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课件网) 第二十二章 能源与可持续发展 第2节 新能源的发展 素养目标 物理观念:了解核能的特点及其来源与利用,知道太阳能的由来,了解利用太阳能的方式及其新进展,能利用能源的知识解释生活中的有关现象。 科学思维:了解核能利用及核废料处理的实例,能表达自己的观点,具有初步的科学论证能力。 科学探究:结合实例认识地球上的大部分能源来源于太阳能,能提出问题,能用能量转化和转移的观点形成猜想与假设。 科学态度与责任:通过了解我国在核能利用方面的新成就,增强民族自豪感和使命感,体会新能源开发对人类生存和社会发展的推动作用。 面对能源利用的挑战,人类要有危机意识,节能减排的同时还需聚焦新能源的开发。核能、太阳能、风能,这些都是新能源。 情境导入 核能和太阳能是如何产生和被利用的呢 核电站 太阳能发电站 风力发电站 “华龙一号”全球首堆———福清核电5号机组位于福建福清核电基地,从2022年8月18日开始运行至今,单台机组年发电量达100亿千瓦时,可满足中等发达国家百万人口的年度生产和生活用电需求。 情境导入 任务一 核能 视频 一分钟了解华龙一号 1.什么是核能? 2.核能是如何产生的呢? 3.核电站是如何利用核能来工作的? 情境导入 我们先来回顾一下原子的结构是怎样的。 任务一 核能 原子核(正) 核外电子(负) 质子(正) 中子(不带电) 质子 中子 电子 原子核 新知探究 任务一 核能 原子 质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。 原子核是非常牢固的 核能: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,这种能量就是核能。 新知探究 任务一 核能 铀矿石 科学们找到了适合发生裂变的重核———铀235原子核。 20世纪30年代,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生裂变,变成两个质量中等大小的原子核,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,释放出巨大的能量。这就是裂变中的链式反应。 新知探究 任务一 核能 视频 铀核裂变 新知探究 任务一 核能 1kg铀全部裂变,释放的能量超过 2 800t 标准煤完全燃烧时释放的能量。 新知探究 任务一 核能 链式反应 中子 铀核 如果对链式反应不加控制,那么大量原子核就会在一瞬间发生裂变,释放出极大的能量。 1964年我国第一颗原子弹爆炸 新知探究 任务一 核能 视频 我国第一颗原子弹试爆 核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的是可控链式反应。 新知探究 任务一 核能 你能说出其中的能量转换是怎样的吗? 核电站发电原理 随着我国具有完全自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术电站华龙一号的建设,我国的核能发电技术已居于世界领先地位。 新知探究 任务一 核能 “华龙一号”核电站 广东深圳大亚湾核电站 浙江省嘉兴秦山核电站 如果使某些质量很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温和高压下结合成新的原子核———氦核,也会释放出巨大的核 能。这就是聚变,有时也称为热核反应。 新知探究 任务一 核能 氘氚聚变 新知探究 任务一 核能 视频 核聚变 1967年我国的第一颗氢弹爆炸 氘核、氚核都是氢核的一种。大量氢核的聚变,可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是这种能量。 新知探究 任务一 核能 视频 氢弹 在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能。可以说,太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,比原子弹爆炸的威力更大。太阳就像一个巨大的“核能火炉”。 新知探究 任务一 核能 海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言,通过可控核 ... ...