　）
A．利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
C．手机利用超声波传递信息
D．煤、石油、天然气、太阳能等都是不可再生能源
典例分析
B
解析：A、声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量，故B正确；
C、手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接受台，所以是利用电磁波来传递信息的，故C错误；
D、在“煤、石油、天然气、太阳能”这些能源中，太阳能是可再生能源，煤、石油和天然气是不可再生能源，故D错误．
故选B．
课堂探究
快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的．还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。
如：核电站．
核电站
为了安全、有效地利用核裂变时所产生的能量，科学家研制成了核反应堆。它能对引起核裂变反应的中子数量及能量加以控制，从而使链式反应连续缓慢地进行，核能得以平稳释放
1、核电站
课堂探究
如图核电站的原理示意图：
它主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等组成。
课堂探究
核能发电和火力发电的主要区别在于，它们使用的燃料不同，前者用的是核燃料，后者用的是化石燃料。
阅读：
1 kg铀完全反应时释放的能量超过2 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量，1 kg氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t无烟煤完全燃烧时放出的能量．
课堂探究
3．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法稳定．
与火力发电相比，核能发电具有三个优点：
1．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此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．
2．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍。
课堂探究
核能电厂会产生大量放射性废料，所以核电站必需采取多种的防护措施防止放射性物质泄漏。
目前，我国已建立有浙江泰山、广东大亚湾等核电站。
课堂探究
核技术是一把双刃剑，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。
2、活动：发表你的观点
对于利用核能和大力发展核电站，你的看法是什么 发表你的观点。
课堂探究
观点1：核能不是安全、清洁、廉价的能源。
原因：核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染．
核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳．等
观点1：核能是安全、清洁、廉价的能源。
原因：核能电厂会产生大量放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰．
核电厂的反应堆内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害．等
总结：核技术是一把双刃剑，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。
例1 为缓解电力紧张的状况，我国陆续建造了一些核电站．关于核电站，下列说法正确的是（　　）
A．核电站使用的核燃料是石油或天然气
B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样处理
D．核电站发电的能量转化过程是：核能一内能一机械能一电能
典例分析
D
解析：A、核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故说法错误；
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故说法错误；
C、核电站的核废料具有放射性，对环境危害很大，不能随意处置，故说法错误；
D、核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故说法正确．
故选D．
本课小结
1、原子核内的质子和中子由于强大的核力紧紧结合在一起，如果将它们分裂开或者重新组合，就会释放出惊人的能量，这就是核能．
2、用中子轰击较大原子核，原子核分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出能量的过程叫裂变。
3、核电站主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等组成。核反应堆能对引起核裂变反应的中子数量及能量加以控制，从而使链式反应连续缓慢地进行，核能得以平稳释放。
4、核技术是一把双刃剑，它给人们带来利益的同时，也带来了相关的风险。传播
拓展练习
1、原子弹和核电站的根本区别是(　　)
A．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度
D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度
2、关于能源，下列说法正确的是（　　）
A．地球上的能源都是可再生能源
B．核能是无污染的可再生能源
C．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
D．核废料会对环境造成严重的破坏，不能随意丢弃
C
D
完成同步练习册
作业布置
再 见