名师导学——3.8 核能的利用

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3．8核能的利用
点击要点
1．原子结构：原子核包括质子(带正电)、中子(不带电)；核外电子带负电。
2．核能：原子核在发生改变的过程中，释放出巨大的能量，称为核能，也叫原子核能或原子能。
3．获得核能的两条途径： 。
(1)裂变：是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程。发生的是 反应。
(2)聚变：是使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。聚变又叫 反应。
4．原子弹及核潜艇是根据 的原理制造的，氢弹是根据 的原理制造的。
5．核电站：
(1)核电站利用核能发电，这是利用 反应释放核能。
(2)核电站中发生的能量转化是： 。
原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质，如
典题分析
例1 核电站一旦工作，就不能随意停下来，而电网白天用电量多，深夜用电量少，为了使核电站稳定工作，建设了抽水蓄能电站。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示，白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
巩固训练1 如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是( )
A．核能，化学能，机械能，电能
B．核能，内能，机械能，电能
C．核能，机械能，内能，电能
D．核能，内能，化学能，电能
跟踪演练
一、选择题
1．下列设施或过程不属于利用太阳能的是( )
A太阳能电池 B．太阳能热水器 C核电站 D．植物的光合作用
2．下图所示的是1990年和2005年世界各类能源在消费总量中所占的比例。根据你所学的有关能源的知识和图中的信息判断下列叙述，正确的是( )
A．石油在1990年和2005年的世界各类能源消费中所占的比例最大
B．煤炭和石油等能源燃烧产生的二氧化碳是产生酸雨的主要原因
C．2005年石油的需求量小于1990年石油的需求量
D．图中的水能是指水的化学能
3．单位质量的下列反应中，释放能量最大的是( )
A．裂变 B．聚变 C．液氢燃烧 D．差不多
4．启动核裂变反应的粒子是( )
A．中子 B．原子核 C．质子 D．原子
5．原子弹在制造时需用到下列哪种物质( )
A．氘 B．氚 C．氢 D．铀
6．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．用中子轰击比较大的原子核可以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也是可以控制的
7．(2010杭州)中科院的全超导的“人造太阳”一一托克马克核聚变试验装置的调试运行成功，使我国在该领域的研究处于世界前列。氘和氚是核聚变的原料(氘、氚原子核内都只有l个质子，但含不同数目的中子)，聚变发生后，氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述，下列说法正确的是( )
A．核聚变是化学变化
B．氘原子和氚原子属于不同元素
C．氘原子和氚原子是氢的两种同位素
D．氘原子和氚原子的相对原子质量相同
8．从以下几方面比较，核电站与火电站工作原理的主要区别有：①所用燃料；②燃料释放能量的方式；③使用汽轮机；④使用发电机( )
A．①② B．①③ C．③④ D．①④
二、填空题
9．开发利用核能是解决能源危机的方法之一，如核裂变已应用于核电站发电。核能产生的另一条途径是：在超高温下，使质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量，这一过程称为 。该途径产生的核能是否可以用来发电，还处于实验阶段，其中的一种实验需要强大的磁场，而天然磁体无法满足实验要求，科学家尝试利用
周围存在的磁场来达到目的。
10．环境污染是世界各国关注的焦点，特别是核污染更是
全人类高度警惕的问题。继l986年“切尔诺贝利”核泄
漏事件后，2011年3月13日日本福山核电站又发生泄
漏，引起世界各国对核能利用的重新思考。核裂变和
核聚变是大量获得核能的两种途径，核电站中反应堆
的核能是通过 获得的。
11．核聚变是指质量很 的原子核，在 下结
合成新的 来获取核能的途径。
12．请你列举核能的一个应用实例 ，再说出一个利用核能可能带来的问题 。
提高班习题精选
1．在风景秀美的太姥山下，宁德核电站正在筹建中，关于核电站，下列说法正确的是( )
A．核电站所使用的核燃料是煤和石油
B．核电站核反应堆发生的是可以控制的核裂变
C．核电站发电的能量转化过程中：核能——内能——电能——机械能
D．核电站产生的核废弃料可以当作生活垃圾来处理
2．下列事例不属于应用射线的是( )
A．核能发电
B．探测金属内部缺损情况
C．水果保鲜的一种措施
D．治疗癌症
3．关于核能的获得，下列说法正确的是( )
A核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变是获得核能的唯一途径
C．核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮机、发电机转化为电能的装置
D．氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的装置
4．现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆作动力，其目的是( )
A．利用核裂变的巨大威力
B．利用核裂变提供的巨大能量
C．核反应堆在使用上比使用化石燃料更安全
D．利用它发射核武器
5．太阳 巨大的“核能火炉”。在其内部，氢原子核在超高温下发生 ，放出巨大的核能。
6．将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，发生的现象与
相似。
7．我国首座商用重水堆核电站是我省的 核电站，
在这个核反应堆中发生的反应是
8．我国第一代“人造太阳”核实验装置已于2006年9月28日放电成功，它产生能量的方式和太阳相同，在超高温条件下氢的原子核发生了 (填“聚变”或“裂变”)，产生巨大能量。
9．一座装机容量为l.0×105kW的火电站每年消耗煤400×104t，而相同功率的核电站每年仅需要燃料40t，则每千克铀燃料反应时释放的核能是多少 (煤的热值为3.4×107J／kg)
答案
【点击要点】
3．裂变和聚变(1)链式(2)热核4．裂变聚变5．(1)裂变 (2)核能→内能→机械能→电能射线、射线、射线
【蕊题分析】
例1 解析：能说出“白天机械能(或重力势能)转化为电能”，“深夜电能转化为机械能C或重力势能)”，“抽水过程部分电能转化为内能”。放水过程有部分机械能转化为内能”即可，其余的文字不作严格要求。
巩固训练l B
【跟踪演练】
1．C 2．A 3．B 4．A 5．D 6．D 7．C 8．A9．核聚变电磁铁10．核裂变ll．小超高温原子核垃核电站(核动力、核医学)核污染(核辐射、核泄漏)
【提高班习题精选】
1．B 2．A 3．C 4．B 5．聚变或者热核反应6．链式反应7．海盐秦山核裂变8．聚变9.3.4×1012J
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