人教版九年级物理第二十二章-第2节-核能（拔高版） 辅导教学案

第二十二章第2节核能

辅导科目物理年级九年级教材版本人教版

讲义类型拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）

1、了解原子、原子核结构；

教学目的2、知道获取核能有两个途径——重核裂变、轻核聚变；

3、了解核电站的常识，知道核能优点和可能带来的问题。

重点：核聚变、核裂变

重、难点

难点：核聚变、核裂变的过程

授课时长建议授课时长2小时

教学内容

【课程导入】

1---■

谕.

物燃翻

J

梗3堆汽轮机发电机电

【新知讲解】

※知识点一：核能

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

者重新组合是极困难的。但是，一旦质量较大白勺原子核分裂或者质量较小的原子核相互结合，

就可能释放出惊人的能量，这就是核能。核能是新能源，它有两种主要形式：核裂变能和核

聚变能。

要点诠释：

1、核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，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”就是控制裂变反应的

装置。

2、核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如气核（由一个质子和一个中子

构成）与僦核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更

大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。

3、核能的利用：我国是核能资源丰富的国家，现已具备了建造核电站的物质和技术基础，现

已在浙江和广东建设了核电站，分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站。核电站的建立

给人类解决能源危机带来了希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一

种选择，全世界已经建成几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。

◎例题

【例11关于核反应，下列说法正确的是（）

A.只有裂变才能释放出核能

B.氢弹爆炸是利用裂变释放出的核能

C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的

D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的

【答案】D

【解析】核裂变和核聚变都可以释放出核能，故A错；氢弹是利用聚变释放出核能的，所以

B错；核反应堆的链式反应能够被人们所控制，所以C错；由于原子弹爆炸是在极短的时间

内进行的，所以原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的，所以D正确；应选D。

口练习

1、如图所示为核电站发电流程图。在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（）

核燃料、而jlDpA

核反应堆汽轮机发电机电网

A.核能一化学能一机械能一电能

B.核能—内能—机械能一电能

C.核能一机械能一内能一电能

D.核能一内能一化学能一电能

【答案】B

【解析】核反应堆把核能转化成内能，汽轮机把内能转化为机械能，发电机把机械能转化成

电能。

2、目前世界上已建成的核电站都是利用（）

A.原子核的聚变释放的能量来发电的

B.原子核的裂变释放的能量来发电的

C.核废料的放射性来发电的

D.原子核聚变和裂变释放的能量来发电的

【答案】B

§知识小结

【课堂检测】

1、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

A.原子弹和核电站都是利用核聚变

B.原子弹和核电站都是利用核裂变

C.原子弹控制链式反应速度

D.核电站不控制链式反应速度

2、关于原子核、核能，下列说法正确的是

A.中子是不可再分的最小微粒

B.原子核由中子和电子组成

C.核电站利用核裂变获得核能

D.核能是可再生能源

3、下列说法正确的是

A.裂变和聚变都是获取核能的途径

B.核能的优点是安全、清洁、无废料

C.人类已经完全掌握了人工控制核聚变技术

D.原子弹只具有巨大的破坏性，无其他危害

4、关于核能的获得，下列说法中正确的是

A.核反应堆是原子核裂变时，在短时间内释放出大量核能的装置

B.当原子核内部发生变化时，会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种

方式

C.核电站是使核能直接转化为电能的装置

D.在核电站的反应堆中，发生的是可控制的核聚变

5、关于核反应，下列说法正确的是

A.原子核的裂变现在已经彻底控制

B.原子核的裂变现在还没有彻底控制

C.原子核的聚变现在已经彻底控制

D.原子核的聚变现在还没有彻底控制

6、日本发生的里氏9级大地震引发了海啸及核泄漏，这是日本二战后遭遇的最严重震灾。日

本福岛核电站是目前世界上最大的核电站，如图所示为核电站发电流程示意图。下列说

法正确的是

A.地震和海啸的发生常常都伴有次声波的产生

B.核电站主要是利用原子核的聚变进行发电的

C.核能与煤、石油、天然气都属于不可再生能源

D.核能发电中的发电机是根据电磁感应原理制成的

7、如图所示是释放核能的两种方式。回答下列问题:

+0

铀核家核中子

。表示中子

甲乙

(1)图甲是反应，属于核变，此过程若不加人为控制，是制造______

—弹的原理。

(2)图乙是核变的示意图，是制造_______弹的原理。

8、近几十年来，能源消耗增长速度明显加长，作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，

人类打开了以核能为代表的新能源利用。在湖南益阳建有桃江核电站，但核电站也有安

全隐患。20n年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的

破坏。

■上,

(1)核电站其能量是原子核发生了核(选填“裂变”或“聚变工

(2)由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中，图中是核

辐射标志的是O

(3)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起，下列说

法中需要改正的是。

A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器

B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯

C.用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站

D.及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱

（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6X10。t的煤炭。

67

6xl0t的煤炭完全燃烧放出的热量为多少？（煤炭的热值为3xl0J/kg）o

9、据报道：4月19日，中国正在筹划首个海上浮动核电站（如图1）的总装工作。海上浮动

核电站，这种小型的、可移动式的核电站将安装在船舶上，预计排水量为2.15万吨，能

提供70兆瓦的电力以及300兆瓦的热力供应，还能变成海水淡化处理厂，每天生产24

万立方米的淡水。

（1）核电站将核能转化为能，核能是（填“可”或“不可再生能源，其中

的核反应堆通过核发生的链式反应工作的，这个反应是（填“可以”

或“不可以控制的。核电站（选填“会”或“不会产生大量的温室气体。目

前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖的趋势。

（2）如果其最大吃水深度为10.5m,其底部受到海水的压强为Pao当质

3

量为20t的设备安装后，其排开海水的体积增加mo（1.0xl（）3千克/米3）

（3）核电站生活区的路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备（如图2）,通过后排

接口可以同时连接多台电脑，各接口之间的连接方式是联，海水浮动核电

站的工作人员通过______与陆地指挥中心相联系。

10、关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是

A.原子由原子核和质于组成

B.原子核由质子和中子组成

C.太阳的惊人能量来自内部的核裂变

D.石油、风能、可燃冰属于可再生能源

11、下列关于核能说法正确的是

A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的

B.核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方

C.核反应堆可将核能直接转化成电能

D.我国已建成可控核聚变反应堆

12、我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母

舰的技术。关于核动力航母说法正确的是

A.航母使用的核能属于可再生能源

B.航母核反应堆里发生的是核聚变

C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染

13、目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，

正确的是

A.核能是可再生能源

B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能

C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能

D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同

14、关于原子核、核能，下列说法正确的是

A.原子核由质子和电子组成

B.原子核是由中子和电子组成

C.核电站利用核裂变获得核能

D.核能是可再生能源

15、核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料

在反应堆内是通过核（选填“裂变”或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国

家电网，供千家万户使用。我国家庭照明电路的电压是Vo

16、在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有。核反应堆是通过可控_____

（选填“核裂变”或“核聚变反应释放核能的设备。

17、中国在核电事业上，已取得辉煌成就，其援建巴基斯坦的核电站，即将于2019年投入使

用，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是利用原子核的（选填“裂变”或“聚

变来发电的；手机是我们现在越来越普遍的通信工具，手机是利用传递信息的。

【答案】

1、B

2.C【解析】A、中子是还可以再分的微粒，故A错误；B、原子核是由质子和中子组成的,

故B错误；C、核电站是利用原子核发生裂变所产生的能量发电，故C正确；D、核能

不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。

3、A【解析】A、核裂变和核聚变是获得核能的途径，此选项正确；B、核能是由放射性物质

释放的，核辐射对环境的破坏性是不可逆转的，而且核电反应会产生废料。此选项错误;

C、目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应过程。此选项错误；D、原子弹是

利用核裂变反应制成的一种核武器，具有巨大的杀伤力，同时还具有放射性。此选项错

误。故选A。

4.B【解析】A、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的、其

过程中可控的，因此不是极短时间内释放出大量的能量，说法错误；B、目前人类利用

核能的两种方式是核裂变和核聚变，即是利用•了原子核内部发生变化时释放出的巨大的

能量，说法正确；C、核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽

轮发电机转化为电能，说法错误；D、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种

反应称为链式反应，说法错误。故选B。

5.AD【解析】AB、原子核的裂变现在已经彻底控制，可控的核裂变称为链式反应，主要应

用在核电站中，故A正确，B错误；CD、原子核的聚变目前还没有彻底控制，不可控的

核聚变主要应用在氢弹中，故C错误，D正确。故选AD。

6、ACD

7、(1)链式裂原子(2)聚氢

【解析】(1)图甲是铀核吸收一个中子以后，分裂成两个质量较小的原子核，同时放出

两个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这

种过程称作链式反应；链式反应是核裂变的原理，不加以控制，是制造原子弹的原理。

(2)图乙是由质量小的笊原子和晁原子，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重

的氨原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核聚变不能人为控制，应用

于氢弹制造。

8.(1)裂变(2)C(3)D(4)1.8x10*J

【解析】(1)核电站是利用核能来发电的，其能量是原子核发生了可控的核裂变；

(2)结合对各种标志的认识可知，A是噪声有害的标志，B是一般是当心触电，C是指

电离辐射或核辐射。因此，C符合题意；

(3)从保护环境、节约能源的角度来分析，“尽可能用太阳能热水器代替电热水器”，“养

成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯”，“用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品

收购站”等，都是很好的习惯和做法，值得提倡，唯独将废电池与生活垃圾装在一起丢入

垃圾箱的做法不妥，因为电池含有汞等重金属，可污染土壤和水源，应单独存放与处理,

故选项D符合题意。

(4)6xl06t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q=qm=3xl()7J/kgx6xl06xl()3kg=1.8x1017

Jo

9.（1）电不可裂变可以不会（2）1.05X10520（3）并电磁波

【解析】（1）①核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，像铀矿这类矿物

能源，一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；

②核反应堆通过核裂变发生的链式反应工作的，这个反应是可以控制的；

③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量，这个过程不

会产生温室气体；

（2）海上浮动核电站其底部受到海水的压强：

/2=pg/z=1.0xl03kg/m3xl0N/kgxl0.5m=1.05xl05Pa,

因海上浮动核电站处于漂浮状态，

所以，受到的浮力R浮=G=/ng,

由F浮=/?g%排可M：pgV^=mg,

则排开海水的体积：

,20xl03kg

V排=〃"=]oxi。,kg/m，=20m3；

（3）①同一台路由器为多台电脑提供网络服务，一台电脑不工作，其它电脑不受影响，

所以根据并联电路的特点可知，各接口之间是并联的；

②电磁波可以传递信息，海水浮动核电站的工作人员通过电磁波陆地指挥中心相联系。

10.B【解析】原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，质子带正

电，中子不带电，故A错误，B正确；太阳的能量来自大量的笊核的聚变，而不是内部

的核裂变，故C错误；石油、可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，

属于不可再生能源；风能在自然界中可以不断再生、连续利用，属于可再生能源，故D

错误，故选B。

11.B【解析】A.核反应堆中发生的链式反应是可控制的，故A错误。B.核电站产生的核

废料仍具有放射性，为了防止核辐射，一般深埋在人烟稀少的地方，故B正确。C.核

能发电的能量传递和转化过程是：核能一水和蒸汽的内能一发电机转子的机械能一电能,

故C错误；D.我国已建成可控核裂变反应堆，即核电站。-不是可控核聚变反应堆，故

D错误。故答案为B。

12.C【解析】航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，不是可再生能源，

故AB错误；核在裂变和聚变时都能释放能量，但由于核聚变不容易控制，而航母核反

应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；核废料是对环境污染很严重的，故D错误，

故选C。

13.B【解析】核能一旦利用短时间不能再生，故核能是不可再生能源；目前人类利用的核

能发电是利用原子的核裂变释放的核能；核能发电释放的核能是在可控的条件下缓慢进

行的核裂变过程，而原子弹爆炸释放核能的过程是不可控的核裂变过程，故答案选B。

14、C

15.裂变220

【解析】人类目前能够和平使用的核能利用方式为核裂变，所以核电站是利用核能发电,

其核燃料在反应堆内是通过核裂变的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家

万户使用。我国家庭照明电路的电压是220Vo

16.电子核裂变

【解析】原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电，故带负

电的是电子；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备

是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的。

17.裂变电磁波

【解析】核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变又分为可控制核裂变和不可控制的核裂变，

核电站是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的；手机既能发射电磁波，也能接收电

磁波，手机靠电磁波传递信息

【课堂总结】

【家庭作业】

一、选择题（每小题3分，30分）

1.12011.成都】下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是

A.通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成

B.放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害

C.目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的

D.核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限

2.下列关于核能的说法中，正确的是：（）

A.核能和煤、石油一样都是常规能源，而不是新能源

B.核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源

C.原子棱发生裂变和聚变都会释放巨大的能量，这就是核能

D.氢弹的爆炸就是核裂变发生链式反应的结果

3.12011.绵阳】在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化

石能源，给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日

本福岛核电站姑的核世漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视造成核电站的安全性

得不到保障的最主要原因是C）

A.核废料不好处理B.核能发电技术还不成熟

C.只有核裂变可控，核.聚变不可控D.意外发生核泄漏对，会声生放射性污染

4.关于原子的组成，下列说法正确的是（.）

A.原子是由原子核和质子组成的

B.原一子是由质子和中子组成的

C.原子是由原子核和电子组成的

D.原子，是由电子和中子组成的

5.和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说

法正确的是（）

A.核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量

B.核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量

C.核能是可再生能源

D.核能是二次能源

6.下列不属于核能特点的是（）

A.核能十分巨大，能极大地补充人类能源的不足

B.核能能够解决能源分布不平衡的问题

C.核能是一种取之不尽，用之不一竭的能源

D.核能存在核污染，使用不当会对地球上的生物造成伤害

7.核电站的核心设备是（）

A.核反应堆.汽轮发电机C.热交换器.冷凝器

8.关于核能发电，下列说法正确的是：

A.目前核能发电是利用核聚变

B.核能是可再生能源

C.太阳能是“能源之母”，核能也来自于太阳能

D.核能发电时的能量转化是核能一内能一机械能一电能

9.（多）2011年3月11日，日本东北部的关东地区发生了里氏9.0级强烈地震，并引发海啸,

导致数万人伤亡，还造成福岛第一核电站发生严重泄露，下列有关说法中正确的是：

A.核能是一种可再生能源（）

B.地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联络

C.核电站是利用轻核聚变产生的能量发电，它的核心设备是核反应堆

D.一些动物可以感觉到地震前的次声波而人感觉不到

10.关于原子核和核能，下列叙述正确的是

A..原子核由中子和电子组成B.中子带正电，电子带负电

C.核力做功有可能释放出核能D.用质子轰击铀核发生裂变

二、填空题（12分）

11.3月11日，日本发生了9.0级大地震，造成了富岛核电站的核辐射，核电站的主要核心

是一，事故发生后对核电站的机组进行冷却用的是水，是因为水的

大的缘故。

12.原子弹和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是：原子弹爆炸时发生的链式反应

是，核反应堆中发生的链式反应是.

13.在水平桌面上有一块厚玻璃板，玻璃板上放着一枚硬币，硬币和它的虚像大约相距12mm,

玻璃板的厚度大约是mm；核反应堆是通过可控（选填“聚变”或“裂变”）反应释

放核能的设备.

14.能源问题已引起世界各国的高度重视，核能的开发利用是解决能源紧缺的重要途径之

一.核能发电是将核能转化为内能，然后通过汽轮机将内能转化为能，最终通过

再转化为电能的过程；目前正在运行的核电站，都是利用原子核变时释放的能量.

三、简答题（8分）

15.20n年一3月14日，日本福岛第一核电站因冷却系统的故障，导致严重的核泄漏事故，

引起了全世界的关注。

（1）核电站是利用原子核发生__________（选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的。

（2）下面是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整。

核能------->------->机械能------->电能

（3）“福岛核泄漏”事件引发了广泛的争议。请你对发展核电简述自己的观点。

16.填空完成下面的叙述

尔

iH（：

⑴核电站是利用能来发电的，其能量是原子核发生了核（选填“裂变”或“聚

变，）；

（2）如图中的核辐射标志是；

（3）一般用水来给高温的核反应堆降温，这是用的方法来改变内能的.

（4）能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起.下列说法

中需要改正的是.

A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器

B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯

C.用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站

D.及时将生活一垃圾，废电池装在一起丢人垃圾箱.

【答案】

一、选择题（每小题3分，30分）

1.B

2.C

【解析】煤，天然气石油等石化能源为常规能源，核能是新能源，A