22.2 核能 课件(共20张PPT) 2023-2024学年人教版物理九年全一册

(共20张PPT)
第二十二章 能源与可持续发展
第2节 核能
二战与原子弹
1945年，第二次世界大战的后期，美国在日本的广岛、长崎各投下一颗原子弹，使两岛遭受毁灭性的打击．
“小男孩”装填了64公斤铀，只有0.7公斤发生裂变，而其中，只有600毫克被转换为能量，这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。
“小男孩”
广岛原子弹爆炸
原子弹爆炸后的广岛
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功;1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸获得成功.根本性的提升了我国的国际地位与实力 ，在决定世界和平，制止战争，抵御霸权，等国际事务中有了话语权，决定权。
我国第一颗原子弹
我国第一颗氢弹
原子弹为什么会放出那么大的能量？氢弹和原子弹的原理相同吗？
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，了解我国和世界核能利用新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
任务一
核能
活动：阅读课本P170页内容，了解原子的结构及核能。
原子核（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
问题：请画出原子的结构。
原子核
质子
中子
电子
原子
问题2：什么是核能及释放核能的方式有哪些？
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极其困难。一旦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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
释放核能有两种途径：裂变和聚变。
任务二
裂变
活动1：阅读课本P171页内容，并观看原子的核裂变和链式反应的动画，思考问题。
1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000 t煤完全燃烧时释放的能量。
问题2：思考假如外界中子停止轰击，裂变也就停止了，怎样才能让裂变继续下去呢？
用中子轰击铀核
裂变
发生条件
问题1：发生裂变的条件是什么？
原子核裂变时放出核能，同时还会释放新的中子，这些中子又会轰击
其他原子核，导致一系列原子核持续裂变，释放大量的核能。
问题3：请根据下图核电站工作原理图思考：核电站是根据什么原理建造的？它的核心设备是什么？能量是如何转化的？
核反应堆实景
核反应堆
核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
核能
内能
机械能
电能
核裂变
发电机
核电站是利用原子核裂变反应释放出能量，经能量转化而发电的。
活动2：将火柴搭成左下图所示结构，模拟链式反应，点燃第一根火柴后，观察所发生的现象。
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。原子弹就是根据这个原理制成的。
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。
原子弹
视频：原子弹爆炸原理
任务三
聚 变
活动：阅读课本P172页内容，了解核聚变过程，交流回答问题。
问题1：根据图片信息阐述核聚变获得核能的途径。
氘核 氚核在超高温下聚合成氦核
问题2:根据表格提供信息，比较核裂变与核聚变。
裂变 聚变
定义
条件
释放核能大小
是否可以控制
应用
较大原子核分裂为较小原子核的过程
用一定速度的中子轰击较大原子核
质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
超高温
巨大
更加巨大
可以控制链式反应速度
目前不能人为控制
核电站、原子弹
氢弹
问题3:分析核能的优缺点。
核能的优点
核能的缺点
（1）补充人类能源的不足，节约常规能源；
（2）解决能源分布不均衡的问题；
（3）不会造成空气污染。
（1）核能属于一次能源，会越用越少；
（2）核能存在核污染，一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害；
（3）治理核废料代价较高。
1.下列关于原子和原子核的说法中正确的是（ ）A．原子核位于原子的中央，带负电荷
B．原子核外的电子带负电，并固定在某一位置
C．原子核带正电，电子带负电
D．原子核内有带正电的质子和带负电的中子
C
2.关于裂变反应，下列说法中错误的是（ ）
A．所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B．裂变反应是重原子核吸收中子后发生的
C．原子弹是利用链式反应释放的能量
D．核电站是利用可控链式反应释放的能量
A
3.下列说法不正确的是（ ）
A. 原子弹是根据链式反应的原理制成的
B. 氢弹爆炸是不可控制的热核反应
C. 核反应堆中的链式反应是不可控制的
D. 氢弹是利用核聚变原理制造的
C
总结：请画出本节内容的思维导图
核能
原子核
质子
中子
核外电子
聚变
定义
链式反应
应用：原子核、核电站
定义
应用：氢弹
裂变
原子
核能