11.4 核能 课件(共18张PPT)
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11.4核能
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。
而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。原子弹为什么能放出那么大的能量？
1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？
1．1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型
α粒子散射实验
原子核式结构模型
卢瑟福
一、原子核 核能
原子核（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
2. 1932年查德威克发现了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成。
原子核
质子
中子
电子
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。
3．元素的放射性
某些元素的原子核会按照一定的规律发出射线（α射线、β射线、γ射线）变成新的原子核这就是放射性。
4．核能：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。
5．获得核能有两种途径：（1）核裂变；（2）核聚变
α射线是氦核流
β射线是电子流
γ射线是电磁波
1938年，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2000 t煤完全燃烧时释放的能量。
二、核裂变
1．发生裂变的条件：用中子轰击铀核
2 ．链式反应：用中子轰击铀235原子核， 铀核在分裂时， 会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
用火柴模拟链式反应
核裂变中的链式反应
3 ．原子弹：链式反应如果在一瞬间进行，就是爆炸。原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果。
4．核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。
核电站就是利用核反应堆缓慢释放核能发电的。
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
5．核能发电的优点：消耗的燃料少，能大大减少燃料的运输量；不会产生有害气体，避免大气污染；从长远看，核能发电成本低于火力发电。
6．核辐射：①对于超强度的辐射，一定要防止其扩散，人体切莫随便靠近。②在放射性实验室中，用铅板、有机玻璃等材料把人体与放射性物质隔离开。③对于核反应堆泄漏、原子弹爆炸等突发事件，要充分利用建筑物和地形等作为掩体，以减少辐射造成的危害。④对于核废料的强放射性，目前是将其放入特制的容器内密封深埋，待以后研究出有效办法再做处理。
前苏联切尔诺贝利核电站事故
日本福岛核电站事故
1．聚变：将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能，这种核反应叫做核聚变。
2 ．核聚变的条件：超高温。
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。
氘
氚
氦核
中子
能量
聚变
二、核聚变
3 ．氢弹就是根据核聚变的原理制成的。
可控聚变尚未实现，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。
氢弹爆炸产生的蘑菇云
现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
中国核聚变实验装置
可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。
4．太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄，每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
1.组成原子核的粒子是 （ ）
A.带正电的质子和带负电的电子
B.带正电的质子和不带电的中子
C.带正带的质子、带负电的电子和不带电的中子
D.带负电的电子和不带电的中子
B
2.关于核能，下列说法中正确的是 （ ）
A.核能很小，无法利用
B.核能巨大，但现在无法利用
C.核动力航母利用的是核能
D.核能可再生的
D
3.关于裂变反应，下列说法中错误的是 （ ）
A.所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B.裂变反应是重原子核吸收中子后发生的
C.原子弹是利用链式反应释放的能量
D.核电站是利用可控链式反应释放的能量
A
化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。
而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。
20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。原子弹为什么能放出那么大的能量？
1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？
1．1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型
α粒子散射实验
原子核式结构模型
卢瑟福
一、原子核 核能
原子核（正）
核外电子（负）
质子（正）
中子（不带电）
2. 1932年查德威克发现了中子，使人们认识到原子核是由质子和中子组成。
原子核
质子
中子
电子
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。
3．元素的放射性
某些元素的原子核会按照一定的规律发出射线（α射线、β射线、γ射线）变成新的原子核这就是放射性。
4．核能：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。
5．获得核能有两种途径：（1）核裂变；（2）核聚变
α射线是氦核流
β射线是电子流
γ射线是电磁波
1938年，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2000 t煤完全燃烧时释放的能量。
二、核裂变
1．发生裂变的条件：用中子轰击铀核
2 ．链式反应：用中子轰击铀235原子核， 铀核在分裂时， 会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
用火柴模拟链式反应
核裂变中的链式反应
3 ．原子弹：链式反应如果在一瞬间进行，就是爆炸。原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果。
4．核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。
核电站就是利用核反应堆缓慢释放核能发电的。
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
5．核能发电的优点：消耗的燃料少，能大大减少燃料的运输量；不会产生有害气体，避免大气污染；从长远看，核能发电成本低于火力发电。
6．核辐射：①对于超强度的辐射，一定要防止其扩散，人体切莫随便靠近。②在放射性实验室中，用铅板、有机玻璃等材料把人体与放射性物质隔离开。③对于核反应堆泄漏、原子弹爆炸等突发事件，要充分利用建筑物和地形等作为掩体，以减少辐射造成的危害。④对于核废料的强放射性，目前是将其放入特制的容器内密封深埋，待以后研究出有效办法再做处理。
前苏联切尔诺贝利核电站事故
日本福岛核电站事故
1．聚变：将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能，这种核反应叫做核聚变。
2 ．核聚变的条件：超高温。
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。
氘
氚
氦核
中子
能量
聚变
二、核聚变
3 ．氢弹就是根据核聚变的原理制成的。
可控聚变尚未实现，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。
氢弹爆炸产生的蘑菇云
现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
中国核聚变实验装置
可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。
4．太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄，每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
1.组成原子核的粒子是 （ ）
A.带正电的质子和带负电的电子
B.带正电的质子和不带电的中子
C.带正带的质子、带负电的电子和不带电的中子
D.带负电的电子和不带电的中子
B
2.关于核能，下列说法中正确的是 （ ）
A.核能很小，无法利用
B.核能巨大，但现在无法利用
C.核动力航母利用的是核能
D.核能可再生的
D
3.关于裂变反应，下列说法中错误的是 （ ）
A.所有原子核都能发生裂变反应释放能量
B.裂变反应是重原子核吸收中子后发生的
C.原子弹是利用链式反应释放的能量
D.核电站是利用可控链式反应释放的能量
A