资源简介

(共21张PPT)
九年级物理全册 人教版（2024新版）
第二十二章——能源与可持续发展
第2节 新能源的发展
第2节 新能源的发展
了解原子、原子核的结构，了解核裂变、核聚变；（重点）
1
了解如何可持续发展；（难点）
3
学 习 目 标
知道太阳能的由来及其特点；（重点）
2
情 景 导 入
为了解决利用化石能源带来的问题，人们着手开发各种新能源.你知道的新能源有哪些？
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知识点一. 核 能
新知探究
原子及其结构
原子及其结构
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.
核能的定义
当质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合时释放出的能量。
获取方式
获得核能的两种途径：裂变和聚变.
核裂变
核聚变
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.1 kg铀全部裂变，释放的能量相当于2 800 t标准煤完全燃烧时释放的能量.
应用
原子弹
核电站
核反应堆中的链式反应
在控制下缓慢释放核能
不加控制的链式反应
裂变
核反应堆外围包裹着厚厚的混凝土罩以吸收辐射
水在核反应堆中心循环流动，吸收在核反应中产生的热量，并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水
吸收了热量的水汽化变成蒸汽
蒸汽推动发电机运转，将蒸汽的机械能转化为电能
核能发电的原理
拓展
华龙一号核反应堆
核电站利用核反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电.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.
聚变
如果使某些质量很小的原子核，例如氖核(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.
应用
氢弹
可控核聚变
现状
尚未实现
优点
缺点
巨大，节约常规能源。
解决能源分布不平衡。
一次能源不可再生
核燃料产生核辐射
1986年4月26日凌晨切尔诺贝利核电站发生核泄露。
人类史上最严重核泄露
2021年12月20日全球首台第四代商用核电机组在山东石岛湾核电站实现并网发电。
核能
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.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.
知识点二. 太 阳 能
新知探究
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.我国正在采用不同方式进行可控核聚变的研究，中国科学院建造的环流器(tokamak)EAST实现了1 000 s以上的长时间运行，中国工程物理研究院等单位建造了“神光Ⅲ”激光约束核聚变研究装置.
与化石燃料一样，核燃料在自然
界中也是有限的，核能属于不可再生
能源.
中国科学院建造的环流器
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.
屋顶的太阳能集热器
太阳能电池阵列
科学·技术·社会·环境
核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备.核反应堆内的铀核发生裂变时，会释放能量，也会产生射线.如果射线泄漏到反应堆外面，就会对人和其他生物造成伤害，所以核反应堆都封闭在一个厚厚的钢筋混凝土壳中.
核电站与核废料处理
核电站使用过的核燃料称为核废料.由于核废料仍然具有放射性，所以一般将其放入特殊的容器封存后，深埋在人烟稀少的地方.某些发达国家将核废料运送到其他国家埋放，引起了广泛的抗议.
2011年日本福岛核电站因地震发生核泄漏
质量很小的______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，也称为____反应.
聚变
新能源
的发展
核能
原子由核外____和______构成.原子核由质子和____组成.
核能：质量较大的原子核发生____或者质量较小的原子核相互
____，就有可能释放出惊人的能量.
电子
原子核
中子
分裂
结合
裂变：用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，变成
两个质量中等大小的原子核，产生几个新的中子，同时
释放出巨大的____.
裂变
核电站的工作原理：利用________产生的内能，通过汽轮机做
功，带动发电机发电.
能量
核反应堆
课 堂 总 结
原子核
热核
太阳能
直接利用太阳能的方式：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
太阳能电池的应用：应用在航空、航天、通信等领域
随 堂 练 习
1.2025年5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1 000天，持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度，如图所示是“华龙一号”全球首堆外景.下列有关说法错误的是 ( )
A.核能属于不可再生能源
B.核电站利用核反应堆通过可控核裂变释
放核能
C.核反应堆将核能直接转化为电能
D.核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C
2. 上海世博会中国馆展出了名为“叶子”的小型低碳化未来汽车. 车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将___________能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_____能，充入自身电池储存起来.同时，它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明.与传统汽车相比，叶子车的优点是___________________________(写出一点即可).
光(或太阳)
电
节能环保(或减小温室效应等)
下 课
Thanks!
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