11.4 核能（26页）课件 2024-2025学年物理教科版九年级下册
文档属性
| 名称 | 11.4 核能（26页）课件 2024-2025学年物理教科版九年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-10 00:09:07 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
第十一章 物理学与能源技术
第4节 核能
我们已经学过物体是由大量的分子组成的，分子又是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子构成的。原子核那么小，是否还存在内部结构呢？今天我们就来学习原子核及与原子核相关的能量一核能。
新知导入
1.了解核能、核裂变和核聚变。
2.了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。
学习目标
1.原子核内部结构
经过长时间的探索，到1932年，物理学家终于发现:原子核是由质子和中子组成的。
原子核
质子
中子
电子
01 原子核 核能
新知学习
思考：许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢
我们知道质子带正电，中子不带电。
质子
中子
原来原子核内的各个粒子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。
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。
3.元素的放射性
2.核力
4.核能
（1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。
（2）我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢
重核裂变和轻核聚变
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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能，也就是人们常说的原子能。
1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。
铀核裂变
人类有效地获得大量核能，是用中子轰击铀核使铀核裂变开始的。当一个中子轰击一个铀核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2~3个中子。
02 核裂变能及其利用
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：如果释放出的中子再引起其他铀核裂变，就可使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。
视频演示
核裂变的链式反应
加以控制：___________
不加控制：___________
核电站
原子弹
在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。
核反应堆是一种能够控制链式反应的装置。利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。
核电站示意图
(1)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。
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。
(2)核电站的缺点：
①核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。
②核电站发电时，能量转化的环节多，核能发电厂热效率较低，排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。
③核能电厂投资成本太大。
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：
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。
距离防护：远距离操作，任何辐射源不能直接用手操作。
屏蔽防护：根据辐射源的类型、射线能量、活度设置屏蔽体。
1.聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放出核能，这种核反应叫作聚变。
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变，因此聚变也常称为热核反应。
氢核聚变
03 核聚变
可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄。
太阳内部发生的聚变反应，每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
氢弹——根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。
我国的核能发展
1964年10月16日15时，中国第一颗原子弹爆炸成功。
1967年 6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功。
截止2016年12月10日，已建成并在运的核电机组有36台，装机容量约3350万千瓦；在建核电机组21台，共计装机容量2343.5万千瓦。
秦山核电站
岭澳核电站
大亚湾核电站
核能
核能：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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
聚变：氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
裂变：链式反应 不可控核裂变——原子弹
可控核裂变——核电站
课堂小结
1.______________________________叫裂变。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__________。
原子弹
核反应堆
重原子核分裂成较轻的原子核
当堂检测
2.核电站是利用_____________发电的电站，目前已有的核电站都是利用________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、_________、发电机等。
热交换机
核能
核
蒸汽涡轮
3.核能是________________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是___________和___________。
轻核聚变
原子
原子核内部结构
重核裂变
4.核电站是利用______________________________的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少的____________，就可以产生大量的______能。
原子核裂变的链式反应所产生
核燃料
电
5.核能来源于（ ）
A.质子的内能 B.中子的动能
C.电子的势能 D.原子核的结合能
D
第十一章 物理学与能源技术
第4节 核能
我们已经学过物体是由大量的分子组成的，分子又是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子构成的。原子核那么小，是否还存在内部结构呢？今天我们就来学习原子核及与原子核相关的能量一核能。
新知导入
1.了解核能、核裂变和核聚变。
2.了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。
学习目标
1.原子核内部结构
经过长时间的探索，到1932年，物理学家终于发现:原子核是由质子和中子组成的。
原子核
质子
中子
电子
01 原子核 核能
新知学习
思考：许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢
我们知道质子带正电，中子不带电。
质子
中子
原来原子核内的各个粒子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。
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。
3.元素的放射性
2.核力
4.核能
（1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。
（2）我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢
重核裂变和轻核聚变
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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能，也就是人们常说的原子能。
1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。
铀核裂变
人类有效地获得大量核能，是用中子轰击铀核使铀核裂变开始的。当一个中子轰击一个铀核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2~3个中子。
02 核裂变能及其利用
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：如果释放出的中子再引起其他铀核裂变，就可使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。
视频演示
核裂变的链式反应
加以控制：___________
不加控制：___________
核电站
原子弹
在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。
核反应堆是一种能够控制链式反应的装置。利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。
核电站示意图
(1)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。
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。
(2)核电站的缺点：
①核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。
②核电站发电时，能量转化的环节多，核能发电厂热效率较低，排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。
③核能电厂投资成本太大。
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：
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。
距离防护：远距离操作，任何辐射源不能直接用手操作。
屏蔽防护：根据辐射源的类型、射线能量、活度设置屏蔽体。
1.聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放出核能，这种核反应叫作聚变。
氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变，因此聚变也常称为热核反应。
氢核聚变
03 核聚变
可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄。
太阳内部发生的聚变反应，每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
氢弹——根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。
我国的核能发展
1964年10月16日15时，中国第一颗原子弹爆炸成功。
1967年 6月17日，中国第一颗氢弹爆炸成功。
截止2016年12月10日，已建成并在运的核电机组有36台，装机容量约3350万千瓦；在建核电机组21台，共计装机容量2343.5万千瓦。
秦山核电站
岭澳核电站
大亚湾核电站
核能
核能：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时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
聚变：氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
裂变：链式反应 不可控核裂变——原子弹
可控核裂变——核电站
课堂小结
1.______________________________叫裂变。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__________。
原子弹
核反应堆
重原子核分裂成较轻的原子核
当堂检测
2.核电站是利用_____________发电的电站，目前已有的核电站都是利用________反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、___________、_________、发电机等。
热交换机
核能
核
蒸汽涡轮
3.核能是________________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是___________和___________。
轻核聚变
原子
原子核内部结构
重核裂变
4.核电站是利用______________________________的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少的____________，就可以产生大量的______能。
原子核裂变的链式反应所产生
核燃料
电
5.核能来源于（ ）
A.质子的内能 B.中子的动能
C.电子的势能 D.原子核的结合能
D