11.4 核能 课件(共22张PPT) 2023-2024学年初中物理教科版九年级下册

(课件网) 第十一章 物理学与能源技术 第4节 核能 二战与原子弹 1945年，第二次世界大战的后期，美国在日本的广岛、长崎各投下一颗原子弹，使两岛遭受毁灭性的打击，最后迫使 日本投降． “小男孩”装填了64公斤铀，只有0.7公斤发生裂变，而其中，只有600毫克被转换为能量，这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。 “小男孩” 广岛原子弹爆炸 原子弹爆炸后的广岛 1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功;1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸获得成功.根本性的提升了我国的国际地位与实力 ，在决定世界和平，制止战争，抵御霸权，等国际事务中有了话语权，决定权。 我国第一颗原子弹 我国第一颗氢弹 原子弹为什么会放出那么大的能量？氢弹和原子弹的原理相同吗？ 1.了解原子、原子核的结构。 2.知道的转变及核能的利用。 3.了解核裂变、核聚变。 任务一 核能 活动：阅读课本P49页内容，了解原子的结构，知道什么是核能。 原子核（正） 核外电子（负） 质子（正） 中子（不带电） 1.原子的结构 原子核 质子 中子 电子 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极其困难。一旦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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 获得核能有两种途径：裂变和聚变。 任务二 裂变 活动：阅读课本P50页内容，学习原子的裂变过程，思考问题。 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。 1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000 t煤完全燃烧时释放的能量。 问题1：思考假如外界中子停止轰击，裂变也就停止了，怎样才能让裂变继续下去呢？ 用中子轰击铀核 裂变 发生条件 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？ 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。 问题2：结合所学知识，交流裂变的应用有哪些？ （1）核电站利用核能发电 核反应堆实景 核反应堆 1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。 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。 核能 内能 内能 机械能 电能 核 裂变 热交换器 发 电机 秦山核电站 大亚湾核电站 田湾核电站 岭奥核电站 是我国自主设计、制造的 具有世界先进水平的核电技术 “华龙一号”核电站 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。原子弹就是根据这个原理制成的。 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。 （2）原子弹 视频：原子弹爆炸原理 任务三 聚 变 活动：阅读课本P52~53页内容，了解核聚变过程，交流回答问题。 将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能，这一过程就是聚变。也称为热核反应。 超高温 发生条件 问题1：交流核聚变的应用。 氢弹爆炸产生的蘑菇云 氢弹 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。 现阶段科学家还没有找到持续可供使用的控制核聚变的方法。海水中蕴藏着丰富的氘核，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！ 问题2:根据表格提供信息，比较核裂变与核聚变。 裂变 聚变 定义 条件 释放核能大小 是否可以控制 应用 较大原子核分裂为较小原子核的过程 用一定速度的中子轰击较大原子核 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程 超高温 巨大 更加巨大 可以控制链式反应速度 目前不能人为控制 核电站 ... ...