資源簡介

(共58張PPT)
第22章 能源與可持續(xù)發(fā)展
第2節(jié) 核能
知識與技能
1．了解核能的由來，知道核能的優(yōu)點和可能帶來的問題。
2．了解原子、原子核的結(jié)構(gòu)。
3．了解核裂變和核聚變。

過程與方法
1．通過探究學習活動，學習信息處理方法，培養(yǎng)信息處理能力。
2．通過自己學習的過程，培養(yǎng)自學能力。
情感、態(tài)度與價值觀
1．通過本節(jié)學習，培養(yǎng)學生了解核能奧秘的興趣，正確認識核能的價值。
2．通過該節(jié)的學習，認識科學技術(shù)對人類生活的影響，樹立將科學服務(wù)于人類的意識。

重點
知道可控鏈式反應(yīng)，區(qū)分裂變與聚變。
難點
了解鏈式反應(yīng)及發(fā)生的條件。
1、原子核是由 和 組成。 帶正電荷，電量跟 所帶的負電荷電量相等； 不帶電，質(zhì)量跟 幾乎相等。
2、 原子核分裂或聚合時，可以釋放出巨大的能量叫做 。獲得核能的兩種方式是 和 。
3、核電站的核心是 ，它以鈾為核原料，放出的核能能化為高溫高壓蒸汽的 能，再經(jīng)過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為 能。
質(zhì)子
中子
質(zhì)子
電子
中子
質(zhì)子
核能
裂變
聚變
反應(yīng)堆
內(nèi)
電
1945年8月6日，美國在日本廣島上空投下了一枚原子彈，使這個20余萬人口的城市轉(zhuǎn)眼間變成了廢墟。三天以后，日本長崎遭到了同樣的命運。據(jù)有關(guān)資料記載，廣島24.5萬人中死傷、失蹤超過20萬人，長崎23萬人中死傷、失蹤近15萬人，兩個城市毀壞程度達60%～80%。
針對以上信息，你能提出一個你感興趣的問題嗎？
我國用了短短4年時間完成了原子彈的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈.
1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國家要十幾年或幾十年才完成的工作.
我國第一顆原子彈
我國第一顆氫彈
1．原子結(jié)構(gòu)
　　以水分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子組成。
　　原子由原子核和核外電子組成。
　　（1）氫原子由原子核和一個核外電子組成。
　　原子核有一個質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。
　　（2） 氧原子由原子核和八個核外電子組成。
　　原子核有八個質(zhì)子和八個中子，由于中子不帶電，所以正負電荷量仍然相同。
　　質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。
核能
　　質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。
1938年，科學家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。
1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2 000 t煤完全燃燒時釋放的能量。
　　用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。
　　外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？
1．發(fā)生裂變的條件
核裂變圖示
那么，地球上的能源是否是無盡的呢？
　　將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點燃第一根火柴后，會發(fā)生什么？
2．鏈式反應(yīng)
　　用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子會繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。
想想議議
動畫演示：鏈式反應(yīng)
核電站
　　 核電站就是利用核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱能來發(fā)電或發(fā)電兼供熱的動力設(shè)施。反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)備，鏈式裂變反應(yīng)就在其中進行。
秦山核電站三期工程
　　核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈式反應(yīng)的場所。
　　1942年，人類利用核反應(yīng)堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。
　　目前，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。
3．核電站利用核能發(fā)電
　　鏈式反應(yīng)如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變。釋放出極大的能量。
　　在人類實現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。
核電站和原子彈的聯(lián)系和區(qū)別
通過核裂變獲得核能 都是鏈式反應(yīng)

可以控制
不加控制
聯(lián)系 區(qū)別

核電站


原子彈

　　將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來，也會釋放出巨大的核能。
氦核
中子
　　氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。
能量
聚變
氚核
氘核
氦核
一個中子（隨能量釋放）
核聚變
——熱核反應(yīng)
氫　彈――根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。
①核能十分巨大，他能極大地補充人類能源的不足
②能夠解決能源不平衡分布的問題
①核能是不可再生能源
②核能存在核污染，產(chǎn)生核輻射，會對地球生物造成傷害
③核反應(yīng)堆中會產(chǎn)生核廢料，治理廢料過程中，代價較高
③是清潔能源


核能優(yōu)點


核能缺點
1.氫原子只由1個質(zhì)子和1個電子組成，下列關(guān)于氫原子的模型圖，正確的是（　　）
B
A
C
D．
D
2.關(guān)于核電站里能量的轉(zhuǎn)化過程，說法正
確的是（ ）
A.原子核能 核能 電能
B.原子核能 內(nèi)能
C.原子核能 內(nèi)能 機械能 電能
D.原子核能 內(nèi)能 電能
C
3.關(guān)于核能的下列說法中，不正確的是（???）?
A．核電站是利用原子核裂變的鏈式反應(yīng)產(chǎn)生的
能量來發(fā)電的
B．如果對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制，在極短的
時間內(nèi)就會釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈爆炸
C．氫彈是利用輕核聚變制成的武器
D．原子彈是利用輕核聚變和重核裂變而制成的核
武器

D
4.用氘核和氚核結(jié)合成的新的原子核時產(chǎn)生的核反應(yīng)是（ ）
A.分解反應(yīng) B.鏈式反應(yīng)
C.裂變 D.熱核反應(yīng)
A
5.經(jīng)過科學家的不懈努力，找到了獲取核能的兩條途徑：________和_________。
6.為了有效、和平利用核裂變時所產(chǎn)生的能量，科學家們研制成了_____________，從而使鏈式反應(yīng)可以在人工的控制下緩慢進行。核裂變除了可以用于發(fā)電外，在軍事上還可以做成威力強大的____________。
聚變
裂變
核反應(yīng)堆
原子彈

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