11.4 核能 课件(共22张PPT) 2023-2024学年初中物理教科版九年级下册
文档属性
| 名称 | 11.4 核能 课件(共22张PPT) 2023-2024学年初中物理教科版九年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 26.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-05 17:28:16 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第十一章 物理学与能源技术
第4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，最后迫使 日本投降．
“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.知道的转变及核能的利用。
3.了解核裂变、核聚变。
任务一
核能
活动：阅读课本P49页内容，了解原子的结构，知道什么是核能。
原子核（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
1.原子的结构
原子核
质子
中子
电子
2.核能
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。
获得核能有两种途径：裂变和聚变。
任务二
裂变
活动：阅读课本P50页内容，学习原子的裂变过程，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1：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
将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
问题2：结合所学知识，交流裂变的应用有哪些？
（1）核电站利用核能发电
核反应堆实景
核反应堆
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
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
内能
机械能
电能
核
裂变
热交换器
发
电机
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
是我国自主设计、制造的
具有世界先进水平的核电技术
“华龙一号”核电站
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。
（2）原子弹
视频：原子弹爆炸原理
任务三
聚 变
活动：阅读课本P52~53页内容，了解核聚变过程，交流回答问题。
将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能，这一过程就是聚变。也称为热核反应。
超高温
发生条件
问题1：交流核聚变的应用。
氢弹爆炸产生的蘑菇云
氢弹
氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
现阶段科学家还没有找到持续可供使用的控制核聚变的方法。海水中蕴藏着丰富的氘核，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
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 （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。
核能的缺点 （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
第十一章 物理学与能源技术
第4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，最后迫使 日本投降．
“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.知道的转变及核能的利用。
3.了解核裂变、核聚变。
任务一
核能
活动：阅读课本P49页内容，了解原子的结构，知道什么是核能。
原子核（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
1.原子的结构
原子核
质子
中子
电子
2.核能
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。
获得核能有两种途径：裂变和聚变。
任务二
裂变
活动：阅读课本P50页内容，学习原子的裂变过程，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1：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
将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
问题2：结合所学知识，交流裂变的应用有哪些？
（1）核电站利用核能发电
核反应堆实景
核反应堆
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
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
内能
机械能
电能
核
裂变
热交换器
发
电机
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
是我国自主设计、制造的
具有世界先进水平的核电技术
“华龙一号”核电站
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。
（2）原子弹
视频：原子弹爆炸原理
任务三
聚 变
活动：阅读课本P52~53页内容，了解核聚变过程，交流回答问题。
将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能，这一过程就是聚变。也称为热核反应。
超高温
发生条件
问题1：交流核聚变的应用。
氢弹爆炸产生的蘑菇云
氢弹
氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
现阶段科学家还没有找到持续可供使用的控制核聚变的方法。海水中蕴藏着丰富的氘核，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
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 （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。
核能的缺点 （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