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(共21张PPT)
11.4核能
我们已经学过物体是由大量的分子组成的，分子又是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子构成的。原子核那么小，是否还存在内部结构呢？今天我们就来学习原子核及与原子核相关的能量一核能。
学习目标
1.了解原子的核式模型；了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。
2.了解核能的优点和可能带来的问题。
1
原子核 核能
3
核聚变
2
核裂变能及利用
活动 1：展示原子结构的挂图或投影，回忆原子的结构组成。请回答：原子核是原子中最小的结构吗？电子为什么会绕核运动？
原子是由原子核和核外电子组成的，电子在绕核运动。原子核也是可分的，它是由质子和中子组成的。原子核中的质子带正电，电子带负电，原子核吸引电子绕核转动。原子的质量几乎集中在原子核中，质子和中子的质量几乎相同。原子核的体积相对于原子的体积来说非常小，相当于足球场上的一个鸡蛋。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦原子核发生变化时，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。
展示核裂变的资料：1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀 235，使其裂变成两个质量较小的原子核，同时释放出2～3个新的中子。
活动1：铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变且释放出核能，那么是不是要不断地从外界提供中子才能使反应不断进行呢？
实验：利用火柴模拟链式反应。利用类比的方法来模拟研究核裂变过程。
如果去掉其中火柴中间两根火柴，右边四根会燃烧吗？
活动 2：在链式反应中，可以通过控制中子数量来控制链式反应的速度。可控的核裂变在实际中有什么应用呢？
核电站运行中能源是由重核裂变提供的，核能是安全、洁净、廉价的能源。你认可这个观点吗？
总结：通过分析，可以发现核裂变时会释放大量的能量，如果不加以控制短时间内释放的能量会产生极大的破坏。如果控制链式反应的速度，让核能逐步缓慢的释放就可以为人类使用。
我们已经研究过重核可以裂变成质量较小的核，那么质量较小的核能否聚合成质量较大的核呢？
如把氘和氚在超高温下结合成新的原子核──氦核。
氢弹就是利用氢核的聚变，在瞬间释放出大量的能量。但现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
课堂练习
答案：AC
1.（多选）（2021秋 虎林市校级期末）下列说法中正确的是（　　）
A．核能是不可再生资源
B．我们听到很刺耳的声音是超声波
C．磁体间的相互作用是通过磁场来实现的
D．声音在真空中传播的速度为3×108 m/s
课堂练习
答案：A
2.（2021 绵阳）“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（　　）
A．可控的裂变 B．不可控的裂变
C．可控的聚变 D．不可控的聚变
课堂练习
3.（2021 长沙二模）2020年12月4日14时02分，新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型托卡马克装置的设计、建造、运行技术，中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。下列关于核能的说法，正确的是（　　）
A．目前我国的核电站是利用核裂变链式反应发电的
B．“中国环流器二号M”与核电站都利用了核聚变
C．人类目前使用的核能属于可再生能源
D．核能是二次能源
答案：A
课堂练习
4.（2021 连云港二模）日本政府欲将福岛第一核电站的核废水排向太平洋的做法会给人类生存环境带来很大危害。关于现已建成的核电站和核能，下列说法正确的是（　　）
A．核能是可再生的二次能源
B．目前核电站是利用核裂变释放的核能工作的
C．核电站是将核能直接转化为电能
D．核废水对海洋环境没有污染
答案：B
课堂小结
核能
1．核能：质量较大的原子核发生______或者质量较小的原子核相互______时释放出的能量。
2．原子的核式结构：原子由______和电子构成，原子核由______和______组成。
课堂小结
获得核能的两个途径
1．裂变：______较大的原子核______成多个新的原子核，并释放出核能。
（1）核电站：利用______来发电的电站。它的核心设备是______。它发电时的能量转化过程为：核能→水蒸汽（______能）→汽轮机（______能）→发电机（______能）
（2）原子弹：是利用______制造的核武器。
2．聚变：多个______较小的原子核______成新的原子核，并释放出核能。
氢弹：利用氢核______释放的能量制造的核武器。
课后反思
裂变 聚变
定义 较大的原子核分裂为较小原子核的过程 质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
条件 用中子轰击较大原子核 超高温
释放核能大小 巨大 更加巨大
是否可控 可利用核反应堆控制链式反应的速度 目前，核聚变速度还不能人为地控制
应用 原子弹、核电站 氢弹

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