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课件网) 第二十二章 能源与可持续发展 九年级物理人教版·下册 第2节 新能源的发展 新课引入 1945年8月6日,美国向日本广岛投下第一颗原子弹,该城大部分被摧毁。据日本有关部门统计,因广岛原子弹轰炸而死去的人已达20万。 为什么原子弹的威力这么大?你想知道它的原理吗? 新知讲解 一、核能 原子核 (正) 核外电子 (负) 质子 (正) 中子 (不带电) 1.原子的结构 原子核 质子 中子 电子 原子 新知讲解 原子核由质子和中子组成,周围有电子。 2.原子核结构 新知讲解 3.核能 获得核能有两种途径: ①裂变 ②聚变 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或结合是极其困难的。但是,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。 强化训练 原子核是由 和 组成的。质子带 电荷,中子 。质子和中子依靠强大的 结合在一起,如果质量较大的原子核分裂或质量较小的原子核相互结合,就有可能释放出惊人的能量,这就是 。 核能 核力 不带电 正 中子 质子 新知讲解 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。 裂变 新知讲解 核裂变的利用 若不加控制,会造成怎样的后果呢? 核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的。 新知讲解 (1)如果链式反应可控,那么就可以控制核能的释放,例如核反应堆中发生的就是可控链式反应。核电站利用核能发电,它的核心设备就是核反应堆。 (2)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,例如原子弹的爆炸。 核电站中的反应堆 新知讲解 核电站利用核能发电 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机组———华龙一号的建成,我国的核能发电技术已居于世界先进地位。 新知讲解 聚变 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。 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。 新知讲解 新知讲解 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。因此可以说,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。 新知讲解 太阳核心释放的能量向外扩散,可以传送到太阳表面。太阳表面温度约为6 000 ℃,就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去。太阳这个巨大的“核能火炉”已经“燃烧”了近50亿年。 海水中蕴藏着丰富、可以实现聚变的氘核。科学家预言,通过可控核聚变来利用核能,有望彻底解决人类所面临的能源问题。 新知讲解 新知讲解 二、太阳能 (1)太阳光已经照耀我们的地球近50亿年,地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。 (2)今天,我们开采化石燃料来获取能量,实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。 新知讲解 太阳能热水器 人类除了间接利用存贮在化石燃料中的太阳能外,还设法直接利用太阳能。目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。 太阳能电池 新知讲解 风能和海洋能也是人们可以利用的新能源,它们都可以用来发电。 强化训练 下列说法不正确的是( ) A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能 B. ... ...