資源簡介

課件19張PPT。第2節 核 能【教學目標】 1．了解原子、原子核結構；
2．知道獲取核能的兩個途徑──重核裂變、輕核聚變。1．原子核的結構 我們已經知道，分子是由原子構成，原子的中心是原子核，原子核周圍有一定數目的電子在核外運動。 進一步研究表明：原子核由質子和中子組成。 質子的質量大約是電子的 1836 倍，中子和質子的質量幾乎相同。質子和中子構成非常小的原子核，就像幾顆豆粒擠在原子這個大廣場的中央，只占有非常小的空間，但它們結合得非常緊密。一、核 能1．原子核的結構一、核 能2．核能 質子、中子依靠強大的核力緊密地結合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或結合是極其困難的。但是，一旦質量較大的原子核發生分裂或者質量較小的原子核相互聚合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。 原子核占據的位置雖小，但質量大，蘊含著巨大的能量。 二戰期間，美國于1945年8月6日和8月9日將外號為“小男孩”和“胖子”的兩顆原子彈分別投到日本的廣島和長崎。原子彈爆炸時釋放出的巨大能量將兩座城市在瞬間化為廢墟。二、裂 變 1934年至1938年， 科學家曾先后用中子轟擊質量比較大的鈾235原子核，使其發生裂變，變成兩個質量中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。1kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。1．鏈式反應重核裂變二、裂 變1．鏈式反應 用中子轟擊鈾核，鈾核才能發生裂變，釋放出能量。這就好比用火柴點燃木材，木材才能燃燒。假如外界的中子停止轟擊，裂變也就停止了。那么，怎樣才能使裂變繼續下去呢？ 將火柴搭成右圖所示的結構，想像你在點燃第一根火柴后，會發生什么情況。二、裂 變1．鏈式反應 用中子轟擊鈾核，鈾核才能發生裂變，釋放出能量。這就好比用火柴點燃木材，木材才能燃燒。假如外界的中子停止轟擊，裂變也就停止了。那么，怎樣才能使裂變繼續下去呢？ 用中子轟擊“鈾235”的原子核， 鈾核分裂的同時會釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子又會繼續轟擊其他鈾核……于是導致一系列鈾核持續裂變，并釋放出大量核能，這就是重核裂變中的鏈式反應。二、裂 變1．鏈式反應2．可控裂變　 核反應堆是原子核發生鏈式反應的場所。是核電站的核心設備。
核電站利用反應堆產生的內能，通過蒸汽輪機做功，帶動發電機發電。 二、裂 變1．鏈式反應2．可控裂變　 核反應堆是原子核發生鏈式反應的場所。是核電站的核心設備。
核電站利用反應堆產生的內能，通過蒸汽輪機做功，帶動發電機發電。 思考：在核電站工作過程中，能是如何轉化的？ 核能內能機械能電能 1942年，人類利用核反應堆第一次實現了可控制的鈾核裂變。二、裂 變1．鏈式反應2．可控裂變　 核反應堆是原子核發生鏈式反應的場所。是核電站的核心設備。
核電站利用反應堆產生的內能，通過蒸汽輪機做功，帶動發電機發電。 我國秦山核電站二、裂 變2．可控裂變3．不可控裂變 　　鏈式反應如果不加以控制，大量原子核就會在一瞬間發生裂變。釋放出極大的能量。原子彈爆炸時發生的鏈式反應，就是不加控制的鏈式反應。 在人類實現可控核裂變大約3年后，1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸成功。 1964年10月16日，我國第一顆原子彈試爆成功。 三、聚 變1．什么是聚變　　氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氘核和氚核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。 如果將某些質量很小的原子核，例如氘核（由一個質子和一個中子構成）與氚核（由一個質子和兩個中子構成），在超高溫下結合成新的原子核——氦核，也會釋放出巨大的核能，這就是核聚變，有時我們也把（核）聚變也稱為熱核反應。輕核聚變三、聚 變1．什么是聚變 如果將某些質量很小的原子核，例如氘核（由一個質子和一個中子構成）與氚核（由一個質子和兩個中子構成），在超高溫下結合成新的原子核——氦核，也會釋放出巨大的核能，這就是核聚變，有時我們也把（核）聚變也稱為熱核反應。 聚變需要超高的溫度（幾百萬度以上），人們如何才能實現氫彈的聚變呢？ 氫彈原理：
用一層能產生聚變反應的物質（如“氘”），把一個原子彈包裹起來，就成為了能產生核聚變的“氫彈”。三、聚 變1．什么是聚變2．可控聚變的美好前景 雖然核聚變可以產生比裂變要多得多的能量。但核聚變需要幾百萬度以上的超高溫度，如何實現可控聚變，如何利用可控聚變釋放的核能，科學家正在積極地探索著。但遺憾的是，人類至今還未能實現通過可控聚變來利用核能。三、聚 變拓展：核能發電的利弊 1. 由于核電不會排放CO2，因此不會造成空氣污染；
2. 核電消耗較少的核能就能產生巨大的電能，發電成本低；
3. 核電站建廠投入成本巨大；
4. 核能電廠使用的核燃料及廢料有放射性，必須慎重處理；
5. 一旦發生核泄漏，污染和危害特別大。一、核能1．原子核的結構原子中的原子核內蘊含巨大的能量。2. 核能原子核分裂或聚合過程中釋放出來的能量。二、裂變1．鏈式反應 核電站利用核能發電重核裂變2. 可控核裂變 三、聚變輕核聚變3. 不可控核裂變 原子彈1. 什么是聚變？2. 可控聚變的美好前景兩個原子核結合成一個新的原子核不可控核聚變： 氫彈可控核聚變： 前景美好 1. 原子核是由 和 組成的，它們依靠強大的核力結合在一起，如果原子核分裂或原子核聚合，就有可能釋放出驚人的能量，這就能量就是 。質子中子 2. 目前，人類獲取核能有兩條途徑：一是原子核的 ，二是原子核的 ； 核聚變與核裂變不同，核聚變需要很高的溫度，所以核聚變又叫________反應。氫彈是根據_______的原理制造的。在獲取核能的過程在，用人工控制的辦法釋放核能的裝置叫做 。 核能裂變聚變核反應堆熱核聚變 3. 進行核裂變的條件是( 　　)
A．溫度必須很高 B．必須用中子轟擊
C．必須用質子轟擊 D．自發進行B 4. 下列說法不正確的是（ ）
A.原子核在分裂或者聚合時釋放的能量叫做核能
B.用中子轟擊比較質量大的原子核可使其發生裂變獲取核能
C.核電站里的鏈式反應是可以控制的
D.原子彈發生爆炸時發生的鏈式反應是可以控制的 D 5. 下列關于核能的說法正確的是 （ ）
A.物質是由原子組成的，原子中都有原子核，所以利用任何物質都能得到核能
　　B.到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即原子核的裂變和聚變
　　C.原子彈和氫彈都是利用原子核裂變的原理制成的
　　D.自然界的原子核只有在人為的條件下才會發生聚變 B 6. 2011年3月11日，日本發生了里氏 9.0級大地震，地震使福島第一核電站發生核泄漏，引起人們的恐慌。這是因為核材料中有一些放射性物質，這些物質產生的放射線大量作用于人畜時會造成很大的傷害。原子核物理的知識可能應用到下面幾項工作中，下列不是放射性應用現象的是(　 　)
A．檢查金屬板內部的砂眼 B．處理種子，使農作物增產
C．核能發電 D．檢查和治療惡性腫瘤C 解析：核技術射線輻射的應用是利用加速器及同位素輻射源，進行輻射加工、食品消毒保鮮、輻射育種、探傷以及放射醫療等，故A、B、D都屬于放射性現象。核能發電是利用原子核裂變時放出的核能來加熱水，用產生的高溫、高壓蒸汽作為動力，推動蒸汽渦輪機轉動，從而帶動發電機發電，不屬于放射性應用現象，符合題意。

展開更多......

收起↑