11.4 核能（25页）课件 2024-2025学年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 我们已经知道物体是由分子组成，分子又是由原子组成。以水分子为例： 由水分子组成 H2O分子 由一个氧原子和两个氢原子组成 那么，原子又是由什么组成的呢？ 新课导入 3.知道核聚变及其应用前景。 2.知道核裂变及其应用。 1.知道什么是核能。 学习目标 1.原子核内部结构 1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。 原子核（正） 核外电子（负） 质子（正） 中子（不带电） 质子 中子 原子核 电子 新知学习 知识点一：原子核 核能 思考：许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥力。那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢 原子核内的各个粒子质子和中子是通过一种叫作“核力”的作用力使它们能紧紧地结合在一起。 中子 质子 大部分元素的原子核是牢固而稳定的，而有些原子核会按照一定的规律发出射线变成新的原子核，这样的性质称为放射性。 2.元素的放射性 3.核能 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，也就是人们常说的原子能。 裂变 聚变 1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。 如图用中子轰击铀核，使铀核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程就是裂变的过程。 新知学习 知识点二：核裂变能及其利用 链式反应示意图 2.用中子轰击铀核，铀核发生裂变，放出能量。铀核分裂的同时放出2～3个中子，又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变。于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去。这种反应叫作链式反应。　　 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。 思考：核能这么巨大，难道只能用于战争吗？如何才能有效地控制链式反应？ 3.核电站 （1）核反应堆：是一种能够控制链式反应的装置。 （2）核电站：利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽机带动发电机发电。 汽轮机发电系统（二回路系统） 核蒸汽供应系统（一回路系统） 冷凝器 水 排水 进水 加压的水（冷却剂） 蒸汽 水 核反应堆 蒸汽 热交换机 蒸汽涡轮 发电机 传动轴 蒸汽腔 混凝土保护层 铁壳 石墨 铀 镉或硼 泵 核电站 示意图 ①思考：由上图可知核反应堆有厚重的保护层，这是为什么呢？ 这是因为用于核反应的燃料，是具有强烈放射性的物质，能够发出射线。如果没有足够的保护措施，这些射线会对人体健康造成严重伤害。 ②能量转化： 核能 内能 机械能 电能 （3）核电站的优点 1.核电站消耗的燃料很少，可以大大减少燃料的运输量。 例如：一座1.0×l06kW的核电站，每年约消耗30t铀燃料，而同样功率的火力发电站却要消耗约3.0×106 t煤。 2.核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物、碳氧化物、烟尘等，不会对大气造成污染。 讨论交流：核泄漏 阅读52页讨论交流回答下列问题： 1、大家担心的是什么？ 2、怎样减少核辐射对人体的危害？ （4）注意防止放射性物质的泄露，导致产生放射性污染。 1、核燃料的放射性对人体造成的严重伤害。 2、对于辐射强度超过国家标准的放射性物质，一定要防止其扩散，人体切莫随便靠近。 距离防护：远距离操作，任何源不能直接用手操作。 屏蔽防护：根据辐射源的类型、射线能量、活度设置屏蔽体：核废料也有很强的放射性，目前一般都将其放入特制的容器内深埋封存。 1.聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放核能，这种核反应叫聚变。 为什么聚变又叫热核反应呢？ 原子核带有正电，两个较轻的核在靠近过程中，彼此排斥，难以接近，所以把它们加热到足够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈。以至于会有原子核 ... ...