《能源与可持续发展》《核能》（13张） 微课

第二节核能能源与可持续发展1．原子结构H2O分子以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。复习H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。O（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。一、核能－－－原子核发生改变所产生的能量获得核能有两种途径1、裂变2、聚变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。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。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。想想议议核裂变原子模型原子弹――根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！二、核能的和平利用――核电站如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。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核能的和平利用――核电站

思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？核能→内能→机械能→电能二、核能的和平利用－－核电站1、能量转化：核能内能机械能电能2、我国第一座自行设计建造的核电站：－－秦山核电站3、存在的问题：－－放射性污染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。将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。氘氚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。氚核氘核氦核一个中子（随能量释放）2、聚变－

2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。

1、裂变－质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程－－链式反应例：原子弹例：氢弹、太阳－－热核反应3、聚变威力更大原子弹爆炸时形成的蘑菇云氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。核能优点核能缺点①核能十分巨大，他能极大地补充人类能源的不足②能够解决能源不平衡分布的问题①核能是不可再生能源②核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害③核反应堆中会产生核废料，治理废料过程中，代价较高③是清洁能源放射性物质的标志1.氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（）B．

A．

C．

D．

2.关于核电站里能量的转化过程，说法正确的是（）A.原子核能核能电能B.原子核能内能C.原子核能内能机械能电能D.原子核能内能电能随堂练习DC3.关于核能的下列说法中，不正确的是（

）

A．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B．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C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器4.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（）A.分解反应B.链式反应C.裂变D.热核反应DA5、核能是_____________发生变化的过程中释放出的能量，它又叫________能。获得核能的两条途径是_________和_________。6、核电站是利用_______________________的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少_______，就可以产生大量的____能。轻核聚变

原子原子核内部结构重核裂变原子核裂变的链式反应所产生燃料

电7、核电站的核心是__________，它以___为核燃料，反应堆中放出的____能转化为高