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1、核核 能能 第二十二章第二十二章 第节第节背景介绍我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原子弹年时间完成了原子弹的研制工作，并于的研制工作，并于19641964年年1010月月1616日日成功地爆炸了第一颗成功地爆炸了第一颗原子弹原子弹.19671967年年6 6月月1717日又成功地爆炸了第一日又成功地爆炸了第一颗颗氢弹氢弹，完成了其他国家要十几年，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作或几十年才完成的工作.背景介绍背景介绍我国第一颗原子弹我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹我国第一颗氢弹原子弹和氢弹为什么会具有原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？这么大的威力呢？背景介绍1原子结构原子
2、结构H2O分分子子以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。组成。一、核能一、核能H原子由原子核和核外电子组成。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。）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。带负电荷。二者电荷量相同。O（2）氧原子由原子核和八个核外电子组成。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。电，所以正负电荷量仍然相
3、同。质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原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，子核相互结合时，一旦使原子核分裂或聚合，一旦使原子核分裂或聚合，就有就有可能释放出惊人的能量，这就是可能释放出惊人的能量，这就是核能核能。2核能核能质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。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。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。原子核，使其发生了裂变。1 kg铀全部裂变，释放的能量超过铀全部裂变，释放的能量超过2 000
4、 t煤煤完全燃烧时释放的能量。完全燃烧时释放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。能量。外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？才能让裂变继续下去呢？1发生裂变的条件发生裂变的条件二、裂变二、裂变那么，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？后，会发生什么？2链式反应链式反应用中子轰击铀用中子轰击铀235原子核，铀核在分裂时，会释原子核，铀核在分裂时，会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会放
5、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，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。并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。想想议议想想议议核电站的核心设核电站的核心设备是核反应堆。核反备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链应堆是原子核发生链式反应的场所。式反应的场所。1942年，人类利年，人类利用核反应堆第一次实用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂现了可控制的铀核裂变。变。目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电目前，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发电量接近全球发电量的
6、1/5。3核电站利用核能发电核电站利用核能发电核电站 核电站就是核电站就是利用核反应堆所产利用核反应堆所产生的热能来发电或生的热能来发电或发电兼供热的动力发电兼供热的动力设施。设施。反应堆反应堆是核是核电站的关键设备，电站的关键设备，链式裂变反应链式裂变反应就在就在其中进行。其中进行。秦山核电站三期工程秦山核电站三期工程 核电站思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？核能核能内能内能机械能机械能电能电能 我国第一座自行设计建造的核电站我国第一座自行设计建造的核电站 秦山核电站秦山核电站大亚湾核电站原子弹爆炸时产生的蘑菇云链式反应如果不加以链式反应如果不加
7、以控制，大量原子核就在一控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极瞬间发生裂变。释放出极大的能量。大的能量。在人类实现可控核裂在人类实现可控核裂变大约三年后，即变大约三年后，即1945年，年，利用不加控制的核裂变制利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器造的毁灭性武器原子原子弹爆炸了。弹爆炸了。将质量较小的原子核结合起将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。来，也会释放出巨大的核能。氘氘氚氚氦核氦核中子中子氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中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。子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。三、聚变三、聚变能量能量聚
8、变聚变氘核和氚核都属氘核和氚核都属于氢核的一种。大量于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。瞬间释放的能量。可控聚变尚未实可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。底解决人类能源问题。核能优点核能优点核能缺点核能缺点核能十分巨大，他能极大地补充人类核能十分巨大，他能极大地补充人类能源的不足能源的不足能够解决能源不平衡分布的问题能够解决能源不平衡分布的问题核
9、能是不可再生能源核能是不可再生能源核能存在核污染，产生核辐射，会对核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害地球生物造成伤害核反应堆中会产生核废料，治理肥料核反应堆中会产生核废料，治理肥料过程中，代价较高过程中，代价较高是清洁能源是清洁能源裂裂 变变：科学家发现用中子轰击铀：科学家发现用中子轰击铀235(质量数为质量数为235的铀的铀)，铀核，铀核会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂会分裂成大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变。铀核裂变时，还同时放出变。铀核裂变时，还同时放出23个中子，放出的中个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。这样，子又可以轰击其他铀
10、核，使它们也发生裂变。这样，裂变将不断地自行继续下去。这种现象叫做链式反裂变将不断地自行继续下去。这种现象叫做链式反应。应用：应。应用：_。聚聚 变：变：科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变。应用：能量，这种现象叫做聚变。应用：_。原子弹、核反应堆氢弹 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是 ()A原子弹是利用核裂变，核电站是利用核聚变原子弹是利用核裂变
11、，核电站是利用核聚变B原子弹是利用核聚变，核电站是利用核裂变原子弹是利用核聚变，核电站是利用核裂变C原子弹对聚变的链式反应速度不加控制原子弹对聚变的链式反应速度不加控制D核电站控制裂变的链式反应速度核电站控制裂变的链式反应速度【解析解析】原子弹是利用核裂变，核电站是利用可控制的核裂原子弹是利用核裂变，核电站是利用可控制的核裂变，使核能缓慢释放出来。变，使核能缓慢释放出来。归 类 探 究类型之一核能D1关于原子核的组成，下列说法中正确的是关于原子核的组成，下列说法中正确的是 ()A原子核是由质子和电子组成的原子核是由质子和电子组成的B原子核是由质子和中子组成的原子核是由质子和中子组成的C原子核是
12、由中子和电子组成的原子核是由中子和电子组成的D原子核是由质子、中子和电子组成的原子核是由质子、中子和电子组成的当 堂 测 评B2下列关于核能的说法错误的是下列关于核能的说法错误的是 ()A核电站是利用核能来发电的核电站是利用核能来发电的B核反应堆中发生的是链式反应核反应堆中发生的是链式反应C核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害D核废料不会对环境造成污染核废料不会对环境造成污染D自我测评1.1.氢原子只由氢原子只由1 1个质子和个质子和1 1个电子组成，下列个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（）关于氢原子的模型图，正确的是（）B A C D 2.2.
13、关于核电站里能量的转化过程，说法正关于核电站里能量的转化过程，说法正 确的是（确的是（）A.A.原子核能原子核能 核能核能 电能电能B.B.原子核能原子核能 内能内能C.C.原子核能原子核能 内能内能 机械能机械能 电能电能D.D.原子核能原子核能 内能内能 电能电能3.3.关于核能的下列说法中，不正确的是（关于核能的下列说法中，不正确的是（）A A核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量 来发电的来发电的B B如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内 就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸就会释放出巨大的
14、能量，发生猛烈爆炸C C氢弹是利用轻核聚变制成的武器氢弹是利用轻核聚变制成的武器D D原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器4.4.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（是（）A.A.分解反应分解反应 B.B.链式反应链式反应 C.C.裂变裂变 D.D.热核反应热核反应5.5.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：两条途径：_和和_。6.6.为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量为了有效、和平利用核裂变时所产生的能量，科学家们研制成了，科学家们研制成了_，从，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还。核裂变除了可以用于发电外，在军事上还可以做成威力强大的可以做成威力强大的_。7.7.核电站的核心设备是核电站的核心设备是_，它是，它是 以以_为燃料。为燃料。核能核能裂变裂变聚变聚变原子弹原子弹核反应堆核反应堆氢弹氢弹课堂小结课堂小结