18.2 核能 太阳能（课件）2025-2026学年苏科版（2024）九年级物理下册（57页PPT）

(课件网) 1.知道通过核裂变可获得核能，知道核反应堆及核能发电 概况. 2.了解核能的优点和核能带来的问题. 3.初步了解太阳能是巨大的天然能源，了解太阳能的优点， 初步了解太阳能是一种重要的清洁能源. 4.了解太阳能及其转化情况. 5.初步了解太阳能利用的现状和广泛利用太阳能存在的困难. 6.初步认识科学技术对人类生活的影响. 1.原子和原子核 （1）原子的构成：原子由原子核和核外电子构成.核外电 子带负电. （2）原子核的构成：原子核由质子和中子构成，质子带 正电，中子不带电.原子核非常小，它的直径大约是原子 直径的十万分之一. 原子的核式结构模型 1911 年，物理学家卢瑟福建立了类似行星绕日的原子 核式结构模型.后来人们逐渐认识到：原子是由带正电的 原子核和带负电的电子构成的，且正、负电荷的数量 相等；原子核位于原子的中心，原子核由 带正电的质子和不带电的中子构成；电子受原子核吸引， 绕原子核做高速运动.如图所示是卢瑟福的原子核式结构 模型及其说明. 2.原子核内蕴藏着巨大的能量 内容 说明 核力 原子核内的各个粒子间存在 的一种很强的相互作用. 质子和中子正是依 靠强大的核力紧紧 地结合在一起的. 内容 说明 核能 当原子核的结构发生变化 时，有时能释放出惊人的能 量，原子核中所蕴含的这种 能量称为核能. 获得核能的两条途 径：重核的裂变和 轻核的聚变. （1）科学家研究发现，铀原子核在中子的轰击下会分裂 成两个质量大致相等的原子核.我们把这种 质量较大的原子核分裂为两个或两个以上 中等质量原子核的过程叫作裂变,如图所示. 只有一些质量非常大的原子核，像铀、钍和钚 等才能发生核裂变，其中，铀原子核裂最为常见. 3.核裂变 （2）铀原子核裂变时，除了释放大量能量，还会同时释 放 个中子.这些中子又能使其他铀原子核裂变，从而 释放出更多的中子，如图所示.该过程自发地持续进行下 去，会释放巨大的能量. 4.核聚变 （1）在超高温和超高压的条件下，两个质量较轻的原子 核，如氘核和氚核，会发生聚合，生成质量较大的氦核， 同时释放出巨大的能量，这样的核反应过程称为聚变. （2）自然界中除人为的核聚变反应外，许多恒星 （如太阳）内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和 热的形式将核能释放出来. 5.核能的应用 核能属于不可再生能源.原子弹（链式反应不加控制）是 利用核裂变的链式反应在极短时间内能释放出巨大能量 的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的. 典例1 [昆山模拟] 黄旭华院士是中国核潜艇之父，研 制出中国第一艘核潜艇.潜艇的动力来源于核裂变反应堆， 其主要利用图____（选填“甲”或“乙”）的过程获得能量，核 能是一种_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源. 甲 不可再生 [解析] 核反应堆中的核裂变是通过铀等核燃料的裂变， 释放出大量的能量，进而转化为潜艇所需的动力，图甲 的过程为核裂变.核能所依赖的铀、钍等核燃料在地球上 的储量是有限的，开采和利用后短期内无法再生，因此 核能属于不可再生能源. 1.核电站 核电站的 组成部分 如图所示是核电站的发电流程示意图，核电 站主要由核反应堆、汽轮机和发电机等组成. 核电站的 组成部分 工作 过程 目前核电站的能量都来源于核裂变.核电站是 利用铀核裂变获得核能发电的.铀核裂变时先 将核能转化为水的内能，高温高压的水蒸气 通入汽轮机使其转动将内能转化为机械能， 汽轮机又带动发电机转动而将机械能转化为 电能. 能量 转化 核反 应堆 核反 应堆 核反应堆是核电站的核心.核反应堆 （发生的链式反应可控）一般由铀棒 （核燃料）、减速剂、控制棒、冷却剂、热 交换器和屏蔽物（水泥）等组成.如图所示是 核电站中的核心部件———核反应 ... ...