初三科学第三章 (16)

1、12 1945 1945年年8 8月月6 6日和日和8 8月月9 9日，美国将两颗外号为日，美国将两颗外号为“小男孩小男孩”和和“胖子胖子”的的原子弹原子弹，分别投到日本的，分别投到日本的广岛广岛和和长崎长崎，原子，原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。3世界第一颗氢弹爆炸世界第一颗氢弹爆炸4问题：问题：核爆炸产生的巨大能量是怎样产生的？这核爆炸产生的巨大能量是怎样产生的？这 种能量可以用在我们的生产和生活中吗？种能量可以用在我们的生产和生活中吗？5裂变和聚变裂变和聚变原子原子核核 子子原子核原子核电电 子子质子质子中子中子 原

2、子的质量几乎全部集中原子的质量几乎全部集中在原子核上在原子核上 核子之间存在非常强大的核力作用，因此原子核核子之间存在非常强大的核力作用，因此原子核十分牢固。但是原子核是可以改变的，有些十分牢固。但是原子核是可以改变的，有些原子核在原子核在发生变化过程中会释放出巨大的能量发生变化过程中会释放出巨大的能量，这就是，这就是核能核能。6获得核能的途径有：获得核能的途径有：裂变裂变和和聚变聚变裂变炸弹裂变炸弹铀弹铀弹聚变炸弹聚变炸弹氢弹氢弹裂变和聚变裂变和聚变7裂裂 变变 1939 年，德国科学家年，德国科学家哈恩哈恩用用中子中子轰击轰击铀铀 235，使其，使其发生发生裂变裂变，变成两个中等大小的原子

3、核，同时，变成两个中等大小的原子核，同时放出巨大放出巨大的能量的能量。 1kg 的的铀铀235235完全裂变放出的能量相当于完全裂变放出的能量相当于 2000t t 的的煤煤完全燃烧放出的能量。完全燃烧放出的能量。裂变和聚变裂变和聚变8问题：问题：如何使核裂变持续进行下去？如何使核裂变持续进行下去？ 中子轰击铀中子轰击铀235，使其发生裂变放出核能，同时放出，使其发生裂变放出核能，同时放出2 到到 3 个中子，如果这些中子又能够轰击到其它铀个中子，如果这些中子又能够轰击到其它铀235，就会导致一系列铀就会导致一系列铀235发生持续裂变，并放出巨大的能发生持续裂变，并放出巨大的能量，这就是量，这

4、就是链式反应链式反应。裂裂 变变裂变和聚变裂变和聚变9 根据原子核链式裂变反应的原理，在意大利物理学家根据原子核链式裂变反应的原理，在意大利物理学家费米费米的领导下，世界上第一座的领导下，世界上第一座原子核反应堆原子核反应堆于于 1942 年年12月月6日芝加日芝加哥大学试验成功，把人类带进了原子能时代。哥大学试验成功，把人类带进了原子能时代。裂裂 变变裂变和聚变裂变和聚变10 根据原子核链式裂变反应的原理，美国于根据原子核链式裂变反应的原理，美国于19451945年年7 7月月1616日爆炸了世界上第一颗原子弹。日爆炸了世界上第一颗原子弹。裂裂 变变裂变和聚变裂变和聚变11我国于我国于196

5、41964年年1010月月1616日爆炸了第一颗原子弹。日爆炸了第一颗原子弹。裂裂 变变裂变和聚变裂变和聚变12聚聚 变变 将两个质量较小的原子核，如将两个质量较小的原子核，如氘氘和和氚氚在超高温在超高温（几千万摄氏度）下结合成新的原子核，会释放出（几千万摄氏度）下结合成新的原子核，会释放出比裂变更大的能量，这就是比裂变更大的能量，这就是聚变聚变。裂变和聚变裂变和聚变13不受控制的聚变已于不受控制的聚变已于19521952年年1111月月1 1日实现，这就是日实现，这就是氢弹氢弹。聚聚 变变裂变和聚变裂变和聚变14 1954 1954年年3 3月月1 1日实现，美国在太平洋上的日实现，美国在太

6、平洋上的比基尼岛比基尼岛进行了一次威力巨大的氢弹爆炸实验，这颗氢弹产生进行了一次威力巨大的氢弹爆炸实验，这颗氢弹产生的破坏力是投向广岛的原子弹的的破坏力是投向广岛的原子弹的750750倍倍。聚聚 变变裂变和聚变裂变和聚变15我国于我国于19671967年年6 6月月1717日爆炸了第一颗氢弹。日爆炸了第一颗氢弹。聚聚 变变裂变和聚变裂变和聚变16 太阳的能量来自太阳内部的核聚变，太阳的能量来自太阳内部的核聚变，地球的能量主要来自太阳能。地球的能量主要来自太阳能。聚聚 变变裂变和聚变裂变和聚变17核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站问题：问题：核能除了用于制造核武器外，能否进行核能除了用于制

7、造核武器外，能否进行 和平利用？和平利用？ 如果使原子核的裂变和聚变在如果使原子核的裂变和聚变在可以可以控制的条件下控制的条件下缓慢地进行，则释放出的缓慢地进行，则释放出的核能就可以被有效地利用。核能就可以被有效地利用。18 1954 1954年年6 6月月1717日世界上第一座核电站前苏联日世界上第一座核电站前苏联的的奥布灵斯克核电站奥布灵斯克核电站建成并投入使用。建成并投入使用。核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站19 目前的目前的核电站核电站就是利用原子核就是利用原子核裂变裂变时产生的巨大时产生的巨大热量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电热量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再

8、带动发电机发电的。机发电的。核电站原理核电站原理核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站20核电站发电过程中的能量转化核电站发电过程中的能量转化核能核能内能内能机械能机械能电能电能核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站21核能利用的前景核能利用的前景核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站22思考：思考：利用核能发电有什么优点？利用核能发电有什么优点？1.1.干净环保，基本上不排放有害气体，尤其是干净环保，基本上不排放有害气体，尤其是 不排放温室气体；不排放温室气体；2.2.消耗燃料少，燃料运输成本低。消耗燃料少，燃料运输成本低。（大亚湾核电站大亚湾核电站每年仅需消耗核燃料每年仅需消耗核燃料

9、 60 吨吨 左右，而同等规模的火力发电站则每年需左右，而同等规模的火力发电站则每年需 要消耗燃煤要消耗燃煤 600 万吨万吨左右）左右）核能利用的前景核能利用的前景核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站23 目前，全世界核电站的发电量约占总发电量的目前，全世界核电站的发电量约占总发电量的20%20%。我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。核能利用的前景核能利用的前景核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站24 受控制的核聚变仍然在研究中，

10、如果成功将彻底受控制的核聚变仍然在研究中，如果成功将彻底解决人类的能源问题。解决人类的能源问题。核能利用的前景核能利用的前景核能的和平利用核能的和平利用核电站核电站25 1896 1896年年3 3月，法国物理学家月，法国物理学家贝克勒尔贝克勒尔发现铀盐会发发现铀盐会发出一种看不见的射线，这是人类地一次发现物质具有出一种看不见的射线，这是人类地一次发现物质具有放射性。放射性。放放 射射 线线26 1898 1898年，法国物理学家年，法国物理学家居里夫妇居里夫妇发现放射性更强发现放射性更强的元素的元素镭镭（Ra）和另一种放射性元素）和另一种放射性元素钋钋（Po）。）。放放 射射 线线27 很多

11、元素（尤其是很多元素（尤其是8282号以上的元素）的原子核号以上的元素）的原子核都会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，都会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如如 a a 射线射线、b b 射线射线和和 g g 射线射线。射线：射线：氦核（氦核（带带2个单位正电荷个单位正电荷）射线：射线：高速运动的电子（高速运动的电子（带带 1 个单位负电荷个单位负电荷）射线：射线：能量很高波长很短的电磁波（能量很高波长很短的电磁波（不带电不带电） 大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；所以大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；所以核电站需要建很厚的混凝土防护层，防止放射线照核电站需要建很厚的混凝土防护

12、层，防止放射线照射对人体造成伤害，并且要防止放射性物质泄漏造射对人体造成伤害，并且要防止放射性物质泄漏造成放射性污染。成放射性污染。放放 射射 线线28 小剂量放射线照射，并谨慎地加以控制，小剂量放射线照射，并谨慎地加以控制，射线也可以为人类做许多事。射线也可以为人类做许多事。放射性同位素发出的射线可用于医学诊断和治疗放射性同位素发出的射线可用于医学诊断和治疗放放 射射 线线29放射性同位素发出的射线已用于放射性同位素发出的射线已用于改良农作物品种改良农作物品种放放 射射 线线30放射性同位素发出的射线已用于放射性同位素发出的射线已用于食品保鲜食品保鲜放放 射射 线线31放射性物质的标志放射性物质的标志放放 射射 线线32知知 识识 小小 结结33推荐一本好书推荐一本好书原子在我家原子在我家伟大的意大利科学家伟大的意大利科学家恩里科恩里科费米费米34推荐一本好书推荐一本好书原子在我家原子在我家19381938年年1212月费米全家在美国纽约登陆月费米全家在美国纽约登陆35推荐一本好书推荐一本好书原子在我家原子在我家19421942年年1212月在月在费米费米的领导下建成