课件19张PPT。第2节 核 能【教学目标】 1．了解原子、原子核结构；
2．知道获取核能的两个途径──重核裂变、轻核聚变。1．原子核的结构 我们已经知道，分子是由原子构成，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。 进一步研究表明：原子核由质子和中子组成。 质子的质量大约是电子的 1836 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，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央，只占有非常小的空间，但它们结合得非常紧密。一、核 能1．原子核的结构一、核 能2．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聚合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 原子核占据的位置虽小，但质量大，蕴含着巨大的能量。 二战期间，美国于1945年8月6日和8月9日将外号为“小男孩”和“胖子”的两颗原子弹分别投到日本的广岛和长崎。原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。二、裂 变 1934年至1938年， 科学家曾先后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，同时释放出巨大的能量。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。1．链式反应重核裂变二、裂 变1．链式反应 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，释放出能量。这就好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧。假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。那么，怎样才能使裂变继续下去呢？ 将火柴搭成右图所示的结构，想像你在点燃第一根火柴后，会发生什么情况。二、裂 变1．链式反应 用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，释放出能量。这就好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧。假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了。那么，怎样才能使裂变继续下去呢？ 用中子轰击“铀235”的原子核， 铀核分裂的同时会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会继续轰击其他铀核……于是导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是重核裂变中的链式反应。二、裂 变1．链式反应2．可控裂变 核反应堆是原子核发生链式反应的场所。是核电站的核心设备。
核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。 二、裂 变1．链式反应2．可控裂变 核反应堆是原子核发生链式反应的场所。是核电站的核心设备。
核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。 思考：在核电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能内能机械能电能 1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。二、裂 变1．链式反应2．可控裂变 核反应堆是原子核发生链式反应的场所。是核电站的核心设备。
核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。 我国秦山核电站二、裂 变2．可控裂变3．不可控裂变 链式反应如果不加以控制，大量原子核就会在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。原子弹爆炸时发生的链式反应，就是不加控制的链式反应。 在人类实现可控核裂变大约3年后，1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸成功。 1964年10月16日，我国第一颗原子弹试爆成功。 三、聚 变1．什么是聚变 氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氘核和氚核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。 如果将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），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是核聚变，有时我们也把（核）聚变也称为热核反应。轻核聚变三、聚 变1．什么是聚变 如果将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），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是核聚变，有时我们也把（核）聚变也称为热核反应。 聚变需要超高的温度（几百万度以上），人们如何才能实现氢弹的聚变呢？ 氢弹原理：
用一层能产生聚变反应的物质（如“氘”），把一个原子弹包裹起来，就成为了能产生核聚变的“氢弹”。三、聚 变1．什么是聚变2．可控聚变的美好前景 虽然核聚变可以产生比裂变要多得多的能量。但核聚变需要几百万度以上的超高温度，如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。但遗憾的是，人类至今还未能实现通过可控聚变来利用核能。三、聚 变拓展：核能发电的利弊 1. 由于核电不会排放CO2，因此不会造成空气污染；
2. 核电消耗较少的核能就能产生巨大的电能，发电成本低；
3. 核电站建厂投入成本巨大；
4. 核能电厂使用的核燃料及废料有放射性，必须慎重处理；
5. 一旦发生核泄漏，污染和危害特别大。一、核能1．原子核的结构原子中的原子核内蕴含巨大的能量。2. 核能原子核分裂或聚合过程中释放出来的能量。二、裂变1．链式反应 核电站利用核能发电重核裂变2. 可控核裂变 三、聚变轻核聚变3. 不可控核裂变 原子弹1. 什么是聚变？2. 可控聚变的美好前景两个原子核结合成一个新的原子核不可控核聚变： 氢弹可控核聚变： 前景美好 1. 原子核是由 和 组成的，它们依靠强大的核力结合在一起，如果原子核分裂或原子核聚合，就有可能释放出惊人的能量，这就能量就是 。质子中子 2. 目前，人类获取核能有两条途径：一是原子核的 ，二是原子核的 ； 核聚变与核裂变不同，核聚变需要很高的温度，所以核聚变又叫________反应。氢弹是根据_______的原理制造的。在获取核能的过程在，用人工控制的办法释放核能的装置叫做 。 核能裂变聚变核反应堆热核聚变 3. 进行核裂变的条件是( )
A．温度必须很高 B．必须用中子轰击
C．必须用质子轰击 D．自发进行B 4. 下列说法不正确的是（ ）
A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B.用中子轰击比较质量大的原子核可使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应是可以控制的 D 5. 下列关于核能的说法正确的是 （ ）
A.物质是由原子组成的，原子中都有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D.自然界的原子核只有在人为的条件下才会发生聚变 B 6. 2011年3月11日，日本发生了里氏 9.0级大地震，地震使福岛第一核电站发生核泄漏，引起人们的恐慌。这是因为核材料中有一些放射性物质，这些物质产生的放射线大量作用于人畜时会造成很大的伤害。原子核物理的知识可能应用到下面几项工作中，下列不是放射性应用现象的是( )
A．检查金属板内部的砂眼 B．处理种子，使农作物增产
C．核能发电 D．检查和治疗恶性肿瘤C 解析：核技术射线辐射的应用是利用加速器及同位素辐射源，进行辐射加工、食品消毒保鲜、辐射育种、探伤以及放射医疗等，故A、B、D都属于放射性现象。核能发电是利用原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电，不属于放射性应用现象，符合题意。
