11.4 核能 课件 (共24张PPT) 2023-2024学年物理教科版九年级下册
文档属性
| 名称 | 11.4 核能 课件 (共24张PPT) 2023-2024学年物理教科版九年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-11 21:12:11 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
11.4 核能
我国第一颗原子弹爆炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸时的情景
1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量吗？氢弹和原子弹的原理相同吗？
新课导入
1.原子核内部结构
分子
原子
原子核
电子（带负电）
质子（带正电）
中子（不带电）
质量很小
质量几乎相同
原子核
质子
中子
电子
新知讲解
原子核、核能
一
原子核内的各个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。
中子
质子
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。
原子核是非常牢固的
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，又称原子能。
获得核能有两种途径：裂变和聚变。
重核发生裂变
轻核发生聚变
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。
1kg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。
1.裂变
铀核裂变
核裂变能及其利用
二
思考：铀 235只有在中子的轰击下才能发生裂变，那么是不是要不断地从外界提供中子才能使反应不断进行呢？
同学们玩过多米诺骨牌吗？推倒第一张牌后会发生什么？
2.链式反应
用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，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。
1964年，我国的第一颗原子弹爆炸
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，产生极大的破坏性力量。
3.核裂变的应用
1942年，人类首次实现了可控制的核裂变。核电站利用可控的核裂变发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆是发生链式反应的场所。
核电站中的反应堆
我国的第一座核电站——秦山核电站
核电站示意图
能量转化：
核能→内能→机械能→电能
核电站示意图
思考：由图可知核反应堆有厚重的保护层，这 是为什么呢？
用于核反应的燃料（如铀235），是具有强烈放射性的物质，能够发出射线。
如果没有足够的保护措施，这些射线会对人体健康造成严重伤害。
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。
例如：一座1.0×l06kW的核电站，每年约消耗30t铀燃料，而同样功率的火力发电站却要消耗约3.0×106 t煤。
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。
交流讨论：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。
这是因为用于核反应的燃料，是具有强烈放射性的物质，放射性物质的泄露，能够发出射线，导致产生放射性污染。如果没有足够的保护措施，这些射线会对人体健康造成严重伤害。
核辐射的防护措施：
(1)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；
(2)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；
(3)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。
(4)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。
核聚变：将质量较小的原子核，在超高温和超高压的条件下，聚合成一个较重的原子核，同时释放出核能的过程就是核聚变，也称为热核反应。
核聚变
三
氘核、氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
利用核聚变原理制造的氢弹爆炸时产生的巨大的蘑菇云
如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。
海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核
核裂变和核聚变的区别
比较 裂变 聚变
定义
条件
释放核能的大小
是否可控
应用
较大原子核分裂为较小原子核的过程
质量小的原子核结合成较大原子核的过程
中子轰击较大原子核
超高温
巨大
更加巨大
裂变的链式反应可控
聚变目前不可控
原子弹、核电站
氢弹、太阳内部爆炸
1.关于核电站里能量的转化过程，说法正确的是（ ）
A.原子核能→核能→电能
B.原子核能→内能
C.原子核能→内能→机械能→电能
D.原子核能→内能→电能
C
当堂检测
2.关于核能的下列说法中，不正确的是（ ）
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D.原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
D
3.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：______和_______。
4.为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了__________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的________。
聚变
裂变
核反应堆
原子弹
核能
原子核
核能
裂变
聚变
链式反应
应用：原子弹、核电站
应用：氢弹
课堂小结
11.4 核能
我国第一颗原子弹爆炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸时的情景
1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量吗？氢弹和原子弹的原理相同吗？
新课导入
1.原子核内部结构
分子
原子
原子核
电子（带负电）
质子（带正电）
中子（不带电）
质量很小
质量几乎相同
原子核
质子
中子
电子
新知讲解
原子核、核能
一
原子核内的各个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。
中子
质子
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。
原子核是非常牢固的
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，又称原子能。
获得核能有两种途径：裂变和聚变。
重核发生裂变
轻核发生聚变
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。
1kg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。
1.裂变
铀核裂变
核裂变能及其利用
二
思考：铀 235只有在中子的轰击下才能发生裂变，那么是不是要不断地从外界提供中子才能使反应不断进行呢？
同学们玩过多米诺骨牌吗？推倒第一张牌后会发生什么？
2.链式反应
用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，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。
1964年，我国的第一颗原子弹爆炸
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，产生极大的破坏性力量。
3.核裂变的应用
1942年，人类首次实现了可控制的核裂变。核电站利用可控的核裂变发电，它的核心设备是核反应堆。核反应堆是发生链式反应的场所。
核电站中的反应堆
我国的第一座核电站——秦山核电站
核电站示意图
能量转化：
核能→内能→机械能→电能
核电站示意图
思考：由图可知核反应堆有厚重的保护层，这 是为什么呢？
用于核反应的燃料（如铀235），是具有强烈放射性的物质，能够发出射线。
如果没有足够的保护措施，这些射线会对人体健康造成严重伤害。
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。
例如：一座1.0×l06kW的核电站，每年约消耗30t铀燃料，而同样功率的火力发电站却要消耗约3.0×106 t煤。
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。
交流讨论：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。
这是因为用于核反应的燃料，是具有强烈放射性的物质，放射性物质的泄露，能够发出射线，导致产生放射性污染。如果没有足够的保护措施，这些射线会对人体健康造成严重伤害。
核辐射的防护措施：
(1)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；
(2)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；
(3)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。
(4)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。
核聚变：将质量较小的原子核，在超高温和超高压的条件下，聚合成一个较重的原子核，同时释放出核能的过程就是核聚变，也称为热核反应。
核聚变
三
氘核、氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
利用核聚变原理制造的氢弹爆炸时产生的巨大的蘑菇云
如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。
海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核
核裂变和核聚变的区别
比较 裂变 聚变
定义
条件
释放核能的大小
是否可控
应用
较大原子核分裂为较小原子核的过程
质量小的原子核结合成较大原子核的过程
中子轰击较大原子核
超高温
巨大
更加巨大
裂变的链式反应可控
聚变目前不可控
原子弹、核电站
氢弹、太阳内部爆炸
1.关于核电站里能量的转化过程，说法正确的是（ ）
A.原子核能→核能→电能
B.原子核能→内能
C.原子核能→内能→机械能→电能
D.原子核能→内能→电能
C
当堂检测
2.关于核能的下列说法中，不正确的是（ ）
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D.原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
D
3.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：______和_______。
4.为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了__________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的________。
聚变
裂变
核反应堆
原子弹
核能
原子核
核能
裂变
聚变
链式反应
应用：原子弹、核电站
应用：氢弹
课堂小结