核能的开发与放射性防护
【学习目标】
知识目标:知道核裂变和核聚变能技术,目前的核电站使用的是核裂变技术。知道核电站的核心是核反应堆。知道太阳能的优点和目前利用太阳能的三种形式。
能力目标:培养学生分析问题,解决实际问题的能力及查资料获取信息的能力。
感目标:了解我国的核电站现状,增强对学生的爱国主义教育。了解核聚变技术对根本解决能源问题的重大意义,树立为祖国服务的历史使命感。
【学习重难点】
核电站的运行原理和利用太阳能的三种方式
【学习过程】
活动1
复习引入
能释放的两种途径?什么是链式反应?
。
核电站
1、核电站的构造: 主要由 , , , 组成。
核电站的核心: 。
核反应堆的主要材料: , 和 。
2、核能发电原理:
第一回路:在第一回路中,反应堆工作时,核燃料裂变释放出的核能转变为内能,先用泵把水或其他液体压入核反应堆,在那里获得铀核裂变释放的核能,被加热,使反应堆的温度升高,然后进入热交换器,在那里把热量传递给第二回路中的水,再被泵压回反应堆重新被加热。
第二回路:在热交换器内,第二回路中的水被加热成高温高压蒸汽后,进入汽轮发电机推动汽轮机做功,把内能转化成电能。做功后的蒸汽温度和压强都降低了,它将进入冷凝器冷却成水,再由泵压回热交换器重新加热成高温高压蒸汽。
3、汽轮机带动发电机发电:
通过两个回路的不断循环,把核反应堆中铀核裂变释放的核能,源源不断地转化成第二回路中水的内能,利用反应堆工作释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,就是核电去推动汽轮发电机发电,转化成我们所需要的电能。这就是核电站的工作原理。
[提问]:请同学们思考在核电站发电流程中,发电过程中从核能到电能转化顺序怎么样呢?
能量转化: → → →
[提问]:核能有那些优点?
①、 。
②、 。
③、 。
目前环境污染问题大部分是由使用化石燃料引起的,化石燃料燃烧会放出大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,由二氧化碳等有害气体造成的“温室效应”,将使地球气温升高,会造成气候异常,加速土地沙漠化过程,给社会经济的可持续发展带来灾难性的影响,核电站并不排放这些有害物质,不会造成“温室效应”,与火电厂相比,它能大大改善环境质量,保护人类赖以生存的生态环境等。在国外核电站的周围有人居住、游泳、放牧牛羊、钓鱼,有的核电站位于大城市附近,有的位于游览区。核电站是安全、经济、干净的能源,与火电站相比,更有利于保护环境。
4、核能发电的前景
目前全世界共有500座核电站,世界各国中,法国的核电站发展最快,有57座核电站,总装机容量为200万KW,核电占总发电量77.8%。1991年,中国自行设计,建造的第一座核电站____ 核电站启用,随之而来大亚湾核电站投产。中国正规划,兴建4座新的核电站,到2010年核电站总量有望达到2000万KW新的水平。
5、核聚变能技术的开发
轻核聚变:
太阳能的利用
1、太阳能的优点:
① 。
② 。
③ 。
④ 。
2、目前利用太阳能的主要方式:
①、太阳能直接转化为物体内能, →热转化
即利用太阳辐射能加热集热器,把吸收的热能直接加以利用。(结合多媒体讲解)
平板型集热器:
聚焦型集热器:
②、太阳能直接转化成电能,光→电转化
③、太阳能直接转化成化学能,光→化学转化
3、我国的太阳能的开发现状和前景 :
。
4、广泛利用太阳能的困难
①、太阳能虽然十分巨大,但它太分散
②、太阳能不稳定,不能正常使用
③、目前太阳能转换器的效率不高
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