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第二十二章 能源与可持续发展
第2节 核能
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求 1. 知道核能等新能源的特点和可能带来的问题,了解我国和世界的核能利用新进展
2. 知道核力,核能,核裂变和核聚变
3. 知道核能的优劣和核污染
课时重点 核能的利用与防核污染
课时难点 核能的利用
知识点1 原子、原子核与核能
原子
知识梳理
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。 原子核由_____________和中子组成。
原子核
电子
质子
2.质子带_______电荷,电子带_______电荷,中子_______。
3. 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,释放出的惊人能量叫做_____________。
正
负
不带电
核能
裂变
知识点2 裂变与聚变
4. 获得核能的途径:原子核的_____________和原子核的_____________。
(1)裂变:用_____________轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生裂变,变成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这种现象叫做裂变。 应用于核反应堆和原子弹。 核反应堆中的链式反应是_____________ 的,原子弹的链式反应是_____________的。
聚变
中子
可以控制
不加控制
(2)聚变:______很小的原子核,在 _________下结合成新的原子核,同时会释放出巨大的核能,这种现象叫做聚变。
应用于氢弹。
质量
超高温
知识点3 核电站
裂变
5. 核电站利用核_____________产生的核能发电,它的核心设备是_____________。
6. 核电站的工作原理:核反应堆裂变→高温高压蒸汽→汽轮机 →发电机→电能。
7. 核电站的能量转化:核能→内能→机械能→电能。
核反应堆
知识点1 原子、原子核与核能
电子
课堂演练
【典例1】近代物理揭示了原子由原子核和_____________组成,原子核由质子和中子组成;核电站是利用核能发电的,使原子核之间发生_____________(填“核聚变”或“核裂变”)释放巨大能量,核能属于_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
核裂变
不可再生
B
【变式拓展1】1934年,卢瑟福等科学家通过核反应发现氢的同位素原子——氚。氚可用“ ”表示(其中“1”表示核电荷数),氚原子的模型如图22-2-1所示,图中“●”表示的粒子是( )
图22-2-1
A.原子核 B.质子 C.中子 D.核外电子
思路点拨:原子由原子核和核外电子构成,目前核电站都是利用核裂变发电,核能属于不可再生能源。
知识点2 裂变与聚变
D
【典例2】关于核能和核反应,下列说法正确的是( )A. 只有核裂变才能释放核能
B. 核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
C. 氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的
D. 原子弹爆炸时发生的核反应,是不加控制
链式
【变式拓展2】图22-2-2所示和图22-2-3所示是释放核能的两种方式,请回答下列问题。
(1)图22-2-2所示是_____________反应,这是_______变的原理,若不加以人为控制,是制造______弹的原理。
(2)如图22-2-3所示是_____________变的示意图,是制造_____________弹的原理。
图22-2-2 图22-2-3
裂
原子
聚
氢
思路点拨:裂变和聚变都可以释放能量,裂变有原子弹爆炸,核发电;聚变有氢弹爆炸,太阳也是利用核聚变释放能量的。
知识点3 核电站
C
【典例3】核电站的核心设备是( )
热交换器
B. 汽轮发电机
C. 核反应堆
D. 冷凝器
B
【变式拓展3】关于核电站,下列说法错误的是( )A. 目前核电站都是通过裂变反应来利用核能
B. 核反应堆中发生的链式反应是不加控制的
C. 原子核分裂或聚合时释放出核能
D. 核电站在利用核能时要注意防止核泄漏污染环境
思路点拨:核电站的核心设备是核反应堆。核电站目前都是利用裂变中的可控链式反应释放大量能量,虽然有很多优点,但核废料具有放射性,处理要谨慎。
课堂检测
A
限时10分钟 总分30分_ 得分____
1. (3分)人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是( )
A. 核电站能控制裂变的反应速度
B. 原子弹对聚变的链式反应不加控制
C. 原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
D. 原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
C
2. (3分)下列有关核能的说法正确的是( )
A. 核废料不会产生环境污染,可任意处置
B. 核能是可再生能源
C. 利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量
D. 人类已经完全掌握和平利用核能的技术,因此根本不必担心能源危机
B
3. (3分)核电站由反应堆、汽轮机、发电机三部分组成。在核电站发电过程中,能量转化顺序正确的是( )
核能→机械能→内能→电能
B. 核能→内能→机械能→电能
C. 内能→核能→机械能→电能
D. 电能→机械能→内能→核能
D
4. (3分)关于能量和能源的利用,下列说法正确的是( )
A. 人类大量利用太阳能会造成“温室效应”
B. 因为能量守恒,所以我们不需要节约能源
C. 核电站是利用核聚变原理来发电的
D. 煤、石油、天然气都属于不可再生能源
B
5. (3分)如图22-2-4所示是我国目前的能源使用比例图,其中核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源,下列说法正确的是( )
图22-2-4
核能是可再生能源
B. 核电站利用核能发电,将核能转化为电能
C. 现在的核电站是利用聚变反应来产生电能
D. 核能是我国目前消耗的主要能源
B
6. (3分)关于原子、原子核、核能和能源,下列说法正确的是( )
原子由原子核和质子组成
B. 原子核由质子和中子组成
核裂变时放出能量,则聚变时肯定要吸收能量
D. 石油、风能、可燃冰属于可再生能源
B
7. (3分)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. 核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C. 核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D. 核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
核能
8. (2分)核电站利用_______发电,它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应是_______(填“可以”或“不可以”)控制的。
可以
电子
9. (2分)在原子、原子核、电子、中子、质子中,带负电的有_____________。 核反应堆是通过可控_______(填“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备。
裂变
不可再生
10. (5分)如图22-2-5所示为核电站工作情况的方框图,请在空白方框内填写装置的种类并回答以下问题。
图22-2-5
(1)核能是_________(填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站是利用核_______(填“聚变”或“裂变”)产生能量的。
(2)在汽轮机中,将水蒸气的内能转化为轮片的_______能。
裂变
机械