《2020年春初三物理下册11.4核能课件（新版）教科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年春初三物理下册11.4核能课件（新版）教科版（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4 核 能 第十一章 物理学与能源技术 我们已经知道物体是由分子组成分子又是由原 子组成 原子核又是由什么组成的呢 我们在八年级上册第二章第一节物理 在线中曾提到过卢瑟福的原子核式结 构模型 你还记得吗 导入新课 卢瑟福提出的原子核式结构模型 核外电子 原子核 原子是由原子核和核外电子组成的 1 知道原子核的组成 2 了解同位素的概念 放射现象与核结构 了解放 射性的应用与保护 3 知道核能的转变及利用 4 知道核反应堆与核电站 5 培养学生的观察能力 6 培养学生的初步分析问题和解决问题的能力 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
2、中子组成的 原子核 质子 中子 电 子 一 原子核 核能 导入新课 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 2 核力 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 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
3、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 中子 n n n n 裂变核 裂变核 裂变核 如图用中子轰击U核质量较大的原子 使U核分裂成两个或两个以上中等质 量原子核的过程就是裂变的过程 二 核裂变能及其利用 链式反应示意图 链式反应如果是在一瞬间进行那将是剧烈 的爆炸 原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发 生链式反应的结果 思考 核能这么巨大 难道只能用于战争吗 如何 才能有效地控制链式反应 3 核电电站 1 核反应堆 是一种能够控制链式反应的装置 2 核电站 利用核反应堆工作时
4、释放的能量使 水汽化 推动蒸汽机带动发电机发电 汽轮机发电系统 二回路系统 核蒸汽供应系统 一回路系统 冷凝器 水 排水 进水 加压的水 冷却剂 蒸 汽 水 核反应堆 蒸汽 热交换机 蒸汽涡轮 发电机 传动轴 蒸 汽 腔 混凝土 保护层 铁壳 石墨 铀 镉或硼 泵 核电站示 意图 思考 由上图可知核反应堆有厚重的保护层 这 是为什么呢 能量转化 核能内能机械能电能 3 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 例如 一座1 0 l06kW的核电站 每年约消耗30t 铀燃料 而同样功率的火力发电站却要消耗约 3 0 106 t煤 2 核电站没有煤燃烧放出的大量硫化物 碳
5、氧化 物 烟尘等 不会对大气造成污染 讨论交流 核泄漏 阅读52页讨论交流回答下列问题 1 大家担心的是什么 2 怎样减少核辐射对人体的危害 4 注意防止放射性物质的泄露 导致产生放射性 污染 1 核燃料的放射性对人体造成的严重伤害 2 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 例如 核废料也有很强的放射性 目前 一般都将其放入特制的容器内深埋封存 1 聚变 轻原子核结合成较重的原子核 也会释放 核能 这种核反应叫聚变 为什么聚变又叫热核反应呢 原子核带有正电
6、 两个较轻的核在靠近过程 中 彼此排斥 难以接近 所以把它们加热到足 够高的温度使这些粒子的无规则运动极其剧烈 以至于会有原子核在碰撞过程中靠得足够近 从 而发生聚变 因此聚变也常称为热核反应 三 核聚变 氘核 氚核 被释放 的中子 释放能量 形成氦核 中子 氢核聚合 氢核聚变 氢的同位素氘 和氚 其原子核在 超高温下就可能聚 合成氦核 释放出 巨大的能量 可能有的同学会产生疑惑 使反应物获得 极高的温度 要消耗不少能量 一旦发生聚变 获得的核能能弥补之前的付出吗 不会有 入不敷出 的现象发生吧 事实上 聚变释放的核能远大于我们 点火 所 需的能量 太阳的能量 就来自核聚变 这把 火 自从46
7、亿年前 点燃 后 至今未熄 太阳内部发生 的聚变反应 每 秒钟把7 108 t的 氢变为氦 2 聚变的应用 氢弹就是根据核聚变原理制成的 它的威力比 原子弹大得多 虽然在消耗相同质量核燃料的情况下 核聚 变比核裂变放出的能量大得多 但是核聚变需要 在极高的温度下才能进行 现在人类还不能像控 制核裂变那样控制核聚变 可控核聚变的研究已在实验室取得重大进展 但是可控核聚变的利用还有相当长的路程要走 3 可控核聚变 一 原子核 核能 1 原子核是由质子和中子组成的 2 获得核能两种方式 重核裂变和轻核聚变 二 核裂变能及其利用 1 裂变 重原子核分裂成较轻的原子核 叫裂变 2 链式反应可制成原子弹
8、3 核电站的主要组成部分及能量转化 三 核聚变 1 原子核结合成较重的原子核 也会释放核能 这种核反应叫聚变 2 氢弹就是根据核聚变原理制成的 课堂小结 1 叫裂变 为了有效 和平 利用核裂变时所产生的能量 科学家们研制成了 从而使链式反应可以在人工的控制 下缓慢进行 核裂变除了可以用于发电外 在军 事上还可以做成威力强大的 原子弹 质量较大的原子核分裂成两个或两个以上 中等质量核的过程 核反应堆 课堂训练 2 核电站是利用 发电的电站 目 前已有的核电站都是利用 反应产生的能 量来发电的 核电站的主要组成部分是反应堆 发电机等 热交换器 核能 核 汽轮机 3 核能是 发生变化的过程中释放 出的能量 它又叫 能 获得核能的两条途 径是 和 轻核聚变 原子 原子核内部结构 重核裂变 4 核电站是利 的能量来发电的 它的优点是只需消耗很少的 就可以产生大量的 能 原子核裂变的链式反应所产生 核燃料 电 5 核能来源于 A 质子的内能 B 中子的动能 C 电子的势能 D 原子核的结合能 D
