人教版九年级物理全一册课件 第22章 第二节 核能（33张）

核能
教学目标
了解原子、原子核的结构；
知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用新进展；
了解核裂变、核聚变。
教学重点
教学难点
核能的由来及其优点和可能带来的问题。
裂变和聚变。
原子核带正电，电子带负电，且电子绕原子核做高速运动。且原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子呈电中性。
原子
电子
原子核
原子结构
原子核半径小于原子半径的万分之一,
体积占原子体积的万亿分之一。
如同蚂蚁
? ? ? ? ? ? 与大型体育场的关系
原子结构
以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。
原子结构
H? O分子
氢原子
原子由原子核和核外电子组成。
原子结构
? ? ? 原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。二者电荷量相同。
氢原子由原子核和一个核外电子组成。
氧原子由原子核和八个核外电子组成。
? ? ? ?原子核有八个质子和八个中子，由于中子不带电，所以正负电荷量仍然相同。
原子结构
氢原子能有中子吗？
氧原子有中子
原子结构
它们都是氢原子，
只有中子数不同。
氢原子家族三兄弟
1质子
0中子
1质子
1中子
1质子
2中子
氕
氘
氚
核能
? ? ? ?质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。
? ? ? 质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
获取核能方式有两种：即裂变和聚变。
? ? ? ?当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方程? ?E= mc?，减少的质量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量。
核能
? ? ? ?科学家用中子轰击铀235原子核，使其发生了裂变。?? ? ? ?1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。
裂变
1千克
200辆
? ? ? ?发生裂变的条件：用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。
裂变
停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？
将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
裂变中的链式反应
链式反应
裂变中的链式反应
能缓慢、平稳地释放核能的装置叫核反应堆。
核反应堆
防止射线辐射出去
水泥防护层
插入深一些，吸收中子多，反应速度变慢
插入浅一些，吸收中子少，反应速度加快
控制棒——镉棒
吸收中子能力很强，用以控制反应速度
燃料棒—铀棒
由浓缩铀（铀235占3%~4%）制成，放核能
慢化剂
附在铀棒周围；用石墨、重水或普通水，使裂变产生的中子减速，以便铀235的吸收
在电站工作过程中，能量是如何转化的？
核电站——利用核反应堆进行发电
核能
内能
机械能
电能
大亚湾 核电站
全世界建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
浙江嘉兴杭州湾 秦山核电站
核动力舰艇
北京号巡洋舰
003型航母
“汉”级(091型)
攻击型潜艇
原子弹
? ? ? ?链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。进而产生毁灭性的破坏力。
? ? ? ?将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。
核能
? ? ? ?氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
发生条件
也叫热核反应
聚变
氘
氚
氦核
能量
中子
根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
氢弹
? ? ? ?自然界中，太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。
自然界中的核聚变
? ? ? ?可惜人们现在还不能像控制裂变那样控制聚变。
? ? ? ?海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。
这个问题由谁来解决呢？
会是你吗？
聚变
核能分成几种？
核能有什么应用？
核能属于可再生还是不可再生能源？
核能
1、原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？
课本练习
课本练习
2、原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为10? ? m，原子核半径的数量级为10? ? m.? 打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会"鸟巢"体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？
3、核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？
课本练习
课本练习
4、什么是原子核的聚变？人类关于核聚变的应用已经取得的成就是什么，还有什么问题急需解决？
5、以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化
课本练习
核反应堆
（核能转化为蒸气的内能）
机
机
输电线输出电能
（? ? ）
（? ? ）
获取核能方式有两种：______和______。
总结
裂变的可控应用包括：_________? ? ? ? ?和_________，不可控的应用：________。
聚变目前是________? ? ? ? ? 的，应用： ________ 。
太阳中的能量来源是________。
裂变
聚变
聚变
核反应堆
核动力
原子弹
不可控
_____
_____
氢弹