3.7 核能 学案（无答案）

核能
【学习目标】
1．知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式。
2．了解和平利用核能的方式。
3．了解核能和平利用的进展和核能的优点，以及核能开发所带来的问题。
【学习重难点】
重点：获得核能的两种方式，和平利用核能的方式。
难点：核能开发。
【学习过程】
一、裂变和聚变
（1）核裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出能量的过程。
举例：中子轰击铀235产生核能。
链式反应（chain reaction）：如果产生的中子继续轰击其他铀核，就会导致一系列铀核持续裂变。
原子弹——根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！
（2）核聚变——2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
举例：氘核和氚核在超高温下聚合成氦核，同时放出大量能量。
由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生，所以也叫热核反应。
氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
设疑：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？
二、核能的和平利用――核电站
如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。
可介绍如何控制核裂变的反应速率（如右图）
核电站――利用原子核裂变时产生的大量热量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电机发电。
如图所示
图一：秦山核电站 图二：核电站示意图
思考：根据图二，思考在电站工作过程中，能是如何转化的？
核能→内能→机械能→电能
三、放射线
讲授：核变过程中除了放出大量热量外，同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线，如以下三种：
α射线：带2个单位正电荷，是氦原子核
β射线：带1个单位负电荷，是高速的电子流
γ射线：电中性
放射线的益与害：大剂量的放射线对人畜会造成伤害，但较小的量并加以控制则可以为人类做许多的事，举例说明。
【达标检测】
一、填空题
1．原子核由 和 组成。 带正电荷，电量跟 所带负电荷电量相等；
不带电，质量跟 几乎相等。
2．由于 的变化而释放出的巨大的能量叫做核能。获得核能的两种方式是
和 。
3．核电站是利用原子核的 发电的，它的核心设备是 ，在其中发生的
是可以控制的。而在原子弹中发生的 则是不可控制的。
4．质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核，会释放出巨大的核能，这种现象叫做 。氢弹就是利用此原理制成的。
二、选择题
1．关于核能，下列说法正确的是
A．原子核很小，因此其中不可能存在大量的能量
B．人们现在能够利用可控核聚变的能量
C．对于核裂变的链式反应，人们还不能控制
D．无论是较大的原子核受激分裂，还是较小的原子核的结合，其中都会伴随着巨大的能量变化
2．核电站的能量转化情况是
A．核能→机械能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→化学能→电能 D．化学能→内能→电能
3．原子弹和核电站的根本区别是
A．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度
D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速度
三、判断题
1．原子能就是核能，利用原子能发电的工厂称为核电站 ( )
2．相同质量的核燃料，聚变反应释放出的核能比裂变反应小 ( )
3．当裂变反应成为链式反应时，释放出的能量才能加以利用 ( )
四、计算题
1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.5×1014J，相当于完全燃烧多少无烟煤释放的能量？（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）