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课件网) 浙教版九年级上册 第7节 核能 第3章 能量的转化与守恒 引入新课 你知道哪些形式的能? 动能、势能、化学能、热能、光能、太阳能、核能...... 因为从太阳射向地球的电磁能就是太阳内部进行着的核聚变反应产生的。 人类所利用的能源绝大多数是由核能转化而来的, 那么核能是怎样产生的呢?人类是如何有效地控制和利用核能的? 新课教学 1945年8月6日和8月9日,美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹,分别投到日本的广岛和长崎,原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。 广岛市80%的建筑物化为灰烬,6.8万人当场丧生,5年后因原子弹死亡人数达到24.7万人;长崎市60%的建筑物被摧毁,当场伤亡8.6万人,5年后共死亡14万人。该地区核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污染,患了各种怪异的后遗症,在随后几年中,又有大批人痛苦地死去。 新课教学 视频:广岛原子弹爆炸 新课教学 原子核是可以转变的。原子核在转变过程中所释放的能量 核能: 核能是从原子核内部释放出来的,它比物质在化学反应中所释放出的化学能要大得多。 例如,1kg铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能,超过了2000吨煤完全燃烧时释放出的化学能。 那么如何使原子核发生转变而释放出核能? 新课教学 获得核能的两条途径: 原子核的裂变和原子核的聚变 (1)核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出巨大的能量现象。 例如,科学家们用中子轰击铀235的原子核,可以使铀核分裂变为氪核和钡核,并释放能量的过程,并产生2~3 个新的中子。 链式反应: 一次裂变后产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变,放出越来越多的能量。 新课教学 如果原子核裂变的链式反应不加以控制,在短时间内形成雪崩式的裂变反应,就会放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸。 原子弹就是运用核裂变的原理制造的。 链式裂变反应示意图,中子就像“点燃”核燃料的火柴 新课教学 视频:核裂变过程 新课教学 (2)核聚变 2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。 例如:氘核(核内有 1 个质子、1 个中子的氢核)和氚核(核内有 1 个质子、2 个中子的氢核)在超高温下聚合成氦核,并向外放出能量。 一个中子 (伴随能量释放) 氚核 氘核 氦核 新课教学 在消耗质量相同的核材料时,核聚变比核裂变释放出更多的核能。 核聚变需要极高的温度,所以也叫做热核反应。 热核反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,依靠自身产生的热就使核反应继续下去。 氢弹就是根据轻核聚变的原理制成的,威力比原子弹还要大。 新课教学 视频:氢弹 新课教学 核能的和平利用――核电站 核能是巨大的,能不能被人类和平利用呢? 如果能够按需要控制链式反应的速度,使原子核的裂变反应持续而缓慢地进行,核能有控制地平稳释放,这样的核能就可以为人类和平建设服务。 可控制地进行核反应的装置称为核反应堆。 新课教学 核电站利用核反应堆提供的能量,使水变成蒸汽,再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电。 新课教学 视频:核能的利用 新课教学 太阳能 在太阳的内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能。 这些能量再从太阳核心向外扩散到太阳表面,然后,大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去,其中有一部分到达 地球表面 。 人们虽然能够控制裂变反应的速度,但还没有找到实用的控制核聚变反应的方式,所以,直到现在人类还不能和平利用核聚变的能量。 新课教学 核聚变发电相对于核裂变发电优点: 核聚变反应中几乎不存在放射性污染,无需担忧失控,不会发生爆炸,是一种真正清洁、成本低廉和安全可靠的新能源,受控核聚变 ... ...