【最新】第2节 核能课件

1、第第2222章章 能源与可持续发展能源与可持续发展第第2 2节节 核能核能教学目标教学目标知识与技能知识与技能1 1了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题。了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题。2 2了解原子、原子核的结构。了解原子、原子核的结构。3 3了解核裂变和核聚变。了解核裂变和核聚变。过程与方法过程与方法1 1通过探究学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理通过探究学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理能力。能力。2 2通过自己学习的过程，培养自学能力。通过自己学习的过程，培养自学能力。教学目标教学目标情感、态度与价值观情感、态度与价值观1 1通过本节学习，培养学生

2、了解核能奥秘的兴趣，正确认通过本节学习，培养学生了解核能奥秘的兴趣，正确认识核能的价值。识核能的价值。2 2通过该节的学习，认识科学技术对人类生活的影响，树通过该节的学习，认识科学技术对人类生活的影响，树立将科学服务于人类的意识。立将科学服务于人类的意识。重点重点知道可控链式反应，区分裂变与聚变。知道可控链式反应，区分裂变与聚变。难点难点了解链式反应及发生的条件。了解链式反应及发生的条件。1 1、原子核是由、原子核是由 和和 组成。组成。 带带正电荷，电量跟正电荷，电量跟 所带的负电荷电量相所带的负电荷电量相等；等； 不带电，质量跟不带电，质量跟 几乎相等。几乎相等。2 2、 原子核分裂或聚合

3、时，可以释放出巨大的原子核分裂或聚合时，可以释放出巨大的能量叫做能量叫做 。获得核能的两种方式。获得核能的两种方式是是 和和 。3 3、核电站的核心是、核电站的核心是 ，它以铀为核原，它以铀为核原料，放出的核能能化为高温高压蒸汽的料，放出的核能能化为高温高压蒸汽的 能，能，再经过汽轮发电机转化为再经过汽轮发电机转化为 能。能。质子质子中子中子质子质子电子电子中子中子质子质子核能核能裂变裂变聚变聚变反应堆反应堆内内电电自主学习自主学习情景导入情景导入 1945 1945年年8 8月月6 6日，美国在日本广岛上空投下了日，美国在日本广岛上空投下了一枚原子弹，使这个一枚原子弹，使这个2020余万人口

4、的城市转眼间变余万人口的城市转眼间变成了废墟。三天以后，日本长崎遭到了同样的命成了废墟。三天以后，日本长崎遭到了同样的命运。据有关资料记载，广岛运。据有关资料记载，广岛24.524.5万人中死伤、失万人中死伤、失踪超过踪超过2020万人，长崎万人，长崎2323万人中死伤、失踪近万人中死伤、失踪近1515万万人，两个城市毁坏程度达人，两个城市毁坏程度达60%60%80%80%。针对以上信息，你能提出一个你感兴趣的问题吗针对以上信息，你能提出一个你感兴趣的问题吗？我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原年时间完成了原子弹的研制工作，子弹的研制工作，并于并于19641964年年1010月月161

5、6日成功地爆炸日成功地爆炸了第一颗了第一颗原子弹原子弹. . 19671967年年6 6月月1717日日又成功地爆炸了又成功地爆炸了第一颗第一颗氢弹氢弹，完，完成了其他国家要成了其他国家要十几年或几十年十几年或几十年才完成的工作才完成的工作. .我国第一颗我国第一颗原子弹原子弹我国第一颗我国第一颗氢弹氢弹生成问题生成问题1原子结构原子结构H2O分分子子以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。子组成。一、核能一、核能自研互学自研互学H 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 1）氢原子由原子核和一个核外电子组成。）氢原子由原子核

6、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 O（2 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同。新知导入新知导入质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的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，原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是这就是核能核能。核能核能质子和中子依靠强

7、大的核力紧密地结合在一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。起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。 1938 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235235原子核，使其发生了裂变。原子核，使其发生了裂变。 1 kg 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 t2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。煤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

8、让裂变继续下去呢？才能让裂变继续下去呢？1 1发生裂变的条件发生裂变的条件二、裂变二、裂变核裂变图示核裂变图示那么，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？发生什么？2 2链式反应链式反应用中子轰击铀用中子轰击铀235235原子核，铀核在分裂时，会释放出核原子核，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

9、式反应。核能，这就是裂变中的链式反应。想想议议想想议议动画演示：链式反应动画演示：链式反应核电站核电站 核电站就核电站就是利用核反应是利用核反应堆所产生的热堆所产生的热能来发电或发能来发电或发电兼供热的动电兼供热的动力设施。力设施。反应反应堆堆是核电站的是核电站的关键设备，关键设备，链链式裂变反应式裂变反应就就在其中进行。在其中进行。秦山核电站三期工程秦山核电站三期工程核电站的核心核电站的核心设备是核反应堆。设备是核反应堆。核反应堆是原子核核反应堆是原子核发生链式反应的场发生链式反应的场所。所。19421942年，人类年，人类利用核反应堆第一利用核反应堆第一次实现了可控制的次实现了可控制的铀核

10、裂变。铀核裂变。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1/51/5。3 3核电站利用核能发电核电站利用核能发电链式反应如果不加以链式反应如果不加以控制，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19451945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。核电站和原子弹的联系和区别核电站和原子弹的联系和区别 联系联系 区别

11、区别 核电站核电站 原子弹原子弹通过核裂变获通过核裂变获得核能得核能都是链式反应都是链式反应可以控制可以控制 不加控制不加控制将质量较小的原子核结合将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。起来，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、聚变能量能量聚变聚变氚核氚核氘核氘核氦核氦核一个中子一个中子（随能量（随能量释放）释放）核聚变核聚变热核反应热核反应氢弹氢弹根据核聚变的原理制成。威力比根据核聚变的原理制成。威力比原

12、子弹还大。原子弹还大。核能优点核能优点核能缺点核能缺点核能十分巨大，他能极大地补核能十分巨大，他能极大地补充人类能源的不足充人类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，核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害会对地球生物造成伤害核反应堆中会产生核废料，治核反应堆中会产生核废料，治理废料过程中，代价较高理废料过程中，代价较高是清洁能源是清洁能源课堂小结课堂小结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，下列关于个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（）氢原子的模型图，正

13、确的是（）B BA AC CD DD D当堂演练当堂演练当堂演练当堂演练2.2.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C C3.3.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 能量来发电的能量来发电的B B如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的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，发生猛烈爆炸时间内就会释放出巨大的能量，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原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核 武器武器D D当堂演练当堂演练4.4.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（反应是（ ） 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A A当堂演练当堂演练5.5.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两经过科学