课件25张PPT。第十一章 物理学与能源技术四、核能物体分子原子原子核核外电子？？？物体的组成思考：原子核那么小，是否还存在内部结构呢？一、原子核 核能原子质子中子通过“核力”结合 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。 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是极其困难的。★ 核能：在原子核发生变化时放出的能量. ★ 获得核能的两条途径是：（1）重核裂变（2）轻核聚变（原子能）核能 裂变： 重原子核分裂成较轻的原子核，叫作裂变。
二、核裂变能及其利用 1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.那么，地球上的能源是否是无尽的呢？ 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？链式反应想想议议那么，地球上的能源是否是无尽的呢？ 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。 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。 在人类实现可控核裂变大约三年后，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。 核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制核能的释放？思考核电站核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。核电站示意图思考核反应堆有厚重的保护层，这是为什么呢？ 原来，用于核反应的燃料，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。讨论交流：核泄漏 阅读P52讨论交流，谈谈如何防止对人体的伤害。（1）对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定有防止其扩散，人体切莫随便靠近；
（2）在放射性实验室重，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，以减小辐射危害。
（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。核电站的优缺点优点：1.核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能。2.核电站不排放烟尘和二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。3.从长远看，核能发电成本低于火力发电。缺点：现在世界上运行的核电站 都是通过受控裂变释放的能量发电的，但是，核裂变使用的核燃料储量非常有限，开采成本高，存在着临界事故和放射性物质泄露等潜在问题，且核裂变所生成的核废料可能对环境造成污染。三、核聚变聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放核能，这种核反应叫作聚变。氢核聚变核聚变——太阳能量的来源太阳内部发生的聚变反应，每秒钟把7 x 108 t的氢变为氦氢弹注意：在消耗相同质量核燃料的情况下，核聚变比核裂变放出的能量大的多。氢弹：根据核聚变原理制成的。威力比原子弹大的多。一、核能：在原子核发生变化时放出的能量. 二、获得核能的两条途径是：
（1）重核的裂变（2）轻核的聚变三、核裂变能及其利用
1、裂变：质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程。
理解：核裂变时不仅释放出核能，还会释放出中子。
2、链式反应：铀核裂变时，放出的中子又可以轰击其他铀核，使他们也发生裂变，这样，裂变将不断地自行继续下去的现象。
3、应用：①不加控制－－制成原子弹；
②加以控制－－制成核电站。小结4、核电站
定义：利用核能发电的电站；
核心：是核反应堆（以铀核为燃料）
注意：防止放射性物质的泄露，导致产生放射性污染。四、核聚变
1、太阳的能量来源——核聚变
2、氢弹1.从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（ ）
A、核能→机械能→内能→电能
B、核能→内能→机械能→电能
C、核能→内能→电能
D、核能→电能练习B2.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_________。
3.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。轻核聚变 原子原子核内部结构重核裂变原子核裂变的链式反 核燃料 电应所产生 4、核电站的核心是__________，它以________为核燃料，反应堆中放出的_________能转化为高温蒸汽的_________能，通过汽轮发电机转化为________能。核电站必须防止___________，避免造成污染问题。核反应堆 铀核 内 机械 放射线外泄 四、核能
[课堂巩固]
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______________。
2.核电站是利用_______________发电的电站，目前已经的核电站都是利_________________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
3.用核能发电时，是把________________能转化为_______________能。
4.关于核电站的叙述中正确的是（ ）
A.特别适合于缺少化石能源的地区
B.可以减少燃料运输量
C.消耗很少的核燃料可获得的巨大的能量
D.需要保护措施
5.如图所示是核电站原理的示意图，结合这张图，简要叙述核电站是如何工作的。
[课后提升]
6.在不断探索核能发电，并且自行设计制造了核电站。你能说出我国正在使用的一个核电站吗？_________________________。
7.纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置—— ______ ，拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。
8.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
9.学习过核能发现：现在建的核电站是利用核能来发电；而原子弹也是利用核能放出的大量的能量达到摧毁的目的的。它们工作的过程相同吗？它们有什么异同点？
10.你是一名工程师，要负责设计建设一座核电站，你认为在核电站的建设地点选取上最应该注意什么问题？为什么？
11.图为俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片领土。各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被迫疏散等后期影响还深深的留在人们的心中。有的同学提出，既然核电站有这么大的危害，就不用建造核电站。你认为这种观点合理吗？提出你的看法。
参考答案
[课堂巩固]
1.质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量核的过程 核反应堆 原子弹
2.核能 核 热交换器 汽轮机
3.核 电
4.C
5.核反应堆产生的热量通过热交换器,使回路中的冷水变成高压蒸气,高压蒸气推动汽轮机高速转动,从而带动发电机发电.
[课后提升]
6.浙江秦山核电站 广东省大亚湾核电站和岭澳核电站
7.核反应堆
8.D
9.相同点：都是利用核裂变产生孤能量；不同点：原子弹对链式反应不加控制，在极短的时间内放出巨大的能量，引起威力强大的爆炸；核电站是利用核反应堆使链式反应在人工控制下缓慢地进行
10.人烟稀少的地方，因为一旦核泄漏会造成很严重的后果
11.这种观点不合理。
①核电站只需要消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能；
②核电站不排放烟尘误CO2、SO2等有害气体，对环境污染小；
③核能发电成本低等
