22.2 新能源的发展（课件）人教版（2024）九年级全册（21页PPT）

(共21张PPT)
新能源的发展
第2节
第二十二章 能源与可持续发展
（人教版）九年级
全
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道核能是通过核聚变来的
2. 知道太阳能是核聚变来的
3. 了解链式反应
4. 知道生活中的一些物理现象的能源是什么
5. 了解核电站和核反应废料的处理
03
课堂导入
从油价的逐年涨停来看，近几年都是增长了不少，一方面是因为有贪官作祟，另一方面也反映出化石能源短期内得不到有效补充，只能越用越少，为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源。你知道的新能源有哪些？接下来我们就来了解一下新能源。
04
核能
分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在运动。科学家通过进一步的研究表明，原子核还有如图所示的更精细的内部结构：原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子的电荷量相等，中子不带电；质子的质量大约是电子的1 836倍，中子和质子的质量几乎相同。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在一个非常大的广场中央。
04
核能
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因 此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，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。这种能量就是核能。
裂变（一个变多个）：20世纪30年代，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，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，释放出巨大的能量。这就是裂变中的链式反应。1 kg铀全部裂变，释放的能量相当于 2 800 t 标准煤完全燃烧时释放的能量。
04
核能
如果对链式反应不加控制，那么大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，例如原子弹的爆炸。
04
核能
如果链式反应可控，那么就可以控制核能的释放，例如核反应堆中发生的就是可控链式反应。核电站利用核能发电，它的核心设备就是核反应堆。核电站利用核反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术机组——华龙一号的建成，我国的核能发电技术已居于世界先进地位。
04
核能
聚变：如果使某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温和高压下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能（图22.2-6）。这就是聚变，有时也称为热核反应。氘核、氚核都是氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是这种能量。
04
核能
在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以说，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，比原子弹爆炸的威力更大。太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约为6 000 ℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年。目前，它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。那时，它将膨胀为一个巨大的红色星体……
04
核能
我国正在采用不同方式进行可控核聚变的研究，中国科学院建造的环流器EAST实现了 1000 s以上的长时间运行，中国工程物理研究院等单位建造了“神光Ⅲ”激光约束核聚变研究装置(如图)。与化石燃料一样，核燃料在自然界中也是有限的，核能属于不可再生能源。
05
太阳能
人类除了间接利用储存在化石燃料中的太阳能，还设法直接利用太阳能。随着科学技术的进步，太阳能等可再生能源逐渐得到较为广泛的应用。目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。平板式集热器的箱面是玻璃，内部有涂黑的吸热，可以吸收太阳辐射并将其转化为内能，从而将集热器管道内的水流加热。太阳能电池具有使用寿命较长的优点。太阳能电池应用在航空、航天、通信等领域，在日常生活中也用于电灯、计算器、手表等用电器。
05
太阳能
05
太阳能
风能和海洋能也是人们可以利用的新能源，它们都可以用来发电。我国建设了数座潮汐电站，也建成了许多“风车田”，场面蔚为壮观。
06
核电站与核废料处理
日本核泄漏
07
习题练习
B
A
07
习题练习
(1)裂变；(2)比热容；(3)方向性
07
习题练习
(1)斥力 方向；(2)电流 不做功 能
08
作业布置
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