中小学教育资源及组卷应用平台
2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十二章 能源可持续发展 专题22.2 核能
1.了解原子、原子核的结构。
2.知道核能的优点和可能带来的问题。了解我国和世界利用核能的新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 核能
1.原子、原子核：原子由原子核和核外电子（带负电）组成，原子核由中子（不带电）和质子（带正电）组成。
2.核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。
3．获得核能的两种方式：即原子核的核裂变和核聚变。核反应堆是利用可控核裂变工作的，原子弹是利用不可控核裂变制造的，氢弹是利用核聚变制造的．裂变的核燃料是铀235，聚变的核燃料是氘和氚．
①核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应，如原子弹。核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。
②核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，如氢弹。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
知识点2. 核能的优点和可能带来的问题
①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
考点1. 原子结构
【例题1】（2023广东省）题图是氢的原子模型示意图，原子核是_______，核外电子是______，其中带负电的是_______。（均选填“A”或“B”）
【答案】 B A A
【解析】原子是由原子核和核外电子组成，核外电子绕着原子核运动，原子核是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电，电子带负电。
考点2. 核能
【例题2】关于原子核和核能，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应堆发生的是可控链式反应 B. 核能是可再生能源也是二次能源
C. 原子核占据了原子的大部分空间 D. 原子核是由电子组成的
【答案】A
【解析】A．核反应堆，是核的裂变，是可控的链式反应，故A正确；
B．核能是不可再生能源也是一次能源，故B错误；
C．原子核居于原子的中内，占原子很小的空间，故C错误；
D．原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
【演练】中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（ ）
A. 钍基熔盐堆不产生核废料
B. 钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆
C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低
D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量
【答案】D
【解析】A．由题意可知，钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少，不是不产生核废料，故A错误；
B．由题意可知，钍基熔盐堆使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源，因此可以建在内陆，故B错误；
C．由题意可知，钍基熔盐堆具有热转换效率高等显著优点，故C错误；
D．钍基熔盐堆是利用核反应堆的裂变的可控链式反应放出的能量，故D正确。故选D。
本节要记忆以下基础知识
1．原子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能释放出惊人的能量，这就是核能．
2．获得核能的两种方式：即原子核的核裂变和核聚变。核反应堆是利用可控核裂变工作的，原子弹是利用不可控核裂变制造的，氢弹是利用核聚变制造的．裂变的核燃料是铀235，聚变的核燃料是氘和氚．
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题3小题，每小题10分，共30分）
1.关于能源，下列说法正确的是
A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
【答案】C
【解析】AB．一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；
C．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；
D．氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。
2. （2022贵阳）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（ ）
A. 核能 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能
【答案】A
【解析】人类获得核能的途径是核裂变和核聚变，所以核聚变过程中产生的能量是核能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3.2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A. 核反应堆是利用核裂变产生核能的 B. 蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能
C. 汽轮机工作时将机械能转化为内能 D. 发电机的工作原理是电磁感应
【答案】C
【解析】A．核反应堆是利用裂变产生核能的，故A正确，不符合题意；
B．蒸汽发生器内水通过吸收热量增加内能的，所以是热传递的方式的改变内能，故B正确，不符合题意；
C．汽轮机工作时，是将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故C错误，符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D正确，不符合题意。
二、填空题（本大题2小题，共30分）
1.（10分）目前，人类利用核能发电的主要方式是 （选填“核裂变”或“核聚变”）。随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。
【答案】核裂变；不会。
【解析】由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；据能量的转化和守恒定律知，由于能量的转化或转移具有方向性，人类是无法制成永动机的。
2. （20分）以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下
面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
【答案】
（核能转化为 蒸汽内能）（蒸汽内能转化为轮片动能 ） （ 转子动能转化为电能 ）
【解析】核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约需要260座这样的反应堆才能点亮一只40 W的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。今天，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。
三、简答题（本大题2小题，共40分）
1. （20分）原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？
【答案】见解析。
【解析】原子由原子核和电子组成，原子核又是由质子和中子组成的。中子是不带电的，质子带正电，原子核带正电，而电子带负电。
2. （20分）核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
【答案】它们都是利用原子核的裂变，核反应堆利用的是可控的链式反应，而原子弹利用的是不可控的链式反应。
【解析】核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的。链式反应如果不加控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的。在人类实现可控核裂变大约3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。
钱学森
（1911年12月11日-2009年10月31日），汉族，出生于上海，籍贯浙江省杭州市。1959年加入中国共产党，空气动力学家、系统科学家，工程控制论创始人之一，中国科学院学部委员、中国工程院院士，两弹一星功勋奖章获得者。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
输电线输出电能
发电机
汽轮机
核反应堆
科学精神与担当
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十二章 能源可持续发展 专题22.2 核能
1.了解原子、原子核的结构。
2.知道核能的优点和可能带来的问题。了解我国和世界利用核能的新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 核能
1.原子、原子核：原子由原子核和核外电子（带负电）组成，原子核由中子（不带电）和质子（带正电）组成。
2.核能：原子核_____或_____时释放出的能量。
3．获得核能的两种方式：即原子核的_____和_____。核反应堆是利用可控核裂变工作的，原子弹是利用不可控核裂变制造的，氢弹是利用核聚变制造的．裂变的核燃料是铀235，聚变的核燃料是氘和氚．
①核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应，如原子弹。核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。
②核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，如氢弹。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
知识点2. 核能的优点和可能带来的问题
①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较_____的能源。
②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的_____环境污染。
考点1. 原子结构
【例题1】（2023广东省）题图是氢的原子模型示意图，原子核是_______，核外电子是______，其中带负电的是_______。（均选填“A”或“B”）
考点2. 核能
【例题2】关于原子核和核能，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应堆发生的是可控链式反应 B. 核能是可再生能源也是二次能源
C. 原子核占据了原子的大部分空间 D. 原子核是由电子组成的
【演练】中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（ ）
A. 钍基熔盐堆不产生核废料
B. 钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆
C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低
D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量
本节要记忆以下基础知识
1．原子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就能释放出惊人的能量，这就是核能．
2．获得核能的两种方式：即原子核的核裂变和核聚变。核反应堆是利用可控核裂变工作的，原子弹是利用不可控核裂变制造的，氢弹是利用核聚变制造的．裂变的核燃料是铀235，聚变的核燃料是氘和氚．
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题3小题，每小题10分，共30分）
1.关于能源，下列说法正确的是
A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
2. （2022贵阳）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（ ）
A. 核能 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能
3.2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A. 核反应堆是利用核裂变产生核能的 B. 蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能
C. 汽轮机工作时将机械能转化为内能 D. 发电机的工作原理是电磁感应
二、填空题（本大题2小题，共30分）
1.（10分）目前，人类利用核能发电的主要方式是 （选填“核裂变”或“核聚变”）。随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。
2. （20分）以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下
面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
（核能转化为 蒸汽内能）
三、简答题（本大题2小题，共40分）
1. （20分）原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？
2. （20分）核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
钱学森
（1911年12月11日-2009年10月31日），汉族，出生于上海，籍贯浙江省杭州市。1959年加入中国共产党，空气动力学家、系统科学家，工程控制论创始人之一，中国科学院学部委员、中国工程院院士，两弹一星功勋奖章获得者。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
