核核 能能 我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原子弹年时间完成了原子弹的研制工作,并于的研制工作,并于19641964年年1010月月1616日日成功地爆炸了第一颗成功地爆炸了第一颗原子弹原子弹.19671967年年6 6月月1717日日又又成成功功地地爆爆炸炸了了第第一一颗颗氢氢弹弹,完完成成了了其其他他国国家家要要十十几几年年或几十年才完成的工作或几十年才完成的工作.背景介绍我国第一颗原子弹我国第一颗原子弹我国第一颗氢弹我国第一颗氢弹原子原子弹和和氢弹为什么会具有什么会具有这么大的威力呢?么大的威力呢?背景介绍1原子结构原子结构H2O分子分子以水分子为例:它由一个氧原子和两个氢原子以水分子为例:它由一个氧原子和两个氢原子组成一、核能一、核能H原子由原子核和核外电子组成原子由原子核和核外电子组成1)氢原子由原子核和一个核外电子组成氢原子由原子核和一个核外电子组成原子核有一个质子,质子带正电荷,核外电子原子核有一个质子,质子带正电荷,核外电子带负电荷二者电荷量相同带负电荷二者电荷量相同O(2)氧原子由原子核和八个核外电子组成氧原子由原子核和八个核外电子组成原子核有八个质子和八个中子,由于中子不带原子核有八个质子和八个中子,由于中子不带电,所以正负电荷量仍然相同。
电,所以正负电荷量仍然相同质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原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时,子核相互结合时,一旦使原子核分裂或聚合,一旦使原子核分裂或聚合,就有就有可能释放出惊人的能量,这就是可能释放出惊人的能量,这就是核能核能2核能核能质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起要使它们分裂或结合都是极其困难的要使它们分裂或结合都是极其困难的1938年,科学家用中子轰击质量比较大的铀年,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生了裂变原子核,使其发生了裂变1 kg铀全部裂变,释放的能量超过铀全部裂变,释放的能量超过2 000 t煤煤完全燃烧时释放的能量完全燃烧时释放的能量用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量外界中子停止轰击,裂变也就停止了怎样才外界中子停止轰击,裂变也就停止了怎样才能让裂变连续下去呢?能让裂变连续下去呢?1发生裂变的条件发生裂变的条件二、裂变二、裂变那么,地球上的能源是否是无尽的呢?将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?后,会发生什么?2链式反应链式反应用中子轰击铀用中子轰击铀235原子核,铀核在分裂时,会释原子核,铀核在分裂时,会释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会连续轰击其他铀核。
于是就导致一系列铀核持续裂变,连续轰击其他铀核于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应想想议议想想议议核电站的核心设核电站的核心设备是核反应堆核反备是核反应堆核反应堆是原子核发生链应堆是原子核发生链式反应的场所式反应的场所1942年,人类利年,人类利用核反应堆第一次实用核反应堆第一次实现了可掌握的铀核裂现了可掌握的铀核裂变目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的发电量接近全球发电量的1/53核电站利用核能发电核电站利用核能发电 核电站就是利用核反核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施发电兼供热的动力设施反反应堆应堆是核电站的关键设备,是核电站的关键设备,链式裂变反应链式裂变反应就在其中进行就在其中进行秦山核电站三期工程秦山核电站三期工程 核电站思考:在电站工作过程中,能是如何转化的?思考:在电站工作过程中,能是如何转化的?核能核能内能内能机械能机械能电能电能 大亚湾核电站原子弹爆炸时产生的蘑菇云链式反应如果不加以链式反应如果不加以掌握,大量原子核就在一掌握,大量原子核就在一瞬间发生裂变。
释放出极瞬间发生裂变释放出极大的能量大的能量在人类实现可控核裂在人类实现可控核裂变大约三年后,即变大约三年后,即1945年,年,利用不加掌握的核裂变制利用不加掌握的核裂变制造的毁灭性武器造的毁灭性武器原子原子弹爆炸了弹爆炸了将质量较小的原子核结合起将质量较小的原子核结合起来,也会释放出巨大的核能来,也会释放出巨大的核能氘氘氚氚氦核氦核中子中子氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能这一过程就是聚变子,能释放大量核能这一过程就是聚变三、聚变三、聚变能量能量聚变聚变氘核和氚核都属于氢核的氘核和氚核都属于氢核的一种大量氢核的聚变,可以一种大量氢核的聚变,可以在瞬间释放惊人的能量氢弹在瞬间释放惊人的能量氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能利用的就是聚变瞬间释放的能量可控聚变尚未实可控聚变尚未实现,海水中隐藏着丰现,海水中隐藏着丰富的氘核,科学家预富的氘核,科学家预言,通过可控聚变来言,通过可控聚变来利用核能,将有望彻利用核能,将有望彻底解决人类能源问题底解决人类能源问题核能优点核能优点核能缺点核能缺点核能十分巨大,他能极大地补充人类核能十分巨大,他能极大地补充人类能源的不足能源的不足能够解决能源不平衡分布的问题能够解决能源不平衡分布的问题核能是不行再生能源核能是不行再生能源核能存在核污染,产生核辐射,会对核能存在核污染,产生核辐射,会对地球生物造成损害地球生物造成损害核反应堆中会产生核废料,治理肥料核反应堆中会产生核废料,治理肥料过程中,代价较高过程中,代价较高是清洁能源是清洁能源裂裂 变变:科学家:科学家发现发现用中子用中子轰击铀轰击铀235(质质量数量数为为235的的铀铀),铀铀核会核会分裂成大小相差不很大的两部分,分裂成大小相差不很大的两部分,这这种种现现象叫做裂象叫做裂变变。
铀铀核裂核裂变时变时,还还同同时时放出放出23个中子,放出的中子又可个中子,放出的中子又可以以轰击轰击其他其他铀铀核,使它核,使它们们也也发发生裂生裂变变这样这样,裂,裂变变将不将不断地自行断地自行连续连续下去这这种种现现象叫做象叫做链链式反式反应应应应用:用:_聚聚 变:变:科学家科学家们发现们发现,较轻较轻的核的核结结合成合成较较重的核,也能重的核,也能释释放能量,放能量,这这种种现现象叫做聚象叫做聚变变应应用:用:_原子弹、核反应堆氢弹 人人类对类对核能的开核能的开发发和利用不断取得新的和利用不断取得新的进进展,依据目前的科研水平,你展,依据目前的科研水平,你认认为为下列关于原子下列关于原子弹弹和核和核电电站的站的说说法正确的是法正确的是 ()A原子原子弹弹是利用核裂是利用核裂变变,核,核电电站是利用核聚站是利用核聚变变B原子原子弹弹是利用核聚是利用核聚变变,核,核电电站是利用核裂站是利用核裂变变C原子原子弹对弹对聚聚变变的的链链式反式反应应速度不加掌握速度不加掌握D核核电电站掌握裂站掌握裂变变的的链链式反式反应应速度速度【解析解析】原子弹是利用核裂变,核电站是利用可掌握的核裂变,使核能缓慢释原子弹是利用核裂变,核电站是利用可掌握的核裂变,使核能缓慢释放出来。
放出来归类探究类型之一核能D1关于原子核的关于原子核的组组成,下列成,下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A原子核是由原子核是由质质子和子和电电子子组组成的成的B原子核是由原子核是由质质子和中子子和中子组组成的成的C原子核是由中子和原子核是由中子和电电子子组组成的成的D原子核是由原子核是由质质子、中子和子、中子和电电子子组组成的成的当堂测评B2下列关于核能的下列关于核能的说说法法错误错误的是的是 ()A核核电电站是利用核能来站是利用核能来发电发电的的B核反核反应应堆中堆中发发生的是生的是链链式反式反应应C核核电电站站发发生泄漏生泄漏时时会会对对人和生物造成人和生物造成损损害害D核核废废料不会料不会对环对环境造成境造成污污染染D1.1.氢原子只由氢原子只由1 1个质子和个质子和1 1个电子组成,下列关于氢原子的模型图,个电子组成,下列关于氢原子的模型图,正确的是()正确的是()B A C D 2.2.关于核电站里能量的转化过程,说法正关于核电站里能量的转化过程,说法正 确的是(确的是()A.A.原子核能原子核能 核能核能 电能电能B.B.原子核能原子核能 内能内能C.C.原子核能原子核能 内能内能 机械能机械能 电能电能D.D.原子核能原子核能 内能内能 电能电能3.3.关于核能的下列说法中,不正确的是(关于核能的下列说法中,不正确的是()A A核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量 来发电的来发电的B B如果对裂变的链式反应不加掌握,在极短的时间内如果对裂变的链式反应不加掌握,在极短的时间内 就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸C C氢弹是利用轻核聚变制成的武器氢弹是利用轻核聚变制成的武器D D原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器4.4.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是(用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是()A.A.分解反应分解反应 B.B.链式反应链式反应 C.C.裂变裂变 D.D.热核反应热核反应5.5.经过科学家的不懈努力,找到了猎取核能的两条途径:经过科学家的不懈努力,找到了猎取核能的两条途径:_和和_。
6.6.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掌握下缓慢进行从而使链式反应可以在人工的掌握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_7.7.核电站的核心设备是核电站的核心设备是_,它是,它是 以以_为为燃料核能核能裂变裂变聚变聚变原子弹原子弹核反应堆核反应堆氢弹氢弹课堂小结课堂小结。