2019-2020学年九年级物理全册 第22章 第2节 核能考点手册 （新版）新人教版

第2节核能知识点一核能精练版p671原子、原子核的组成(1)分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，其中原子核带正电，核外电子带负电。(2)原子由原子核和核外绕核旋转的电子构成，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子的电荷量相等，中子不带电，整个原子不显电性。质子的质量比电子大得多，质子和中子的质量几乎相同，二者在一起构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。2核能(1)质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。(2)核能属于一次能源，也属于新能源，释放核能的方式有两种：核裂变和核聚变。知识点二裂变和聚变精练版p671裂变(1)用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做裂变。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。(2)链式反应小实验：将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的现象。(会发现后面的火柴接连迅速燃烧起来)与小实验的现象类似，用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会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，如图所示。(3)裂变的应用原子核在裂变时能够释放出大量的能量。如果对链式反应不加控制，将在极短时间内释放出巨大的核能，发生剧烈爆炸，原子弹就是根据这一原理制成的。我们还可以控制链式反应的速度。把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制链式反应的装置。控制链式反应的速度，能够缓慢地、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆(如图1所示)。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为核燃料。核反应堆中放出的核能转化为高温高压蒸汽的内能，通过汽轮机和发电机转化为电能。图1核电站工作流程(如图2所示)。a第一回路中的水或其他液体被泵压入核反应堆，在那里加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被泵压回到核反应堆里。b在热交换器内，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽送入汽轮机，驱动汽轮机做功后温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由泵把它压回热交换器。c高速旋转的汽轮机带动发电机发电。图2可见，核电站发电时能量转化顺序是：核能内能机械能电能。例1如图所示为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序的是()a核能，化学能，机械能，电能b核能，机械能，内能，电能c核能，内能，机械能，电能d核能，内能，化学能，电能解析：反应堆中铀核放出的核能转化为水蒸气的内能；水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能；汽轮机的机械能转化为发电机的电能。答案：c2聚变(1)如果将某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此聚变反应也称为热核反应。(2)大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的一种比原子弹威力还要大的核武器。太阳内部也在时刻不停地发生着核聚变。(3)裂变与聚变的比较比较裂变聚变定义较大原子核分裂为较小原子核的过程质量很小的原子核结合成较大原子核的过程条件用中子轰击较大原子核超高温释放核能大小巨大更加巨大是否可控制可利用核反应堆控制链式反应的速度目前，核聚变速度还不能人为控制应用原子弹、核电站氢弹 (4)核能的利用特点核能的优点核能十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源核能能够解决能源分布不均衡的问题核能的缺点核能属于一次能源，且会越用越少核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害核反应堆中会产生核废料，在处理核废料过程中，代价较高核电站应用地域核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区核电站建在离人群较远的地区，避免对人畜造成伤害例2如图是_反应，这是_变的原理，若不人为控制，是制造_弹的原理。解析：如图所示是用中子轰击铀核，使其分裂成两个质量中等大小的原子核，是裂变反应，可用于制造原子弹。答案：链式裂原子易错点裂变和聚变的条件裂变是较大原子核分裂为较小原子核的过程，称为重核裂变；重核裂变的条件是用中子轰击较大原子核。聚变是较小原子核结合成较大原子核的过程，称为轻核聚变；轻核聚变是在超高温环境下进行的。核裂变是可以人为控制的，核聚变目前还不能加以控制；利用核裂变可以建立核电站、制造原子弹，利用核聚变可以制造氢弹。例2下列说