3.7-核能-课件

核能科学浙教版九年级上新知导入1945年8月6日和8月9日，美国将两颗原子弹分别投到了日本广岛市和长崎市，使两座城市在瞬间化为废墟。你知道核能的巨大能量是怎样产生的吗？人类是如何有效地控制和利用核能的？长崎原子弹爆炸时的情景新知讲解一、核能1、原子的组成中子质子原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成，原子的质量几乎全部集中在原子核上。电子新知讲解2、核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。核能是从原子核内部释放出来的，它比物质在化学反应中所释放出的化学能要大得多。核子之间存在非常强大的核力作用，因此原子核十分牢固，但原子核是可以转变的。新知讲解铀核氪核钡核1克铀核全部转变为氪核和钡核时释放出的核能，超过了2000吨煤完全燃烧时释放出的化学能。用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外释放能量，并产生2~3个新的中子。新知讲解1、核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大的能量现象。二、获得核能的两条途径核裂变视频原子核的裂变和原子核的聚变是获得核能的两条途径新知讲解（1）、链式反应：一次裂变后产生的中子继续轰击其他铀核，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变。这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。链式裂变反应示意图，中子就像“点燃”核燃料的火柴新知讲解原子弹爆炸视频如果原子核裂变的链式反应不加以控制，在短时间内形成雪崩式的裂变反应，就会放出巨大能量而产生猛烈的核爆炸。（2）原子弹——根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果！新知讲解2、核聚变：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。例如：氘核（核内有1个质子、1个中子的氢核）和氚核（核内有1个质子、2个中子的氢核）在超高温下聚合成氦核，并向外放出能量。核聚变视频新知讲解一个中子（伴随能量释放）氚核氘核氦核聚变反应示意图新知讲解在消耗质量相同的核材料时，核聚变比核裂变释放出更多的核能。核聚变需要极高的温度，所以也叫做热核反应。氢弹就是根据核聚变的原理制造的，氢弹的威力比原子弹大得多。新知讲解三、核能的和平利用——核电站核能的能量是巨大的，怎样才能被人类和平利用呢？如果能够按需要控制链式反应的速度，使原子核的裂变反应持续而缓慢地进行，核能有控制地平稳释放，这样的核能就可以为人类和平建设服务。新知讲解1、核反应堆：可以控制核反应的装置称为核反应堆核电站就是利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。核电站新知讲解保护结构蒸汽发生器热交换器水泵水泵水泵大容量水体控制棒反应堆汽轮机发电机冷凝器思考：在核电站工作过程中，能是如何转化的？核能内能机械能电能新知讲解（1）原理：在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能，即：内部核聚变产生的。2、太阳能产生原理（2）太阳的辐射：核能从太阳核心向外辐射过程中，核能转化成热能和电磁能（光），其中有一部分到达地球。到达地面的太阳能1.7×1014kW3.8×1023kW太阳辐射能新知讲解3、阅读课文回答下面问题利用聚变发电，是未来核电发展的一个方向。（1）人们能和平利用核聚变的能量吗？人们虽然能够控制裂变反应的速度，但还没有找到实用的控制核聚变反应的方式，所以，直到现在人类还不能和平利用核聚变的能量。(2)、阅读课文说一说国际热核聚变实验堆计划（ITER）的目标是什么？新知讲解目标是建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆，验证和平利用聚变能的科学和技术可行性，并将在本世纪中叶实现利用聚变能发电，造福人类社会。（3）、核聚变发电相对于核裂变发电有什么优点？新知讲解核聚变反应中几乎不存在放射性污染，无需担忧失控，不会发生爆炸，是一种真正无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源受控核聚变实现之日方是我们真正摆脱能源危机之时。请你谈谈核电站安全问题主要有哪些？一是核反应万一失控，会损坏设备，引起放射性物质泄漏；二是放射性废料处理不当，会导致环境污染。世界上曾发生了2次较大的核电事故。1986年，苏联切尔诺贝利核电站发生事故2011年，日本福岛核电站核泄漏事故。新知讲解科学·技术·社会·环境核电站的安全性新知讲解四、放射性1、像铀、钍、镭等元素，能够自发地放出穿透能力很强的射线，居里夫人把素具有的这种辐射能力叫做放射性。放射性物质的标志放射性物质既有天然放射性物质，也有人工放射性物质。新知讲解原子核的裂变也会产生一些放射性物质,放射性物质放出的射线到底是什么呢？α射线:带正电的高速运动的氦原子核流。β射线:带负电的高速运动的电子流。γ射线:能量很高的电磁波。三种射线科学家发现各种放射性元素放出的射线中包括α、β和γ三种射线。2、α、β和γ三种射线新知讲解3、这三种射线穿透物质的能力不同。α射线穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米。α射线穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米。γ射线穿透能力最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。新知讲解4、放射性现象的用途(1)工业：测量物体厚度(2)农业：照射种子，使种子发生变异，培育新良种，还可以杀菌。(3)医疗：利用γ射线治疗癌症。因为人体组织对射线的耐受能力是不同的，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受能力就越弱。新知讲解5、放射线的危害人类一直生活在有放射线的环境中，地球上的每个角落都有不断的来自宇宙的射线。但这些辐射都在安全剂量范围内，对人类没有伤害。但是，过量的辐射对人体和动物的组织都有破坏的作用。因此，在使用放射性物质时，必须注意安全，也要防止放射性物质对空气、水、生活用品等的污染。新知讲解宇宙射线8%内在的（体内）11%岩石与土壤8%其他1%医用X射线11%氡55%核反应堆燃料0.1%消费品3%来自职业0.3%放射性药物4%科学·技术·社会·环境观察扇形图说一说人体日常接受的放射线中主要来自什么辐射？新知讲解从扇形图中可以看出，人体日常接受的放射线中，有约82%来自于本底辐射。本底辐射是自然界中普遍存在的，它的放射源有很多，有些来自太空，有些则来自地球上的物体，如岩石或土壤中的铀经过衰变产生的氡放射出来的。课堂练习1、核能在军事上也有运用，世界上有少数几个国家已经掌握了制造原子弹、氢弹的技术,其中弹威力更大。原子弹在爆炸时有而且爆炸遗留物由于具有在很长一段时间内还会危及人类生命安全.氢巨大的破坏性放射性课堂练习3、聚变现象发生在()A.重核与重核之间；B.轻核与轻核之间；C.重核与轻核之间；D.任意两种原子核之间。2、核能是一种新能源，释放核能有和两种方式。裂变聚变B拓展提高1、下列关于核能利用的一些说法中，不正确的是()A.核电站是利用原子核裂变的可控链式反应产生的能量来发电的；B.如果对核裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内会释放出巨大能量,这就是原子弹的原理；C.氢弹是利用轻核聚变产生的巨大能量制成的核武器；D.太阳内部不停地进行着核裂变。D拓展提高2、南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱－192，三天后被追回，铱－192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图示可推知，铱－192发出的用于金属内部探伤最有可能的是()厚纸板薄钢板混凝土可见光γ射线α射线B射线DA．可见光B．α射线C．β射线D．γ射线课堂总结1、核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。2、核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大的能量现象。不可控制链式反应原子弹；可控制链式反应核电站。3、轻核聚变是使２个质量较小的原子核结合成较大的新核，并释放能量的过程。不可控制热核反应氢弹。4、三种射线α、β和γ板书设计一、核能1、原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成。2、核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。二、获得核能的两条途径1、核裂变：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大的能量现象。板书设计不可控制链式反应原子弹；可控制链式反应核电站。2、轻核聚变是使2个质量较小的原子核结合成较大的新核，并释放能量的过程。不可控制热核反应氢弹。三、核能的和平利用四、放射性三种射线α、β和γ作业布置1、课后练习1、2做作业本上。2、预习第八节能量的转化与守恒。