二、核能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 核 能,授课老师：黄 标,连平县忠信镇中学,复 习,一、能源概念：,能够提供的能量的物质资源叫能源。,二、人类利用能源的历程：,钻木取火,（,柴薪,）,蒸汽机的发明和使用,（煤、石油等,化石能源,）,电能,的利用,三、,21,世纪的能源趋势,化石能源,是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，所以总有使用殆尽的一天。,我们这节课为大家介绍,核能,20,世纪,40,年代，科学家发明了可以,控制核能释放的装置,核反应堆，,拉开了以,核能,为代表的,新能源,利用的,序幕。,教学目标,1,、了解原子和原子核结构,2,、知道核能的由来及释放的方式,3,、了解核能的应用及利弊，我国和世界,核能利用新进展,第二节 核 能,核能,原 子,原子核,电 子,质子,中子,核 能：,核能,释放方式,核裂变,核聚变,可控裂变：,不可控裂变：,核反应堆（发电）,原子弹,（链式反应）,（热核反应）,不可控聚变：,氢弹,如通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解,决人类能源问题,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,。,（带正电）,（带负电）,（不带电）,（带正电）,核能利用的利与弊,核 能,原 子,原子核,电 子,质子,中子,核 能：,核能,释放方式,核裂变,核聚变,（链式反应）,（热核反应）,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,。,核能利用的利与弊,小 结,原子结构,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。,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,。,裂 变,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。,发生裂变的条件：,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？,想想议议：将火柴搭成左图,所示结构，点燃第一根火柴后，,会发生什么？,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,。,可控核裂变,建造核电站利用核能发电,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。,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,。,1942,年，人类利用,核反应堆第一次实现了,可控制的铀核裂变。,我国现有核电机组,48,台，其中,22,台运行，,26,台在建。总机组数量紧随美国、,法国、日本之后，居世界第四位，在建核电机组规模世界第一。,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。,不可控核裂变,原子弹,我国是世界上,第五个,拥有核武器的国家。,1,、美,1945,；,2,、苏,1949,；,3,、英,1952,；,4,、法,1960,；,5,、中,1964,将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。,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,。,聚 变,氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。,氢弹,利用的就是聚变瞬间释放的能量。,可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。,二次能源 电能,不造成空气污染,不排放,CO,2,消耗核能源少,发电成本低,产生放射性废料,排热量大,建厂成本大,核泄漏污染大,核能发电的利弊,人类历史上的重大核事故,一、,1979,年,3,月,28,日美国的三哩岛核事故是核电历史上第一次,出现堆芯熔化的重大核事故，它是由,一系列人为操作失误和,机械故障,的不断叠加造成的。但三哩岛核事故的后果并不是,特别严重，既没有造成人员死亡，也没有出现大规模的放射,性泄漏。,二、,1986,年,4,月,25,日苏联的切尔诺贝利核事故是核电历史上,最为,严重,的一次核事故，也是人类历史上最为严重的一次工业事故。,它的发生有一部分原因是,设计缺陷,，但最主要的还是,人为因素,。,切尔诺贝利核电站的技术在事故之后被逐步淘汰，目前已全部,淘汰，现有的核电站是不能再发生类似的事故了。,三、,2011,年,3,月，日本近海发生,9,级大地震，受地震影响，日本福岛第一核电站发生爆炸，造成核泄漏。,2011,年,3,月，日本近海发生大地震，受地震影响，,日本福岛第一核电站发生爆炸，造成,核泄漏,。,日本人在核辐射中等待碘盐,中国人抢碘盐中以待核辐射,无 盐 以 对,日本是,大核,民族,中国是,盐荒,子孙,练一练,一、课本,P173,动手动脑学物理,1,、原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？,哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？,2,、原子核原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把他们看,成一个球体，原子半径的数量级为,10,-10,m,，原子核半径的数量,为,10,-15,m,。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体,育场一样大，那么原子核有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？,或者是蚕豆、还是绿豆？,答：原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。,中子是不带电的，质子带正电，原子核带正电，而电子带负电。,答：北京奥运会主体育场“鸟巢”的南北约,333m,，如果把原子,比作“鸟巢”，原子核只有绿豆大。,3,、核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的,过程有什么相同？有什么不同？,答：它们都是利用原子核的裂变，核反应堆利用的是可控的,链式反应，而原子弹利用的是不可控的链式反应。,4,、什么是原子核的聚变？人类关于聚变的应用已经取得的成,就是什么？还有什么问题继续解决？,答：将某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，,也会释放出巨大的核能，这就是聚变。氢弹是人类利用聚变制,造的的一种核武器。目前人类需要解决的技术问题是如何实现,可控的聚变反应获取核能。,5,、以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装,置的种类，并在下面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量,转化。,核反应堆,（核能转化为,蒸汽的内能）,蒸汽的内能转化为,轮片的动能,机,汽轮,转子的动能,转化为电能,发电,（）,机,输电线输出电能,（）,二、课外习题,1,、释放核能的方式有：一是使原子核（），二是,使原子核（）。,1938,年，科学家首次用,(),（选填“电子”、“中子”或“质子”）轰击较大的原子核，使,其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出,巨大的能量。,1kg,铀全部裂变释放的能量超过,2000t,煤完,全燃烧时释放的能量。如果煤的热值为,310,9,J/kg,那么,1kg,铀全部裂变释放的能量至少为（）,J,。,裂变,聚变,中子,610,15,3,、下列应用中不是利用核裂变的是（）,A,、氢弹,B,、原子弹,C,、核电站,D,、核潜艇,2,、关于核电站，下列说法正确的是（）,A,、核电站发电利用核聚变原理,B,、核电站发电利用核裂变原理,C,、核反应堆工作是直接将核能转化为电能,D,、核反应堆的链式反应速度是不可控的,B,A,作 业,1,、,聚变，由于聚变必须在极高的温度和,压强下进行，所以也叫,。,2,、在利用核能发电时，是把,能转化为,能。,3,、下列关于核电站的叙述中不正确的是（）,A,、特别适合于缺少化石能源的地区,B,、可以减少燃料的运输,C,、不需要保护措施,D,、消耗很小的核燃料可获得巨大的能量,核反应堆,