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第22章 能源与可持续发展
第2节 核能
知识与技能
1．了解核能的由来，知道核能的优点和可能带来的问题。
2．了解原子、原子核的结构。
3．了解核裂变和核聚变。

过程与方法
1．通过探究学习活动，学习信息处理方法，培养信息处理能力。
2．通过自己学习的过程，培养自学能力。
情感、态度与价值观
1．通过本节学习，培养学生了解核能奥秘的兴趣，正确认识核能的价值。
2．通过该节的学习，认识科学技术对人类生活的影响，树立将科学服务于人类的意识。

重点
知道可控链式反应，区分裂变与聚变。
难点
了解链式反应及发生的条件。
1、原子核是由 和 组成。 带正电荷，电量跟 所带的负电荷电量相等； 不带电，质量跟 几乎相等。
2、 原子核分裂或聚合时，可以释放出巨大的能量叫做 。获得核能的两种方式是 和 。
3、核电站的核心是 ，它以铀为核原料，放出的核能能化为高温高压蒸汽的 能，再经过汽轮发电机转化为 能。
质子
中子
质子
电子
中子
质子
核能
裂变
聚变
反应堆
内
电
1945年8月6日，美国在日本广岛上空投下了一枚原子弹，使这个20余万人口的城市转眼间变成了废墟。三天以后，日本长崎遭到了同样的命运。据有关资料记载，广岛24.5万人中死伤、失踪超过20万人，长崎23万人中死伤、失踪近15万人，两个城市毁坏程度达60%～80%。
针对以上信息，你能提出一个你感兴趣的问题吗？
我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹.
1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才完成的工作.
我国第一颗原子弹
我国第一颗氢弹
1．原子结构
　　以水分子为例：它由一个氧原子和两个氢原子组成。
　　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。
　　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。
　　（2） 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子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
核能
　　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。
1938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。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤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，放出能量。
　　外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？
1．发生裂变的条件
核裂变图示
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，点燃第一根火柴后，会发生什么？
2．链式反应
　　用中子轰击铀235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，这些中子会继续轰击其他铀核。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。
想想议议
动画演示：链式反应
核电站
　　 核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。反应堆是核电站的关键设备，链式裂变反应就在其中进行。
秦山核电站三期工程
　　核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
　　1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
　　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1/5。
3．核电站利用核能发电
　　链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。
　　在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
核电站和原子弹的联系和区别
通过核裂变获得核能 都是链式反应

可以控制
不加控制
联系 区别

核电站


原子弹

　　将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。
氦核
中子
　　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。
能量
聚变
氚核
氘核
氦核
一个中子（随能量释放）
核聚变
——热核反应
氢　弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
①核能十分巨大，他能极大地补充人类能源的不足
②能够解决能源不平衡分布的问题
①核能是不可再生能源
②核能存在核污染，产生核辐射，会对地球生物造成伤害
③核反应堆中会产生核废料，治理废料过程中，代价较高
③是清洁能源


核能优点


核能缺点
1.氢原子只由1个质子和1个电子组成，下列关于氢原子的模型图，正确的是（　　）
B
A
C
D．
D
2.关于核电站里能量的转化过程，说法正
确的是（ ）
A.原子核能 核能 电能
B.原子核能 内能
C.原子核能 内能 机械能 电能
D.原子核能 内能 电能
C
3.关于核能的下列说法中，不正确的是（???）?
A．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
B．如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的
时间内就会释放出巨大的能量，发生猛烈爆炸
C．氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D．原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核
武器

D
4.用氘核和氚核结合成的新的原子核时产生的核反应是（ ）
A.分解反应 B.链式反应
C.裂变 D.热核反应
A
5.经过科学家的不懈努力，找到了获取核能的两条途径：________和_________。
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_____________，从而使链式反应可以在人工的控制下缓慢进行。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____________。
聚变
裂变
核反应堆
原子弹

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