11.4 核能（26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 我们已经学过物体是由大量的分子组成的，分子又是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子构成的。原子核那么小，是否还存在内部结构呢？今天我们就来学习原子核及与原子核相关的能量一核能。 新知导入 1.了解核能、核裂变和核聚变。 2.了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题。 学习目标 1.原子核内部结构 经过长时间的探索，到1932年，物理学家终于发现:原子核是由质子和中子组成的。 原子核 质子 中子 电子 01 原子核 核能 新知学习 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 我们知道质子带正电，中子不带电。 质子 中子 原来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。 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。这就是放射性。 3.元素的放射性 2.核力 4.核能 （1）核能：在原子核发生变化时放出的能量。 （2）我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢 重核裂变和轻核聚变 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。 1.裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫裂变。 铀核裂变 人类有效地获得大量核能，是用中子轰击铀核使铀核裂变开始的。当一个中子轰击一个铀核引起铀核裂变并释放能量的同时，还释放出2~3个中子。 02 核裂变能及其利用 同学们玩过多米诺骨牌吗？推倒第一张牌后会发生什么？ 2.链式反应：如果释放出的中子再引起其他铀核裂变，就可使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。 视频演示 核裂变的链式反应 加以控制：_____ 不加控制：_____ 核电站 原子弹 在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。 核反应堆是一种能够控制链式反应的装置。利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。 核电站示意图 (1)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。 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。 (2)核电站的缺点： ①核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。 ②核电站发电时，能量转化的环节多，核能发电厂热效率较低，排放更多废热到环境中，故核能电厂的热污染较严重。 ③核能电厂投资成本太大。 交流讨论：2011年3月11日，日本以东海域发生了里氏9.0级地震。强震引发剧烈的海啸，对日本沿海地区造成了灾难性的冲击。其中，位于福岛县沿海的福岛第一核电站反应堆遭到破坏，这一突发事件使附近区域居民甚至周边邻国陷入一片恐慌之中。大家的担心是什么？这样的事故能够避免吗？请了解相关事件背景，与同学讨论核能安全利用的条件。 这是因为用于核反应的燃料，是具有强烈放射性的物质，放射性物质的泄露，能够发出射线，导致产生放射性污染。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。 核辐射的防护措施： 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，任何辐射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。 1.聚变：轻原子核结合成较重的原子核，也会释放出核能，这种核反应叫作聚变。 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，因此聚变也常称为热核反应。 氢核 ... ...