九年级物理全册 22.2 核能课件 新人教版.ppt

第二节核能 第二十二章能源与可持续发展 1 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 一 核能 自主学习 原子由原子核和核外电子组成 1 氢原子由原子核和一个核外电子组成 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 2 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 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 2 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 1938年 科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核 使其发生了裂变 用中子轰击铀核 铀核才能发生裂变 放出能量 外界中子停止轰击 裂变也就停止了 怎样才能让裂变继续下去呢 1 发生裂变的条件 二 裂变 自主学习 合作探究 那么 地球上的能源是否是无尽的呢 将火柴搭成左下图所示结构 点燃第一根火柴后 会发生什么 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 想想议议 合作探究 裂变 用高速运动的中子轰击铀核 铀核分裂为多个核 典型的反应是分为钡和氪 并放出3个中子 核电站的核心设备是核反应堆 核反应堆是原子核发生链式反应的场所 1942年 人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变 目前 全世界已经建成了几百座核电站 核电发电量接近全球发电量的1 5 3 核电站利用核能发电 自主学习 应用 核电站 是利用可控链式反应释放出能量发电 核心设备是反应堆 大亚湾核电站 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 在人类实现可控核裂变大约三年后 即1945年 利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器 原子弹爆炸了 原子弹 链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变 释放出极大的能量 进而产生毁灭性的破坏力 原子弹爆炸时产生的蘑菇云 将质量较小的原子核结合起来 也会释放出巨大的核能 氦核 中子 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 三 聚变 能量 聚变 合作探究 轻核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变 要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到10 15米 轻核的聚变 常见的聚变形式 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核 发生的条件 超高温 因此也叫热核反应 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量 在太阳内部 氢核在极高温度下聚变成氦核 在这过程中释放出28MeV的能量 不过这种聚变过程 不是一次反应就能完成的 要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核 太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率 向宇宙空间辐射能量的 氢弹爆炸产生的蘑菇云 氘核和氚核都属于氢核的一种 大量氢核的聚变 可以在瞬间释放惊人的能量 氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量 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 核能 裂变 聚变 课堂小结 课堂练习 1 核电站是利用 发电的 它的核心设备是 其发生的 是可以控制的 2 核裂变是指用 轰击 获取核能的途径 3 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 4 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 5 获取核能有两条途径 一是原子核的 二是 6 1kg铀全部裂变 释放的能量超过吨煤完全燃烧释放的能量 7 核电站的建设必须采用保护措施 特别要防止 以免造成污染 8 在利用核能发电时 是把 能转化为 能 9判断 对的打 错的打 原子弹爆炸时发生的链式反应 是要加以控制的 核反应堆里发生的链式反应 是不能控制的 链式反应也称为热核反应 10 依据卢瑟福的原子行星模型理论 在原子中绕核高速旋转的是 A 核子B 电子C 质子D 中子 11 下列物体的尺度由小到大排列的是 A 夸克 原子核 质子 原子B 质子 原子核 原子 夸克C 夸克 质子 原子核 原子D 原子 原子核 质子 夸克