第7节核能
人教版九年级物理(初中)第二十二章 能源与可持续发展(共4节)
第1节能源第二十二章能源与可持续发展人教版九年级物理（初中）想想议议人类的生活、生产活动，离不开能量的使用。
你知道使用的这些能量来源于哪里？什么物质提供的吗？金属冶炼生火做饭火车行驶三峡水电站是世界上最大的水力发电站，它通过提高上游的水位增加水的势能，高水位的水向下流使水轮机转动并带动发电机发电，从而向人类提供电能。
你知道水电站是怎样提供电能的吗？三峡大坝水轮机发电机组三峡水电站的发电原理能源：能够提供能量的物质资源。
如煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等．各种能源的广泛利用，极大地促进了人类文明的发展。
煤汽油水能一、能源风能1.火的利用钻木取火—最早的“技术革命”（1）钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。
开启了人类以柴薪为主要能源的时代。
柴薪主要通过砍伐树木获得大面积的砍伐树木会严重破坏地球的生态平衡。
同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。
（2）柴薪是一种数量巨大、能够方便获取的能源。
人类以柴薪为主要能源的时代，持续了近一万年。
现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源。
2.蒸汽机的利用（1）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。
实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。
使用畜力利用水能蒸汽机的利用—人类进入工业化社会（2）煤炭时期：13世纪开采，18世纪中大规模开采。
20世纪60年代石油的利用超过了煤。
1769年瓦特发明蒸汽机，热机为代表的以化石能源为动力的各种机械,引发了世界性的第一次工业革命.（3）化石能源煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源人类利用能源史上两次划时代革命转折,即煤炭代替柴薪成为主要能源.石油取代煤炭居于主导地位,创造了世界经济发展的奇迹.石油和天然气的形成煤的形成（4）化石能源是当今世界的主要能源。
高中物理第十九章原子核第7、8节核聚变粒子和宇宙解析版新人教版选修3_5
核聚变粒子和宇宙1．核聚变(1)定义：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做聚变。
聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量。
(2)发生条件：轻核聚变必须在温度达到几百万开尔文时，才可以发生，因此又叫热核反应。
聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。
(3)实例：①热核反应主要应用在核武器上，如氢弹；②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反射堆；③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变，21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核子放出的能量大3～4倍。
2．受控热核反应(1)聚变与裂变相比有很多优点：①轻核聚变产能效率高；②地球上聚变燃料的储量丰富；③轻核聚变更为安全、清洁。
(2)实现核聚变的方法：①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温；②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．我国一些核电站已经开始大规模利用轻核聚变发电。
(×)2．轻核聚变须达到几百万开尔文以上的高温，自然界不存在轻核聚变。
(×)[释疑难·对点练]1．从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。
例如：21H＋31H→10n＋42He＋17.6 MeV。
2．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核间距达到核力发生作用的距离10－15 m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。
要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。
3．特点(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。
(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。
4．应用(1)核武器——氢弹。
核能(PPT课件(初中科学)15张)
2、核聚变 （轻核聚变） 是使2个质量较小的原子核在超高温的条件 下结合成较大的新核，并释放能量的过程。
热核反应 聚变需要很高的温度，所以也叫 热核反应
热核反应一旦产生，就不再需要外界给它能 量，依靠自身产生的热就使核反应继续下去。
核聚变的例子： 氢弹，它的威力比原子弹大得多 我国第一颗氢弹爆炸时的情景。
能穿透几厘米厚的铅板 和几十厘米厚的混凝土
2、过量的辐射对人体和动物的组织都有破坏作用。
人体受到放射性污染，轻者头晕、疲乏、脱 发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少； 而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、 甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因 突变和染色体畸变。
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空气、水、生活用品等 的污染。
3、如果较少的量， 并谨慎地加以控制， 射线也可以为人类 服务。
放射性物质的标志
医疗上利用γ 射线治疗癌症。
浙江省秦山核电站
四、放射线
1、原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性 物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出
肉眼看不见的、能量很高的射线。
如α射线、β射线、γ射线。
射线 实质
运行距离
α
带正电的高速运动 的氦原子核流
在空气中只能前进几厘米
β
带负电的高速运动 的电子流
能穿透几厘米厚的铝板
γ
能量很高的电磁波
第7节 核能
一、核 能
原子核产生改变时所产生的能量
1、原子是由什么组成？ 2、原子核是由什么组成？
质子
原子核
中子
核外电子
二、获得核能有两种途径：
1、核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂 （重核裂变）成2个新原子核，并释放能量的过程
核能ppt课件
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我国第一颗原子弹爆 炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸 时的情景
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一、核能
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原子核 （正）
质子 （正）
中子 （不带电）
核外电子 （负）
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核能： 当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减 少，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，减少的质 量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放 出巨大的能量。
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二、裂变
裂变：用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核， 典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
1946-1948年我国物理学 家钱三强夫妇从实验中 观察到铀核的3分裂和4 分裂现象。
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2.链式反应
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引 起其它的铀235核裂变，就可使裂变反应不断进行下去， 这种反应叫做链式反应。
电能
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核电站：利用核能发电
核反应堆：控制链式反应的速度,能够缓慢、 平稳地释放核能的装置，是核电站的核心
能量转化：核能→内能→机械能→电能
特点：消耗燃料少、废渣少、成本低,特别适 合缺少煤、石油和水力资源的地方
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核反应堆核裂变产生的大量的 核能使水汽化变成水蒸气，水 蒸气带动汽轮机工作，汽轮机 推动发电机发电，实现了核能 向电能的转化。
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放射线
α射线：带两个单位正电荷（氦核） β射线：带一个单位负电荷（电子） γ射线：不带电（中子）
浙教版初中科学九上3.7《核能》(共26张PPT)
三、怎么用 我国第一颗原子弹爆炸形成的冲天蘑菇云 A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置 所释放出的能量
威力比原子弹大得多 D、聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加
D．在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变 使用放射性物质要注意安全，同时防止放射性物质对空气、水、生活用品等的污染 链式反应：像铀核这种受到中子撞击产生连锁式核裂变，释放出大量核能的反应
太阳能产生原理
—核聚变产生
•核能从太阳核心 向外辐射 •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。
核聚变现在还不可以控制 利用聚变发电，是未来核电发展的一个方向。
【练习】
1、下列关于核能的说法正确的是
（B ）
A、物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物
质都能得到核能
核聚变现在还不可以控制
核聚变是获得核能的两种方式 D、聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加
D．在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变 为了防止核电站事故发生，核电站的反应堆都有一系列的防护措施，设置多道安全屏障。
C．核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电 A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
射
线
穿透能力较强，能穿透几厘米厚的铝板。
能量很高的电磁波。
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。
放射性现象的用途
工业：测量物体厚度
农业：照射种子，使种子发 生变异，培育新的优良品种， 还可以杀菌。
医疗：利用γ射线治疗癌症。 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，对射线的耐受能力就越弱。
最新教科版小学科学六年级上册《能量》单元第7课：《能量从哪里来》教学设计
7.能量从哪里来【教材简析】本课是六年级上册《能量》单元的第7课。
本节课围绕能量从哪里来展开研讨。
探索部分分为两个环节：一是讨论太阳的能量是怎样传递到地球上的。
引导学生借助“食物链”这一支架，认识太阳能的传递，描述太阳为我们提供能量及其转化转移的过程；二是探究电能是从哪里来的。
引导学生体验小电动机发电，从而引发对电能来源和转换问题的思考，认识电不是自然存在的能源，而是由其他能源（风能、水能、热能、核能等）转换来的二次能源，进一步完善“能量之间可以互相转换”的概念建构。
拓展部分是组装一辆太阳能驱动的小车并测试，可以在课堂上激趣，课后学生去设计制作。
【学情分析】通过前几节课的学习，学生已经知道能量的形式是多种多样的，不同形式的能量之间可以相互转化。
而且经历了探究制作电动机的工作原理。
可见，学生不仅具备了学习本节课的知识、技能基础，而且也学会了基于问题进行探究分析和动手实践能力，并激发了学生进一步探究学习的愿望。
这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。
【教学目标】科学概念目标●学生知道太阳是自然界最大的能量来源。
●学生了解电能是由其他形式的能量转换来的。
●学生知道能量有多种形式，能相互转换，可以储存在一些物质中。
科学探究目标●学生会用已有的知识和经验通过逻辑推理思考问题。
●学生通过观察、实验和阅读资料认识电能的来源。
科学态度目标●学生乐于探索生活中各种能量之间的相互转换。
●学生能够以事实为依据做出相应的判断。
科学、技术、社会与环境目标学生了解科学技术的发展和应用影响着社会的发展。
【教学重难点】重点：学生通过分析太阳能的传递和电能的转化，建构不同能量之间是可以相互转化的概念。
难点：学生通过亲历小电动机能发电的实践，发现小电动机可以成为发电机，并能分析其中的能量转化。
【教学准备】教师：手摇发电机、玩具小电动机（带齿轮）、尼龙线、发光二极管、导线、教学课件等。
小组：手摇发电机、玩具小电动机（带齿轮）、尼龙线、发光二极管、导线、学习单、学生活动手册等。
第七节-动能和动能定理
第七节动能和动能定理【知能准备】1．物体由于________而具有的能叫做动能，反之，凡是做__________的物体都具=____________。
有动能，质量为m的物体，以速度v运动时的动能是Ek2．国际单位制中，动能的单位是____________。
1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7.2km/s，它的动能是______________。
3．动能是矢量还是标量？______________；动能是状态量还是过程量？_____________；动能可能小于零吗？____________；动能具有相对性，参考系的不同，速度就不同，动能就_________。
一般取______为参考系。
4．动能是由物体的质量和速度的大小共同决定的，由于速度是矢量，因此，物体的速度变化，动能__________。
5．力在一个过程中对物体所做的功等于_________________________________。
表示____________，这个结论叫做_________，可用公式表述为W=___________，其中Ek1E表示____________，W表示__________。
k2如果物体受到几个力的作用，则动能定理中的W表示______________ 。
6．物体的动能增加，表示物体的动能增量是___________值，合外力对物体做的功为___________值；反之，物体的动能减少，表示物体的动能增量是___________值，合外力对物体做的功为___________值。
【同步导学】1．理解动能定理（1）力（合力）在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
这就是动能定理，其数学表达式为W=E k2－E k1。
通常，动能定理数学表达式中的W有两种表述：一是每个力单独对物体做功的代数和，二是合力对物体所做的功。
这样，动能定理亦相应地有两种不同的表述：①外力对物体所做功的代数和等于物体动能的变化。
第6节 核聚变 第7节 粒子物理学简介(选学)
第6节核聚变第7节粒子物理学简介(选学)学习目标核心提炼1.了解聚变反应的特点及其条件。
1个概念——核聚变1个条件——聚变反应条件1个聚变过程——21H＋31H―→42He＋10n＋17.6 MeV 2.了解可控热核反应及其研究和发展，会判断和填写核聚变方程，并能计算核聚变释放的能量。
3.知道粒子的分类及其作用，了解夸克模型。
一、核聚变——热核反应1.核聚变：轻原子核聚合成较重原子核的反应。
2.举例：21H＋31H→42He＋10n3.聚变与裂变相比具有很多优越性(1)在消耗相同质量的核燃料时，核聚变比核裂变释放更多的能量。
(2)核聚变反应没有废料产生。
(3)核聚变反应所用的氘在地球上的储量丰富。
4.应用：目前，热核反应主要用在核武器上，那就是氢弹，它以原子弹爆炸产生的高温来激发核聚变反应。
5.太阳能：太阳的主要成分是氢，太阳中心温度可达1.5×107K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部聚变释放的核能。
思考判断(1)核聚变时吸收能量。
()(2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大。
()(3)热核反应主要用在核武器上，那就是原子弹。
()(4)轻核聚变比裂变更安全、清洁。
()答案(1)×(2)√(3)×(4)√二、可控核聚变反应研究的进展1.我们把受控聚变情况下释放能量的装置，称为聚变反应堆。
2.一种被称作托卡马克受控热核反应的研究领先于其他途径。
3.近年来的重大突破是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上。
4.核聚变是一种安全、不产生放射性物质，原料成本低廉的能源。
思考判断(1)用加速器给氘核加速，很容易发生聚变反应。
()(2)托卡马克是利用电磁感应产生的大电流对等离子体加热的，从而实现等离子体核燃料的“点火”。
()(3)目前，人类已经实现了受控热核聚变。
()(4)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。
浙教版九年级科学上册作业本：第三章第7节 核能
第7节核能一、核能1．概念：________在发生改变的过程中，释放出巨大的能量，称为核能，也叫原子核能或原子能。
说明：化学变化的最小微粒是原子，所以原子核的变化不属于化学变化。
2．获得核能的两条途径(1)裂变：________是根据裂变原理制造的。
(2)________：________是根据聚变的原理制造的。
二、核能的利用——核电站1．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。
核反应堆是通过可以控制的________反应释放核能的设备。
2．核电站中发生的能量转化是：核能→________→________→电能。
三、放射线1．核反应过程中会产生三种射线：________、________、γ射线。
2．大量的射线对人畜有伤害作用。
微量射线可以为人类服务，主要有：机械设备探伤、育种、放疗等。
A组基础训练1．下列能源中不属于太阳能直接或间接转化而来的是()A．水能B．风能C．核能D．煤、石油、天然气2．为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设。
下列说法正确的是() A．核电站将核能最终转化为电能B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变C．核能发电使用的燃料是天然气D．核电站利用的核能属于可再生能源3．(娄底中考)下列说法中正确的是()A．原子核在常温下就能发生轻核的裂变B．太阳的能量来自大量的氖核的裂变C．核电站内的核反应堆是可控制的铀核裂变D．煤、石油、天然气都属于可再生资源4．如图所示的是一种核反应的过程，这种核反应的原理可用于制造()第4题图A．原子弹B．氢弹C．导弹D．普通炮弹5．(绵阳中考)关于核反应，下列说法正确的是()A．只有裂变才能释放出核能B．氢弹爆炸是利用裂变释放出核能C．核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的D．原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的6．下列说法正确的是()A．核能是原子核内部结构发生变化而释放出的能量B．煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源C．原子弹和氢弹都是利用核裂变D．目前核电站获得核能的途径是核聚变7．(成都中考)关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是()A．目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电B．核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场C．所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律D．水能、风能和太阳能都属于不可再生能源8.(河池中考)如图是核电站工作的流程图。
2013年物理选修3-5册课件：第3章第6、7节
【精讲精析】
由质量数守恒及核电荷数守
恒定律可得 X 为1n(中子)， 再根据质能方程可 0 得核反应放出的能量为反应前后质量亏损与 c2 的乘积，故 D 项正确．
【答案】 D
变式训练 1 一个氘核(2H)与一个氚核(3H)发生聚 1 1 变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏 损．该聚变过程中( ) 4 A．吸收能量，生成的新核是2He B．放出能量，生成的新核是4He 2 3 C．吸收能量，生成的新核是2He D．放出能量，生成的新核是3He 2
核心要点突破
一、对聚变反应的理解 1．从比结合能的图线看，聚变后比结合能增
3 加， 因此反应中会释放能量． 例如： H＋2H→4 1 1 2
He＋1n＋17.60 MeV. 0
2．聚变发生的条件 要使轻核聚变，就必须使轻核接近核力发生作 用的距离10 －15 m，但是原子核是带正电的， 要使它们接近10 －15 m就必须克服很大的库仑 斥力作用，这就要求原子核应具有足够的动能， 方法是给原子核加热，使其达到几百万度的高 温．
【答案】 见自主解答
【方法总结】
从数据上看题中聚变释放的能量
并不很大，但如果考虑到轻核的摩尔质量很小，
可知聚变出1 kg氚放出的核能远大于核裂变；因
此，轻核聚变能释放出比重核裂变更多的能量．
变式训练2 太阳不断地向外辐射能量，太阳内 部存在大量氢，在超高温作用下，氢原子被电离， 互相碰撞能使4个氢核聚变成一个氦核He，同时 放出大量能量．已知质子质量mH ＝1.0078 u，α 粒子质量mα＝4.0026 u，正电子质量me＝0.00055 u. (1)写出这个核反应方程式； (2)核反应中释放的能量为多少兆电子伏； (3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太 阳每秒减少的质量为多少千克？
高中物理 第十九章 原子核 第7节、第8节 核聚变 粒子和宇宙课后作业(含解析)新人教版选修3-5-
第7节、第8节 核聚变 粒子和宇宙A 组：合格性水平训练1．(核聚变)发生轻核聚变的方法是() A ．用中子轰击B ．保持室温环境，增大压强C ．用γ光子照射D ．把参与反响的物质加热到几百万摄氏度以上的高温 答案 D解析 用中子轰击是核裂变反响发生的条件，故A 项错误。
根据轻核聚变发生的条件可知，发生轻核聚变的方法是把参与反响的物质加热到几百万摄氏度以上的高温，故B 、C 两项错误，D 项正确。
2．(核聚变)科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)，它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反响的方程式为32He ＋32He →211H ＋42He 。
如下关于32He 聚变的表述正确的答案是()A ．聚变反响不会释放能量B ．聚变反响产生了新的原子核C ．聚变反响没有质量亏损D ．目前核电站都采用32He 聚变反响发电 答案 B解析 聚变反响是轻核变为较大质量核的反响，发生质量亏损，释放能量；目前核电站采用重核裂变反响，D 错误；选项B 正确，A 、C 错误。
3．(受控热核反响)我国自行研制了可控热核反响实验装置“超导托卡马克〞。
设可控热核实验反响前氘核(21H)的质量为m 1，氚核(31H)的质量为m 2，反响后氦核(42He)的质量为m 3，中子(10n)的质量为m 4。
光速为c 。
如下说法中不正确的答案是()A ．这种装置中发生的核反响方程式是21H ＋31H →42He ＋10nB ．由核反响过程质量守恒可知m 1＋m 2＝m 3＋m 4C ．核反响放出的能量等于(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2D ．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反响原理不一样 答案 B解析 可控热核反响实验装置属于轻核聚变，所以D 正确。
核反响方程为21H ＋31H →42He ＋10n ，A 正确。
在这个过程中满足爱因斯坦质能方程，即核反响放出的能量等于(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2，所以C 正确。
新浙教版九年级上册初中科学 第7节 核能 课前预习单
第7节核能预习速填1.核能:原子核是可以改变的，而且有些在改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做。
2.核能获得的2种途径:(1)裂变:质量较大的原子核在的轰击下分裂成2个新原子核，并释放出能量的过程。
举例:原子弹(不加控制的核裂变)、核电站(可控制的核裂变)(2)聚变:使2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。
“热核反应”例: 核聚变、太阳二、核能的和平利用一--核电站3.核电站的特点:(1)消耗燃料少，产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量(2)特别适用于缺少能源的区域。
(3)核电站需防止放射性物质泄漏造成的污染。
自我检测4.下列说法正确的是( )A.发现有人触电后，应立即用手把触电人拉离带电体B.家庭电路中，开关必须接在零线上C.目前核电站获得核能的途径是核裂变D.煤、石油、天然气都属于可再生能源5.下列对物理知识分类或分析正确的是( )A.金、银、铜、水是导体，塑料、玻璃、橡胶、水银是绝缘体B.太阳能取代煤、天然气等能源是未来环保能源利用的主旋律C.从能量转化角度来看，电动机是把机械能转化为电能D.原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器6.下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是( )A.通过对放射现象的研究，可确认“原子核由质子和电子组成”B.放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害C.目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的D.核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限答案【自我检测】1.核能2.中子3.放射性4.C5.B6.B。
22.2核能教学设计2023-2024学年人教版九年级全一册物理
22.2 核能教学设计20232024学年人教版九年级全一册物理一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级全一册物理第20章第3节“核能”。
本节主要介绍核能的概念、核反应的类型以及核能的利用和优势。
具体内容包括：1. 核能的概念：通过引入原子核的裂变和聚变，解释核能的产生过程。
2. 核反应的类型：区分核裂变和核聚变，并介绍它们在自然界和人类应用中的不同表现。
3. 核能的利用：介绍核电站的工作原理和核能发电的优势，同时阐述核能作为一种新型能源在我国的发展现状。
4. 核能的优势：从环保、能量密度等方面阐述核能相比传统能源的优点。
二、教学目标1. 了解核能的概念，掌握核裂变和核聚变的区别及应用。
2. 认识核能作为一种新型能源的优势，了解核能在我国的发展现状。
3. 培养学生的科学素养，激发学生对核能研究的兴趣。
三、教学难点与重点重点：核能的概念、核反应的类型及核能的利用。
难点：核裂变和核聚变的区别及其在实际应用中的表现。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT、黑板、粉笔。
2. 学具：笔记本、课本、作业本。
五、教学过程1. 导入：通过展示我国核电站的照片，引导学生思考核能作为一种新型能源的优势和应用。
2. 核能的概念：讲解原子核裂变和聚变的过程，阐述核能的产生原理。
3. 核反应的类型：区分核裂变和核聚变，举例说明它们在自然界和人类应用中的不同表现。
4. 核能的利用：介绍核电站的工作原理，阐述核能发电的优势。
5. 核能的优势：从环保、能量密度等方面分析核能相比传统能源的优点。
6. 课堂练习：布置随堂练习，让学生巩固所学知识。
六、板书设计核能1. 概念：原子核裂变和聚变产生的能量。
2. 类型：核裂变：可控链式反应，如核电站。
核聚变：不可控，如太阳。
3. 利用：核电站，核能发电。
4. 优势：环保、能量密度高。
七、作业设计1. 题目：请结合课本内容，简述核裂变和核聚变的区别及其在实际应用中的表现。
2. 答案：(1) 核裂变是可控链式反应，如核电站；核聚变是不可控，如太阳。
浙教版科学教材7 9年级目录
浙教版科学教材7 9年级目录浙教版科学教材7-9年级目录七年级上册O第一章科学导论？第一节科学不神秘吗？第二节进入科学实验室？第三节科学观察？第4节科学测量？第五节科学探究o第二章生物观察第1节生物与非生物?第2节细胞第3节生物的结构层次？第四节普通动物？第五节普通种植o第三章人类的家园――地球（地球与宇（周）第1节地球的形状和内部结构?第2节地球仪和地图?第3节组成地壳的岩石?第4节地壳变动和火山地震?第5节泥石流第六节地球表面的板块？第7节地形和地形图o第四章物质的特性第1节物质的组成？第2节质量的测量？第三节物质的密度？第4节物质的比热？第5节熔化和凝固？第6节蒸发和液化？第七节升华和升华第8节物理性质和化学性质七年级下册第一章世代相传的生活第1节新生命的诞生?第2节走向成熟第三节动物的生长期？第4节植物的生命第5节植物生殖方式的多样性?第6节细菌和真菌的繁殖O第二章环境意识第1节感觉世界第2节声音的产生和传播？第三节耳朵和听力？第四节光与色第5节光的反射和折射?第6节透镜和视觉O第三章运动和力量第一节机械运动？第二节武力的存在？第三节重力第4节牛顿第一定律?第5节二力平衡的条件?第6节摩擦力O第四章地球与宇宙第1节太阳和月球?第2节地球的自转?第3节地球的绕日运动?第4节月相第五节日食和月食？第六节太阳系？第七节探索宇宙八年级第一卷o第1章水和水的溶液第一节地球上的水？第二章节水的构成？第三章节水第4节物质在水中的分散状况?第5节物质的溶解?第6节物质的分离第七章节水资源的利用、开发和保护护O第2章天气和气候第1节大气层?第2节气温第三节大气压力？第4节风和降水？第五节天气预报第6节气候和影响气候的因素?第7节我国的气候特征与主要气大象灾难o第3章生命活动的调节第1节植物生命活动的监管？第2节人体激素调节？第三节神经调节？第四节动物行为？第五节温度控制o第4章电路探秘第1节充电和电流？第二节电流测量第3节物质的导电性与电阻?第4节变阻器?第5节电压的测量第6节电流、电压和电阻之间的关系？第7节电路分析与应用八年级第二卷o第1章电与磁第一节为什么指南针能指向一个方向？第2节电磁发电第3节电磁铁的应用?第4节电动机?第5节磁生电?第6节家庭用电?第7节电的安全使用O第2章粒子的模型和符号第1节模型、符号的建立与作用?第2节物质的微观粒子模型?第3节原子结构的模型?第4节组成物质的元素?第5节表示元素的符号?第6节表示物质的符号?第7节元素符号表示的量O第三章空气与生命第1节空气与氧气?第2节氧化和燃烧?第3节化学方程式?第4节二氧化碳第5节生物呼吸和呼吸？第6节光合作用第7节自然界中的氧循环和碳循戒指第8节空气污染与保护?本章综合与测试O第4章植物和土壤第1节土壤的成分?第2节各种各样的土壤?第3节植物的根与物质吸收?第4节植物的茎与物质运输?第5节植物的叶与蒸腾作用?第6节保护土壤九年级上册O第一章物质及其变化第1节物质的变化?第2节物质的酸碱性?第3节常见的酸?第4节常见的碱第五节酸碱反应？第六节几种重要的盐o第二章物质转化与材料利用第一节金属材料第2节金属的化学性质第3节有机物和有机合成材料?第4节物质的分类?第5节物质的转化第6节材料的利用和开发o第三章能量的转化与守恒第一节能量及其形式？第2节机械能第3节能量转化的量度?第4节简单机械?第5节物体的内能?第6节电能?第7节核能第八节能量转换与节约o第四章代谢与平衡第一节食品和营养第2节食物的消化与吸收?第3节体内物质的运输?第4节能量的获得第五节体内物质的动态平衡九年级第二卷o第一章演化的自然第一节人类对宇宙的理解？第2节太阳系和恒星的形成演化第三节地球的进化和生命的开始源第四节生物进化？第五节遗传与进化o第二章生物与环境第1节生物体与环境之间的相互关系？第二节人口？第三节生物群落第4节生态系统的结构和功能?第5节生态系统的稳定性O第三章人类健康与环境第1节健康第2节微生物的威胁？第三节人身防卫？第4节非传染性疾病第5节人的运动系统和保健?第6节健康生活O第四章环境与可持续发展第1节人类发展与环境问题?第2节能源及其利用?第3节低碳生活第四节实现可持续发展。
第7节 核聚变
H
4 2
He
+
1 0
n
+
17.6MeV
其他聚变反应方程:
2 1
H
2 1
H
3 2
He
1 0
nபைடு நூலகம்
2 1
H
2 1
H
3 1
H
1 1
H
核聚变
如何才能发生核聚变呢？
要使轻核发生聚变，原子核间的距离达到10-15m以 内，核力才能起作用。
如何使原子核接近到这种程度呢？
利用高温。当物质温度达到几百万开尔文时，剧烈 的热运动使得一部分原子核具有足够的动能，可以克服 库仑斥力，碰撞时十分接近，发生聚变。因此，聚变又 叫热核反应。
受控热核反应——核聚变的利用
实现核聚变的难点：
地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。为了解决这个难 题，科学家设想了两种方案：1.磁约束 2.惯性约束 磁约束
带电粒子运动时在均匀磁场中会由于洛伦兹力的作用而不飞 散，因此有可能利用磁场来约束参加反应的物质。
环流器的结构
受控热核反应——核聚变的利用
第十九章 原子核
复习引入
从比结合能曲线可以看出：
中等质量的原子核的比结 合能最大，原子核最稳定。轻 核和重核的比结合能都比中等 质量的原子核小。
比结合能小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就释放出核 能。
上一节我们学习了重核的裂变——比结合能大的原子核分裂 成中等质量的原子核而释放出核能。
这一节课我们来学习轻核的聚变——比结合能小的原子核聚 合成中等质量的原子核而释放核能。
2、地球上聚变燃料的储量丰富。每升水中就含有0.03g氘，地球 上有138.6亿亿立方米的水，大约有40万亿吨氘。氚可以利用锂来制取， 地球上锂储量有2000亿吨。
《核能》教学设计
《核能》教学设计【教学目的】一、知识和技艺1．了解核能、裂变、聚变、链式反响的有关知识。
2．了解核电站的知识，知道核能的优点和能够带来的效果。
二、进程与方法1．经过先生交流，学习信息处置方法，培育信息处置才干。
三、情感态度与价值观1．从动力效果到动力迷信引发先生的学习兴味和学习愿望。
2．看法迷信技术对人类生活的影响，树立将迷信效劳于人类的看法。
3．增强先生热爱战争及复兴中华的使命感与责任感。
【重点与难点】知道可控链式反响，战争应用核能。
【教学预备】PPT课件。
【教学进程】一、引入新课大家知道，我国是个动力消耗大国，每年的各种动力如煤、石油、自然气等消耗庞大，折合规范煤20亿吨。
20亿吨是什么概念？假设把这些煤堆成1m高，1m宽的堤坝，长度达106km，这个长度接近地球到月球距离的3倍。
大家想一想，临时这样下去，一定会发作动力危机。
我们应该采取什么样的措施来援救动力危机呢？〔先生讨论、交流并回答〕有的同窗说要不时开发新动力，有的同窗说开发应用取之不尽，用之不绝的太阳能……同窗们的意见都很有道理，都是处置人类动力危机的好方法。
明天我们就来学习一种有望在未来彻底处置人类动力危机的新动力──核能。
请同窗们按〝自学提示〞阅读课文。
二、新课教学〔一〕原子、原子核谁能来结合图片来为大家解说一下原子的结构呢？〔先生解说〕教员依据先生回答状况补充，把原子比作大广场，原子核就像几颗豆粒挤在广场中央，但整个原子的质量和能量简直都集中在原子核上。
〔二〕核能〔教员讲授〕质子、中子依托弱小的核力严密结合在一同，一旦原子核发作分裂或聚合，就能够释放出惊人的能量，这就是核能。
较重的原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时释放出能量的进程就是核裂变。
1kg的铀全部裂变，释放的能量超越2021t煤完全熄灭时释放的能量。
怎样才干使裂变继续下去呢？将火柴搭成如下图结构，扑灭第一根火柴后，会发作什么现象呢？〔先生回答〕一根火柴扑灭两根，两根扑灭四根，如此像锁链一样继续下去。
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核能
1945年8月6日和8月9日，美国将两颗外号为“小男孩” 和“胖子”的 原子弹，分别投到日本的 广岛和长崎，原子 弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。
裂变和聚变
原子
原子核
质子 中子
核子
电子
原子的质量几乎全部集中在 原子核上
核子之间存在非常强大的核力作用，因此原子核十 分牢固。但是原子核是可以改变的，有些 原子核在发 生变化过程中会释放出巨大的能量 ，这就是核能。
核能的和平利用——核电站
核能利用的前景
受控制的核聚变仍然在研究中，如果成功将彻底解 决人类的能源问题。
核泄露带来的灾难！
福岛核电站爆炸 切尔诺贝利之痛
放射线
1896 年3月，法国物理学家 贝克勒尔发现铀盐会发 出一种看不见的射线，这是人类地一次发现物质具有 放射性。
放射线
1898年，法国物理学家 居里夫妇发现放射性更强 的元素镭（Ra ）和另一种放射性元素 钋（Po）。
2. 消耗燃料少，燃料运输成本低。
（大亚湾核电站 每年仅需消耗核燃料 60 吨 左右，而同等规模的火力发电站则每年需 要消耗燃煤 600 万吨左右）
核能的和平利用——核电站
核能利用的前景
目前，全世界核电站的发电量约占总发电量的 20% 。 我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾 核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。
伟大的意大利科学家——恩里科·费米
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1938 年12月费米全家在美国纽约登陆
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1942 年12月在费米的领导下建成第一座原子核反应堆
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1952 年纪念第一座原子核反应堆建成10周年
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第100 号元素以费米的 名字命名——镄（Fm ）
核能的和平利用——核电站
目前的核电站就是利用原子核 裂变时产生的巨大热 量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电机 发电的。
核电站原理
核能的和平利用——核电站
核电站发电过程中的能量转化
核能
内能
机械能
电能
核能的和平利用——核电站
核能利用的前景 思考：利用核能发电有什么优点？
1. 干净环保，基本上不排放有害气体，尤其是 不排放温室气体；
通工具 诞生于 第一次 工业革 命时期 。那么 ，第一 次工业 革命最 先发生 在哪个 国家？ 其间有 哪些重 要发明 创造？ 工业革 命给人 类带来
，提出 “‘工 业革命 '首先
从英国 开始的 条件有 哪些” 这一问 题，让 学生带 着问题 阅读该 部分内 容，并 勾画重 点。（ 板书问 题）
了哪些 影响？
费米是一种长度单位 1费米 = 10-15 米
The End
、提问 —— 同学们，你们乘坐过火车
、学生回答
、解答并导入新课
—— 这两种重要交
第 一 部分 ： 第一次 工业革 命
设疑 —— 简要解释何为工业革命之后
和轮船 吗？你 们知道 它们发 明于什 么时候 ？谁为 它们的 发明做 出了重 要贡献 ？
本节课 我们一
起探讨 。（板
书课题 ，引入
新课）
解惑 —— 从劳动力、资本、技术、市 启发 —— 勾画课本提到的珍妮纺纱机 设问 —— 工业革命最初从哪个产业兴 解答 —— 学生回答产业，老师分析原 推演 —— 由棉纺织业的技术革新，推 小结：机器生产代替手工劳动的工业
裂变和聚变
裂变
根据原子核链式裂变反应的原理，美国于 1945 年7 月16日爆炸了世界上第一颗原子弹。
裂变和聚变
裂变
我国于1964 年10月16日爆炸了第一颗原子弹。
裂变和聚变
聚变
将两个质量较小的原子核，如 氘和氚在超高温 （几千万摄氏度）下结合成新的原子核，会释放出 比裂变更大的能量，这就是 聚变。
中子轰击铀 235，使其发生裂变放出核能，同时放出 2 到 3 个中子，如果这些中子又能够轰击到其它铀 235， 就会导致一系列铀 235发生持续裂变，并放出巨大的能 量，这就是 链式反应 。
裂变和聚变
裂变
根据原子核链式裂变反应的原理，在意大利物理学家费米的 领导下，世界上第一座原子核反应堆于 1942 年12月6日芝加哥 大学试验成功，把人类带进了原子能时代。
放射线
小剂量放射线照射，并谨慎地加以控制，射 线也可以为人类做许多事。 放射性同位素发出的射线可用于医学诊断和治疗
放射线
放射性同位素发出的射线已用于改良农作物品种
放射线
放射性同位素发出的射线已用于食品保鲜
放射线
放射性物质的标志
课外拓展：福岛核电站为什么会爆炸
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裂变和聚变
聚变
不受控制的聚变已于 1952 年11月1日实现，这就是 氢弹。
裂变和聚变
聚变
1954 年3月1日实现，美国在太平洋上的 比基尼岛
进行了一次威力巨大的氢弹爆炸实验，这颗氢弹产生 的破坏力是投向广岛的原子弹的 750 倍。
裂变和聚变
聚变
我国于1967 年6月17日爆炸了第一颗氢弹。
裂变和聚变
裂变和聚变
获得核能的途径有：裂变和聚变
裂变炸弹——铀弹
聚变炸弹——氢弹
裂变和聚变
裂变
1939 年，德国科学家 哈恩用中子轰击铀 235，使其发 生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时 放出巨大的 能量。
1kg 的铀235完全裂变放出的能量相当于 2000t 的煤完全燃烧放出的能量。
裂变和聚变
裂变 问题：如何使核裂变持续进行下去？
聚变
太阳的能量来自太阳内部的核聚变， 地球的能量主要来自太阳能。
核能的和平利用——核电站
问题：核能除了用于制造核武器外，能否进行 和平利用？
如果使原子核的裂变和聚变在可以控 制的条件下缓慢地进行，则释放出的核 能就可以被有效地利用。
核能的和平利用——核电站
1954 年6月17日世界上第一座核电站前苏联 的奥布灵斯克核电站建成并投入使用。
放射线
很多元素（尤其是 82号以上的元素）的原子核都 会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如 a 射线、b 射线和 g 射线。
α射线：氦核（带2个单位正电荷 ）
β射线：高速运动的电子（ 带 1 个单位负电荷 ）
γ射线：能量很高波长很短的电磁波（ 不带电）
大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；所以核 电站需要建很厚的混凝土防护层，防止放射线照射 对人体造成伤害，并且要防止放射性物质泄漏造成 放射性污染。