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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.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
D
知识总结
目标测试
1. 关于核反应，下列说法正确的是(　　)
A. 只有裂变才能释放出核能
B. 氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C. 核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D. 原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
D
目标测试
2. 关于原子弹和氢弹,下列说法正确的是(　　)
A. 原子弹就是氢弹
B. 原子弹爆炸时发生的是核裂变
C. 氢弹爆炸时发生的是核裂变
D. 原子弹和氢弹的威力相同
B
目标测试
C
3.如图所示，为核电站发电流程图．在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是（ ）
A．核能，化学能，机械能，电能
B．核能，机械能，内能，电能
C．核能，内能，机械能，电能
D．核能，内能，化学能，电能
目标测试
4. 在作为人类主要能源的化石能源发生危机时,核能由于其能量密度远高于化石能源,给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等,使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要的原因是(　　)
A. 核废料不好处理
B. 核能发电技术还不成熟
C. 只有核裂变可控,核聚变不可控
D. 意外发生核泄漏时,会产生放射性污染
D
目标测试
5. 下列关于核能开发的说法,你认为正确的是(　　)
A. 停止开发核能,因为开发核能会带来可怕的核泄漏,弊远大于利
B. 核能不是一种稳定、高效、清洁的能源,还没有好的方式和平利用核能
C. 核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D. 核能开发是绝对安全的,即使有核泄漏也是清洁无污染的
C

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