第31课时 核能 能量的转化与守恒
1．核能的利用
(1)裂变和链式反应：核裂变是一个原子核__分裂成几个原子核____的变化。能锁链式地自行持续下去的核裂变反应叫做链式反应。
原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为__原子核____能，俗称原子能。
(2)聚变和热核反应：核聚变是指由质量__小____的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相__聚合____作用，生成新的质量较大的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
地球上得到的太阳能是太阳的__热核反应____释放的能量。
化学变化中，原子核没有发生变化。而核裂变和核聚变时原子核发生了变化，并释放出巨大能量。
(3)核电站基本工作原理。
如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间(约百万分之几秒)会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，__原子____弹就是根据这个原理制成的。为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来。__核反应堆____是能缓慢、平稳地释放核能的装置，核电站是利用__核裂变____产生的巨大能量发电的。能量转化过程是核能→__内能____→__机械能____→电能。
(4)放射线是指原子核发生变化时放射出来的粒子流，一般有三种：__α射线____、__β射线____、__γ射线____。进一步研究表明，α粒子就是氦原子核，带__正____电，β粒子就是电子，带__负____电，γ射线是一种__电磁波____，不带电。比较它们的穿透本领：__γ____射线最强，__α____射线最弱。
(5)放射性应用广泛，主要有：检查金属内部的__损伤____；α射线可使放射源周围的空气电离，从而消除静电积累；放射线能引起生物体内DNA的突变，用于农业上的__育种____、灭虫等。放射性还可用于医疗。
2．能的转化与传递有一定的方向性
(1)能的转化和守恒定律。
能量既不会__消失____，也不会__创生____，它只会从一种形式转化为__另一种形式____，或者从一个物体转移到__另一个____物体，而在转化和转移中，能量的总量__保持不变____。
(2)能量的转化和传递有一定的方向性。
主要表现：热传导的过程可以向一个方向自发地进行(热量从__高温____物体自发地传给__低温____物体)；但向相反的方向不会自发地产生(热量不会自发地从低温物体传给高温物体)，只有借助外界的帮助才能进行(像电冰箱要有压缩机参与工作，才能把热量从冰箱内低温处转移到箱外高温处)。通过摩擦使功转变为热的过程是有方向性的，绝对不会发生相反的过程：即物体自动地降低温度而对外做功。机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能，同时不引起其他变化。
(3)通过对能量转化和守恒定律发现史的学习，领略科学思想和科学精神。能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量可以从一个物体转移到另一个物体，而能的总量总是保持不变，所以不损耗能量的永动机是不可能制造出来的。
3．能源
地球上能量的主要来源是__太阳____。
4．能源的利用
(1)人类的生存和社会的发展需要能源，而地球上的煤、石油、天然气等能源是有限的，且煤、石油、天然气等化石能源大量使用也对环境造成了酸雨、可吸入颗粒物、光化学烟雾等污染及温室效应。随着经济持续高速发展，我国长期能源形势十分严峻，能源必须合理利用，要大力开发利用环保的清洁能源，如太阳能、风能、水能、氢能源等，处理好能源与社会的关系才能实现社会可持续发展。
(2)节约能源、提高效率是每个公民的责任。我们要从自己做起，节约用电、节约用水，提倡乘公交车或骑自行车等。
【例1】 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
考查要求：知道不同形式的能量可以转化，理解能的转化与守恒定律，能用能的转化与守恒定律来分析某些看法或观点的正误。
解题指导：A错：出膛的子弹射穿木板，部分机械能转化为内能，速度只可能减小。B错：水沸腾要不断吸热，吸收的热量使部分水汽化。断电后，无能量提供，还要散热，水就不再沸腾。C正确：从左斜面滚下的小球具有动能，动能可转化为势能，继续冲上右斜面。D错：机械表指针转动的能量来自弹簧的势能，当弹簧完全复原后势能为零，指针就不会转动了。答案选C。
【例2】 关于能源与可持续发展，下列认识正确的是( )
A．地球上的核燃料取之不尽用之不竭
B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置
C．能量的转化和转移是有方向的
D．能量在转化或转移的过程中，总量会减少
考查要求：知道不同形式的能量可以转化；理解能的转化与守恒定律；能用能的转化与守恒定律来分析某些看法或观点的正误。
解题指导：(1)据估计，地球上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨，并非取之不尽用之不竭。
(2)判断能量转化过程中消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能即可；太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
(3)能量的转移或转化过程中，形式会变但总量不变。能量的转移或转化具有方向性。例如热量能自发从高温物体传向低温物体，但不能自发从低温物体传向高温物体。答案：C。
课件13张PPT。第31课时 核能 能量的转化与守恒1．核能的利用
(1)裂变和链式反应：核裂变是一个原子核_______ ____________的变化。能锁链式地自行持续下去的核裂变反应叫做链式反应。
原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为__________能，俗称原子能。分裂成几个原子核原子核(2)聚变和热核反应：核聚变是指由质量______的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下(如超高温和高压)，发生原子核互相________作用，生成新的质量较大的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。
地球上得到的太阳能是太阳的__________释放的能量。
化学变化中，原子核没有发生变化。而核裂变和核聚变时原子核发生了变化，并释放出巨大能量。小聚合热核反应(3)核电站基本工作原理。
如果对裂变的链式反应不加控制，在极短时间(约百万分之几秒)会释放出大量核能，发生猛烈爆炸，______弹就是根据这个原理制成的。为便于和平利用核能，必须控制链式反应的速度，使核能缓慢而又平稳地释放出来。__________是能缓慢、平稳地释放核能的装置，核电站是利用__________产生的巨大能量发电的。能量转化过程是核能→________→____________→电能。原子核反应堆核裂变内能机械能(4)放射线是指原子核发生变化时放射出来的粒子流 ,一般有三种：________、________、__________。进一步研究表明，α粒子就是氦原子核，带______电，β粒子就是电子，带____电，γ射线是一种________，不带电。比较它们的穿透本领：______射线最强，______射线最弱。
(5)放射性应用广泛，主要有：检查金属内部的_____; α射线可使放射源周围的空气电离，从而消除静电积累;放射线能引起生物体内DNA的突变，用于农业上的____、灭虫等。放射性还可用于医疗。α射线β射线γ射线正负电磁波γα损伤育种2．能的转化与传递有一定的方向性
(1)能的转化和守恒定律。
能量既不会_________，也不会________，它只会从一种形式转化为__________，或者从一个物体转移到______________物体，而在转化和转移中，能量的总量____________。
(2)能量的转化和传递有一定的方向性。消失创生另一种形式另一个保持不变主要表现：热传导的过程可以向一个方向自发地进行(热量从________物体自发地传给________物体)；但向相反的方向不会自发地产生(热量不会自发地从低温物体传给高温物体)，只有借助外界的帮助才能进行(像电冰箱要有压缩机参与工作，才能把热量从冰箱内低温处转移到箱外高温处)。通过摩擦使功转变为热的过程是有方向性的，绝对不会发生相反的过程：即物体自动地降低温度而对外做功。机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能，同时不引起其他变化。高温低温(3)通过对能量转化和守恒定律发现史的学习，领略科学思想和科学精神。能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量可以从一个物体转移到另一个物体，而能的总量总是保持不变，所以不损耗能量的永动机是不可能制造出来的。
3．能源
地球上能量的主要来源是______。太阳4．能源的利用
(1)人类的生存和社会的发展需要能源，而地球上的煤、石油、天然气等能源是有限的，且煤、石油、天然气等化石能源大量使用也对环境造成了酸雨、可吸入颗粒物、光化学烟雾等污染及温室效应。随着经济持续高速发展，我国长期能源形势十分严峻，能源必须合理利用，要大力开发利用环保的清洁能源，如太阳能、风能、水能、氢能源等，处理好能源与社会的关系才能实现社会可持续发展。
(2)节约能源、提高效率是每个公民的责任。我们要从自己做起，节约用电、节约用水，提倡乘公交车或骑自行车等。【例1】 根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是 ( )
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年考查要求：知道不同形式的能量可以转化，理解能的转化与守恒定律，能用能的转化与守恒定律来分析某些看法或观点的正误。
解题指导：A错：出膛的子弹射穿木板，部分机械能转化为内能，速度只可能减小。B错：水沸腾要不断吸热，吸收的热量使部分水汽化。断电后，无能量提供，还要散热，水就不再沸腾。C正确：从左斜面滚下的小球具有动能，动能可转化为势能，继续冲上右斜面。D错：机械表指针转动的能量来自弹簧的势能，当弹簧完全复原后势能为零，指针就不会转动了。答案选C。【例2】 关于能源与可持续发展，下列认识正确的是 ( )
A．地球上的核燃料取之不尽用之不竭
B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置
C．能量的转化和转移是有方向的
D．能量在转化或转移的过程中，总量会减少
考查要求：知道不同形式的能量可以转化；理解能的转化与守恒定律；能用能的转化与守恒定律来分析某些看法或观点的正误。解题指导：(1)据估计，地球上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨，并非取之不尽用之不竭。
(2)判断能量转化过程中消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能即可；太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
(3)能量的转移或转化过程中，形式会变但总量不变。能量的转移或转化具有方向性。例如热量能自发从高温物体传向低温物体，但不能自发从低温物体传向高温物体。答案：C。
