《核能》能源與可持續(xù)發(fā)展PPT課件4
復(fù)習(xí)提問
1、原子核是由什么組成？
是由質(zhì)子和中子組成的
2、原子核內(nèi)沒有電子，怎么會放出電子呢？
原來，原子核內(nèi)放出的電子是原子核內(nèi)發(fā)生某種核反應(yīng)時產(chǎn)生的，在這個反應(yīng)中，一個中子變成一個電子和一個質(zhì)子
原子核發(fā)生變化時，能量有什么變化呢？
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一、核能
1．原子結(jié)構(gòu)
以水分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子組成。
原子由原子核和核外電子組成。
（1）氫原子由原子核和一個核外電子組成。
原子核有一個質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。
（2） 氧原子由原子核和八個核外電子組成。
原子核有八個質(zhì)子和八個中子，由于中子不帶電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。
2．核能
質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。
質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合時，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。
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自學(xué)檢測
1.原子核是由_______和_______組成的。質(zhì)子帶_______電荷，中子_______帶電。
2.質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的_______結(jié)合在一起，如果質(zhì)量較大的原子核分裂或質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是_______。
即時練習(xí)
1. 原子、原子核、電子、中子、質(zhì)子，它們之間有什么關(guān)系？哪些是不帶電的？哪些是帶電的？帶的是哪種電？
2. 原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它們都看成一個球體，原子半徑的數(shù)量級為10−10 m，原子核半徑的數(shù)量級為10−15 m。打個比方，如果原子的大小跟北京奧運(yùn)會“鳥巢”體育場一樣大，那么原子核該有多大？是相當(dāng)于籃球、壘球、乒乓球？或者是蠶豆、還是綠豆？
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自學(xué)檢測
1.下列說法不正確的是（ ）
A.原子核在分裂或者聚合時釋放的能量叫做核能
B.用中子轟擊比較大的原子核可以使其發(fā)生裂變獲取核能
C.核電站里的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的
D.原子彈發(fā)生爆炸時發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是可以控制的
2.獲取核能有兩條途徑：一是原子核的_______，二是_______；用人工控制的辦法釋放核能的裝置叫做_______，利用核能發(fā)電的電站叫做_______。
問題一、制造原子彈的物理原理是什么？實現(xiàn)原子彈爆炸需要什么條件？
（1）核力、核能
核子之間存在強(qiáng)大核力
核子結(jié)合成原子核、原子核分裂都伴隨巨大的能量變化
（2）核能計算
愛因斯坦質(zhì)能方程：E=mc2 △E=△mc2
（3）重核裂變
23592U+10 n 9038Sr+13654Xe +1010n
1千克鈾全部裂變，放出的能量相當(dāng)于2500噸優(yōu)質(zhì)煤
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合作探究
1.想一想：像圖22.2－2那樣，點燃第一根火柴，會發(fā)生什么現(xiàn)象？
第一根火柴燃燒完，它的二根火柴開始燃燒，這二根火柴燃燒完，后面的四根火柴開始燃燒……
2.觀察圖22.2－3，結(jié)合圖22.2－2的現(xiàn)象，想象一下，中子撞擊第一個鈾核后會發(fā)生什么？相互說一說。
3.科學(xué)家怎么描述這種現(xiàn)象。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
4.利用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)獲取核能的方式叫什么？核裂變
精講點撥
1.人類利用核能的二種方式 ：
核裂變：
A、發(fā)電（可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）。
B、制造原子彈。（不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）。
2. 核聚變：C、制造氫彈（不可控核聚變）
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課堂練習(xí)
太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�氦的熱核反應(yīng)，太陽的這 種核反應(yīng)每秒鐘釋放出3.8×1026J的能量就是太陽的能源。
（1）寫出這個核反應(yīng)方程。
（2）這一核反應(yīng)能釋放多少能量？
（3）每秒鐘太陽的質(zhì)量減少多少千克？
（4）目前太陽的質(zhì)量為2×1030kg,若太陽質(zhì)量減少萬分之三，這種熱核反應(yīng)不能繼續(xù)發(fā)生，計算太陽的這種熱核反應(yīng)能維持多少年？(mp=1.0073u, ma=4.0015u, me=0.00055u, 1u=1.66×10-27kg)
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