资源简介

(共24张PPT)
物理 北师大版（2024）
九年级全一册
第十六章　永恒的探索:
宇宙和粒子
第三节　核能的开发与利用
预习清单
1.核能是通过核反应从原子核中释放的能量。核能的开发主要有__________和__________两种途径。
2.利用核能进行发电的电站称为核电站,__________是核电站的关键设备,__________反应就是在其中进行的。
3.__________是核能与核科学技术发展的前提和基础,事关人民群众的生命和人类的前途命运。
核裂变
核聚变
核反应堆
链式裂变
核安全
导入新课
同学们都知道核武器空前强大的威力与可怕之处。原子弹和氢弹的巨大能量是怎样产生的
任务一：认识核能
什么是核能
任务一：认识核能
总结:
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,就有可能释放出惊人的能量,这种能量被称为核能。
任务一：认识核能
1905年爱因斯坦以简洁的公式E=mc2揭示了质量为m 的物质与其所具有的能量E的关系。在核裂变的过程中,必有能量ΔE=Δmc2释放出来,Δm为核裂变反应前后的质量差,这就是通过核反应从原子核中释放的核能。核能的获得主要有核裂变和核聚变两种途径。
1.核裂变是较重的原子核分裂释放能量的过程。
2.核聚变是较轻的原子核聚合在一起释放能量的过程。
任务二：探究核能的利用领域
活动1:探究核裂变及其应用
1938年,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,这个过程释放了巨大的能量。1kg铀全部裂变放出的能量相当于2500t优质煤完全燃烧时释放的能量。
问题:铀235只有在中子的轰击下才能发生裂变,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
铀235裂变时就会释放出中子,所以在裂变的过程中,不需外界不断地提供中子。
任务二：探究核能的利用领域
实验:将火柴搭成如图所示的结构,模拟类比中子轰击铀235,点燃第一根火柴后,观察所发生的现象。
问题:如果去掉其中火柴(1),火柴(2)(3)会燃烧吗
任务二：探究核能的利用领域
链式反应原理:
任务二：探究核能的利用领域
(1)不加以控制的链式反应——原子弹(如图所示)。
链式反应如果不加以控制,大量原子核就会在一瞬间发生裂变,释放巨大的能量,产生极大的破坏性。
问题: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
任务二：探究核能的利用领域
介绍我国核电站的发展情况以及核电站的发电原理。
任务二：探究核能的利用领域
(2)加以控制的链式反应——核电站。
请看如图所示的核电站工作时的能流图,说一说,核电站是根据什么原理建造的 它的核心设备是什么 能量是如何转化的
问题:你能回答核电站和原子弹的相同点与不同点吗
任务二：探究核能的利用领域
核电站的核心设备是核反应堆(如图所示),其作用就是控制链式反应。如果链式反应不加控制,就会释放出巨大的能量,这就制成了原子弹。我们需要和平利用核能。
任务二：探究核能的利用领域
活动2:探究核聚变及其应用
问题: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
轻核的聚变:将质量较小原子核结合成新的原子核也会放出大量的能量,这就是聚变。如把氘和氚在超高温下结合成新的原子核──氦核。
任务二：探究核能的利用领域
氢弹就是利用氢核的聚变,在瞬间释放出大量的能量。核聚变目前无法控制,但可以用来制造氢弹。我国科学家用不到三年的时间研制,1967年6月17日,我国第一颗氢弹试验爆炸成功。氢弹的威力大于原子弹。
科学畅想:可控核聚变尚未实现,海水中蕴藏着丰富的氘,科学家预言,通过可控聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题。望同学们努力学习为今后世界的发展作出贡献。
任务三：了解核安全
核事故:
任务三：了解核安全
阅读教材中有关核安全的内容,了解核泄漏的危害和核废料的处理。
交流,讨论:
1.核事故会给人类带来哪些危害
2.在利用核能时,应该采取哪些防范措施
3.既然核电站存在安全隐患,我国为什么仍坚定不移地要发展核电
核心总结
1.核能:核裂变和核聚变。
2.核能的利用:核电站。
3.核安全。
课堂评价
1.我国在核能利用方面取得了巨大成就,其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过_________ (选填“可控”或“不可控”)的__________(选填“核裂变”或“核聚变”)发电;中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”是通过__________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量。
可控
核裂变
核聚变
课堂评价
2.原子弹和氢弹爆炸时释放核能的方式依次是 ( )
A.核裂变 核聚变
B.核聚变 核裂变
C.核裂变 核裂变
D.核聚变 核聚变
A
课堂评价
3.核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是 ( )
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→机械能→内能→电能
D.核能→内能→机械能→电能
D
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