22.1 能源22.2核能 (共30张PPT) -2023-2024学年九年级物理全一册同步高效助教课件（人教版）

生活生产中各方面都需要能量，这些能量是通过不同的能源提供的。各种能源的利用，极大促进了人类文明的发展 钻木取火———人类最早的“技术革命” 钻木取火在人类利用能源的历史上非常重要，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 蒸汽机的利用———人类进入工业化社会 蒸汽机的发明成功地将内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤 煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，称为化石能源。是当今世界一次能源的三大支柱。 煤 石油 天然气 化石能源是当今世界的主要能源 化石能源这样可以直接从自然界获取的能源称为一次能源。 风能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源。 风能 太阳能 地热能 核能 由一次能源经过加工得到的能源称为二次能源，如电能等 为什么很多地方要使用电能，而不直接使用一次能源呢？ 电能方便输送和转化 一次能源 二次能源 化石能源 核? ? ? 能 太 阳 能 地 热 能 水? ? ? 能 风? ? ? 能 电? ? ?能 柴? ? ?油 汽? ? ?油 煤 石油 天然气 如果把全世界的能源消耗量折合成热值为 2.93×107 J/kg 的标准煤来计算，1950年为26 亿吨，1987年为110 多亿吨，2003年接近140 亿吨，2007年达到160 亿吨 作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，且属于不可再生资源，长期大规模开采，将来会消耗殆尽，开发新能源是重要课题 20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置———核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕 能源 能源 21世纪的能源趋势 能源的利用 化石能源 一次、二次能源 能源危机 开发利用新能源 1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢? 1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗? 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 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。 铀矿石 用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，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，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应 用火柴模拟链式反应 链式反应示意图 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 核电站中的反应堆 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 秦山核电站 大亚湾核电站 田湾核电站 岭奥核电站 链式反应如果是在一瞬间进行，那将是剧烈的爆炸 原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果 将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。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 氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量 可惜人们现在还不能像控制裂变那样控制聚变 海水中蕴藏着丰富的、可实现聚变的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题 太阳内部的温度高达摄氏1千万度以上，在那里进行着大规模的聚变反应。太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的。可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量 核能 原子的结构 核能 原子核 核外电子 裂变 聚变 我市 ... ...