2021-2022学年度教科版物理九年级下册课件11. 4核能(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年度教科版物理九年级下册课件11. 4核能(共21张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 6.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-17 21:56:56 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第十一章 物理学与能源技术
九年级物理教科版·下册
4.核能
授课人：XXXX
新课引入
学习目标
知道什么是核能。
1
知道核裂变及其应用。
2
知道核聚变及其应用前景。
3
了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。
4
知识讲解
一、原子核 核能
经过长时间的探索，到1932年，物理学家终于发现:原子核是由质子和中子组成的。
1.原子核内部结构
我们已经知道，物体是由分子组成的，分子又是由原子组成的。卢瑟福的α粒子散射实验打开了人们认识原子世界的视野，使人们认识到，原来小小的原子是由原子核和核外电子构成的。
电子
原子核
质子
中子
知识讲解
思考：
许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢
2.核力
我们知道质子带正电，中子不带电。
中子
质子
原来原子核内的各个粒子质子和中子是通过一种叫作“核力”的作用力使它们能紧紧地结合在一起。
知识讲解
大部分元素的原子核是牢固而稳定的，而有些原子核会按照一定的规律发出射线变成新的原子核。这就是放射性。
3.元素的放射性
4.核能
（1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。
（2）释放核能的方式：重核裂变和轻核聚变
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，也就是人们常说的原子能。
强化训练
核能是________________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是___________和___________。
轻核聚变
原子
原子核内部结构
重核裂变
知识讲解
二、核裂变能及其利用
1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。
2.链式反应
用中子轰击铀核使铀核裂变开始的。当一个中子轰击一个铺核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2-3个中子，如图所示。
如果释放出的中子再引起其他铀核裂变，就可使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。
知识讲解
知识讲解
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。
思考：
核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制链式反应？
知识讲解
3.核电站
（1）核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。
（2）核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。
知识讲解
知识讲解
（3）核电站的优点
①核电站消耗的燃料很少，可以大大减少燃料的运输量。
②核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物、碳氧化物、烟尘等，不会对大气造成污染。
（4）核电站的缺点：
①核电厂的反应器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。
②核电站发电时，能量转化的环节多，核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。
③核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。
知识讲解
讨论交流 核泄漏
2011年3月11日，日本以东海域发生了里氏9.0级地震。强震引发剧烈的海啸，对日本沿海地区造成了灾难性的冲击。其中，位于福岛县沿海的福岛第一核电站反应堆遭到破坏，这一突发事件使附近区域居民甚至周边邻国陷入一片恐慌之中。
大家的担心是什么？这样的事故能够避免吗？请了解相关事件背景，与同学讨论核能安全利用的条件。
知识讲解
（5）核辐射的防护措施：
对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定要防止其扩散，人体切莫随便靠近；
在放射性实验室中，要用铅板、有机玻璃等材料做好隔离防护；
在遇到核反应堆出现泄漏、原子弹爆炸等突发事件时，要充分利用地形和建筑物作为掩体，以减少辐射危害。
核废料也有很强的放射性，目前一般都将其放入特制的容器内深埋封存，待以后研究出有效办法再做处理。
强化训练
核电站是利用________发电的电站，目前已有的核电站都是利用________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、_________、发电机等。
热交换器
核能
核裂变
汽轮机
知识讲解
1.聚变：
轻原子核结合成较重的原子核，也会释放核能，这种核反应叫聚变。
2.为什么聚变又叫热核反应呢？
三、核聚变
原子核带有正电，两个较轻的核在靠近过程中，彼此排斥，难以接近，所以把它们加热到足够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈。以至于会有原子核在碰撞过程中靠得足够近，从而发生聚变。因此聚变也常称为热核反应。
知识讲解
知识讲解
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。
目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。
知识讲解
一旦受控热核反应得到实现，人类利用能源的结构将发生重大变化。目前，我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列。
我国研究受控热核反应的装置——环流器二号A装置
强化训练
如图所示，________图是原子核的聚变示意图，________图是原子核的裂变示意图。(以上两空填“甲”或“乙”)
乙
甲
知识总结
课堂练习
1.(成都中考) 关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（ ）
A.原子由原子核和质于组成
B.原子核由质子和中子组成
C.太阳的惊人能量来自内部的核裂变
D.石油、风能、可燃冰属于可再生能源
B
课堂练习
2.(绵阳中考)关于核反应，下列说法正确的是( )
A.只有裂变才能释放出核能
B.氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
D
课堂练习
3.核能来源于（ ）
A.质子的内能 B.中子的动能
C.电子的势能 D.原子核的结合能
D
课堂练习
4.(宜昌中考)我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是( ) A.航母使用的核能属于可再生能源 B.航母核反应堆里发生的是核聚变 C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
C
课堂练习
5.（益阳中考) 下列关于核能说法正确的是（ ）
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
B
第十一章 物理学与能源技术
九年级物理教科版·下册
4.核能
授课人：XXXX
新课引入
学习目标
知道什么是核能。
1
知道核裂变及其应用。
2
知道核聚变及其应用前景。
3
了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。
4
知识讲解
一、原子核 核能
经过长时间的探索，到1932年，物理学家终于发现:原子核是由质子和中子组成的。
1.原子核内部结构
我们已经知道，物体是由分子组成的，分子又是由原子组成的。卢瑟福的α粒子散射实验打开了人们认识原子世界的视野，使人们认识到，原来小小的原子是由原子核和核外电子构成的。
电子
原子核
质子
中子
知识讲解
思考：
许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢
2.核力
我们知道质子带正电，中子不带电。
中子
质子
原来原子核内的各个粒子质子和中子是通过一种叫作“核力”的作用力使它们能紧紧地结合在一起。
知识讲解
大部分元素的原子核是牢固而稳定的，而有些原子核会按照一定的规律发出射线变成新的原子核。这就是放射性。
3.元素的放射性
4.核能
（1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。
（2）释放核能的方式：重核裂变和轻核聚变
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，也就是人们常说的原子能。
强化训练
核能是________________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是___________和___________。
轻核聚变
原子
原子核内部结构
重核裂变
知识讲解
二、核裂变能及其利用
1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。
2.链式反应
用中子轰击铀核使铀核裂变开始的。当一个中子轰击一个铺核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2-3个中子，如图所示。
如果释放出的中子再引起其他铀核裂变，就可使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。
知识讲解
知识讲解
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。
思考：
核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制链式反应？
知识讲解
3.核电站
（1）核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。
（2）核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。
知识讲解
知识讲解
（3）核电站的优点
①核电站消耗的燃料很少，可以大大减少燃料的运输量。
②核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物、碳氧化物、烟尘等，不会对大气造成污染。
（4）核电站的缺点：
①核电厂的反应器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。
②核电站发电时，能量转化的环节多，核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。
③核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。
知识讲解
讨论交流 核泄漏
2011年3月11日，日本以东海域发生了里氏9.0级地震。强震引发剧烈的海啸，对日本沿海地区造成了灾难性的冲击。其中，位于福岛县沿海的福岛第一核电站反应堆遭到破坏，这一突发事件使附近区域居民甚至周边邻国陷入一片恐慌之中。
大家的担心是什么？这样的事故能够避免吗？请了解相关事件背景，与同学讨论核能安全利用的条件。
知识讲解
（5）核辐射的防护措施：
对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定要防止其扩散，人体切莫随便靠近；
在放射性实验室中，要用铅板、有机玻璃等材料做好隔离防护；
在遇到核反应堆出现泄漏、原子弹爆炸等突发事件时，要充分利用地形和建筑物作为掩体，以减少辐射危害。
核废料也有很强的放射性，目前一般都将其放入特制的容器内深埋封存，待以后研究出有效办法再做处理。
强化训练
核电站是利用________发电的电站，目前已有的核电站都是利用________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、_________、发电机等。
热交换器
核能
核裂变
汽轮机
知识讲解
1.聚变：
轻原子核结合成较重的原子核，也会释放核能，这种核反应叫聚变。
2.为什么聚变又叫热核反应呢？
三、核聚变
原子核带有正电，两个较轻的核在靠近过程中，彼此排斥，难以接近，所以把它们加热到足够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈。以至于会有原子核在碰撞过程中靠得足够近，从而发生聚变。因此聚变也常称为热核反应。
知识讲解
知识讲解
核聚变——在超高温的条件下，将两种质量较轻的原子核（如氘和氚），聚合成一个较重的原子核的一种核反应，又称热核反应。核聚变的威力更大。温度和压强越高，热核反应进行的速度越快。
目前人类还未掌握人工控制核聚变反应速度的方法，因此，还不能和平的利用核聚变。
知识讲解
一旦受控热核反应得到实现，人类利用能源的结构将发生重大变化。目前，我国和世界各国都在致力于受控热核反应的研究，我国的研究成果已位于世界前列。
我国研究受控热核反应的装置——环流器二号A装置
强化训练
如图所示，________图是原子核的聚变示意图，________图是原子核的裂变示意图。(以上两空填“甲”或“乙”)
乙
甲
知识总结
课堂练习
1.(成都中考) 关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（ ）
A.原子由原子核和质于组成
B.原子核由质子和中子组成
C.太阳的惊人能量来自内部的核裂变
D.石油、风能、可燃冰属于可再生能源
B
课堂练习
2.(绵阳中考)关于核反应，下列说法正确的是( )
A.只有裂变才能释放出核能
B.氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
D
课堂练习
3.核能来源于（ ）
A.质子的内能 B.中子的动能
C.电子的势能 D.原子核的结合能
D
课堂练习
4.(宜昌中考)我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是( ) A.航母使用的核能属于可再生能源 B.航母核反应堆里发生的是核聚变 C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
C
课堂练习
5.（益阳中考) 下列关于核能说法正确的是（ ）
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
B