物理新能源的发展课件-2025-2026学年物理人教版九年级全一册

新能源的发展第2节

第二十二章

能源与可持续发展初/中/物/理人教版——九年级全一册—————————————————————1.能准确描述原子的结构（原子核由质子和中子组成，核外有电子运动），知道原子呈电中性的原因；2.理解核能的定义，明确其来源于原子核的分裂或结合过程；3.区分核裂变与核聚变的本质差异，能分别说明两种核能释放方式的特点；4.了解太阳能的来源、基本特点及太阳的主要结构；5.掌握直接利用太阳能的两种核心方式，知晓核能在核电站中的应用原理。学习目标难点重点重点新课引入化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于它们属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。等到那一天，我们人类又会用什么？化石能源用尽了，人类又会用什么能源呢？石油开采煤开采天然气开采新课引入你知道，新能能源有哪些？

为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源。核能电能太阳能一、核能知识构建分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。电子原子核一、核能1.原子核及核外电子电子带的负电荷量等于质子所带的正电荷量，所以整个分子不显电性原子程电中性一、核能1.原子核及核外电子分子直径为1cm玻璃弹珠西红柿地球质子的质量大约是电子的1836倍，中子和质子的质量几乎相同。

原子核极小，它的直径在10-16m～10-14m之间，体积只占原于体积的几千亿分之一，在这极小的原子核里却集中了99.95％以上原子的质量。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，或是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.核能质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。一、核能3.核能释放的方式氘氚（1）核裂变：质量较大的原子核发生分裂。（2）核聚变：质量较小的原子核相互结合。核裂变核聚变一、核能3.核能释放的方式（1）核裂变核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应。铀核的裂变+链式反应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。

链式反应：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，2变成两个质量中等大小的原子核，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，释放出巨大的能量。一、核能3.核能释放的方式（1）核裂变

如果对链式反应不加控制，那么大量原子核就会在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。原子弹爆发1964年我国第一颗原子弹爆炸3.核能释放的方式（1）核裂变如果链式反应可控，那么就可以控制核能的释放。核电站利用核能发电，它的核心设备就是核反应堆。核反应堆中发生的就是可控链式反应。华龙一号核反应堆一、核能石墨控制棒水泥防护层铀棒今天，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.核能释放的方式（1）核裂变一、核能核能内能机械能电能3.核能释放的方式一、核能（2）核聚变聚变：某些质量很小的原子核在超高温和高压下结合成一个新的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是聚变，也叫热核反应。氘氚聚变3.核能释放的方式一、核能（2）核聚变根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还要大的氢弹。沙皇炸弹“大万伊”氢弹爆炸3.核能释放的方式一、核能（2）核聚变太阳能的来源——氢核聚变：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大能量。太阳能的传递：大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。3.核能释放的方式一、核能（2）核聚变

科学家预言，通过可控核聚变来利用核能，有望彻底解决人类所面临的能源问题。

海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。

海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。二、太阳能太阳大气太阳核心辐射层对流层太阳的结构太阳档案直径大约是地球的110倍体积是地球的130万倍质量是地球的33万倍核心温度高达1500℃太阳距地球1.5亿千米表面温度高达6000℃

太阳表面，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。二、太阳能

太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年。目前，它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。因此，相对于人类的生活来说，太阳能可以说是取之不尽、用之不竭的。二、太阳能

目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。太阳能电池阵列屋顶的太阳能集热器知识迁移1.（2025·孝感模拟）“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置，也被称为中国的新一代“人造太阳”。下列说法正确的是（

）A.核聚变产生的核能是不可再生能源B.核聚变的原料是相对原子质量较大的铀核C.核反应中辐射出的y射线是一种波长很短的超声波D.“人造太阳”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同A、核能所利用的核燃料（如用于核聚变的氘、氚等），在短期内无法从自然界中得到补充，所以核聚变产生的核能是不可再生能源，故A正确；B、核聚变的原料是质量较小的原子核，如氘、氚等；而相对原子质量较大的铀核是核裂变的原料，并非核聚变的原料，故B错误；C、核反应中辐射出的y射线是一种电磁波，并非超声波（超声波是频率高于20000Hz的声波），故C错误；D、人造太阳”运行时发生的是核聚变反应；而原子弹爆炸时发生的是核裂变反应，二者核反应类型不同，故D错误。故选：A。A知识迁移2.（2025·临高县模拟）海南自贸港在农村开展“节能减排”活动，推广使用如图所示的太阳能热水器。关于太阳能热水器的使用，说法错误的是（

）A.此热水器将太阳能转化为内能B.水箱的保温层可以减少热量散失C.此热水器在冬天无法工作D.此热水器节能而且环保A、太阳能热水器的工作原理是吸收太阳能，然后将其转化为水的内能，从而使水的温度升高，故A正确；B、水箱的保温层能够阻碍热量的传递，减少热量向周围环境的散失，有助于保持水的温度，故B正确；C、冬天虽然太阳光的强度可能相对较弱，但仍然有太阳光，太阳能热水器可以吸收太阳能来加热水，并不是在冬天无法工作，故C错误；D、太阳能是一种清洁能源，使用太阳能热水器不需要消耗传统的能源（如电能、燃气等），所以既节能又环保，故D正确。故选：C。C科学世界

核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备.核反应堆内的铀核发生裂变时，会释放能量，也会产生射线。

核电站与核废料处理

如果射线泄漏到反应堆外面，就会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭在一个厚厚的钢筋混凝土壳中。知识小结知识点1相交线原子结构：