新人教版九年级物理下册课件第22章第2节核能 (共12张PPT)

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人教版初中物理九年级第二十二章第二节核能(共20张PPT)

地球上的能源是否是无尽的呢？
二、人类利用能源的历程
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。柴薪主要通过砍伐森林获得，大面积的砍伐森林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。
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。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。
如果把全世界的能源消耗量折合成热值为 2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26 亿吨， 1987年为110 多亿吨，2003年接近140 亿吨，2007年达到160 亿吨。
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。而且在开采化石能源的过程中因意外而对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。 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。
三峡水电站是如何发电的呢？
三峡水电站的发电原理
提高上游水位增加水的重力势能发电机在水轮机的带动下旋转发电（能的转化过程）
高水位的水快速向下流推动水轮机转动（说出能的转化过程）
电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能量的一种。人类的生活、生产活动，无法离开能量的使用。
一、能源概念
课堂小结
一.能源的概念
二.能源的分类
动手动脑学物理

人教物理九年级全册第二十二章第2节核能(共27张PPT)

课堂小结
核能裂变
原子弹核反应堆氢弹
聚变
课堂反馈
俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片领土。各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被迫疏散等后斯影响还深深的留在人们的心中。有的同学提出，既然核电站有这么大的危害，就不用建造核电站。你认为这种观点合理吗？提出你的看法。
O
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。
核能
• 获得核能的方法
裂变
聚变
裂变
发生裂变的条件
1934～1938年间，科学家利用中子轰击质量较大的铀235，使其裂变成两个质量大致相等的两个原子核，同时释放出2～3个新的中子，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？
►自然界中，太阳
内部的温度高达摄氏 1 千万度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应 . 太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的. 可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量。
核聚变发电的优点：
１．能量巨大２．资源丰富３．成本低谦４．安全清洁无染污
目前，全世界已经建成了几百座核电站，我国
有31座，核电发电量接近全球发电量的1/5。
1、能量转化：
核能
内能
Байду номын сангаас
机械能
电能
2、存在的问题：－－放射性污染
核能的应用
•核动力航母核潜艇核电站
可怕的核武器

部编人教版九下物理第二十二章核能PPT课件

讲授新课
大亚湾核电站
田湾核电站
秦山核电站岭奥核电站
讲授新课
ห้องสมุดไป่ตู้
二聚变
将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。
氘
氚
聚变
氦核
中子
能量
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。
讲授新课
现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
导入新课
学习目标
1.认识核能获取的两种途径； 2.了解核能的利用和优点； 3.了解核能可能带来的问题。
讲授新课
一核能
1.原子的结构电子
质子
原子核
中子
原子核（正）核外电子（负）质子（正）中子（不带电）
讲授新课
2.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。
获得核能有两种途径： ①裂变 ②聚变
讲授新课
二裂变
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2000 t煤完全燃烧时释放的能量。
1.发生裂变的条件
中国核聚变实验装置
讲授新课
可能有的同学会产生疑惑：使反应物获得极高的温度，要消耗不少能量，一旦发生聚变，获得的核能能弥补之前的付出吗？不会有“入不敷出”的现象发生吧？
讲授新课
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄。

新人教版九年级物理全册同步课件： 22.2核能(共17张PPT)

THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观看
1.核能电厂会产生大量放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且须面对相当大的政治困扰.
2.核能电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多的废热到环境里，故核能电厂的热污染较严重.
【例1】如图为核电站发电流程图，能量转化的先后顺序为（ C ）
A.核能，化学能，机械能，电能 B.核能，机械能，内能，电能 C.核能，内能，机械能，电能 D.核能，内能，化学能，电能解析：核电站是将核能转化为电能的装置，能量转化过称为核能—内能—机械能—电能.
链式反应示意图
核聚变
较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做核聚变. 氘核、氚核在超高温下聚合成氦核，释放出核能.
氢弹就是利用氢核聚变制成的，它是比原子弹威力更大的核武器，由于核聚变需要很高的温度，所以氢弹要通过原子弹爆炸产生的高温来引爆.
核聚变反应图
课堂小结
1.裂变：核物理中把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应.
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3ຫໍສະໝຸດ 52021/3/53/5/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/52021/3/5March 5, 2021
核能是怎么来的
1 kg 铀完全反应时释放的能量超过2 000 t 无烟煤完全燃烧时放出的能量，1 kg 氢完全聚变时释放的能量相当于40 000 t 无烟煤完全燃烧放出的能量．如果人类完全掌握了核能的使用技术，就可以说掌握了通向无穷能源宝库的金钥匙.

新人教版九年级物理下册课件：第二十二章第2节核能(共24张PPT)

人教版
第二十二章能源与可持续发展
第2节核能
质子
电子
中子
1．原质子子由带中正子电的____，带负电的____和不带电的____组成。其中____和____依靠强大的核力紧密地结合在一起。
2．原子核_分__裂_或_聚__合_就可能释放出惊人的能量，这就是核能。获得核能的两种方式：__裂__变和___聚_。变
A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹
B 13．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，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B．放射性物质已经被广泛的应用，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
裂变 16．现在人们用的“核电”，是源自于可控制的原子核____(填“裂变”或 “聚变”)释放的核能。如果核电站每年需要50 t的核燃料，而同等规模的火力发电站每年需要6×106 t的煤炭，6×106 t的煤炭完全燃烧释放出的热量为_____1_._8_×__1_0_17J。 (煤炭的热值为3×107 J/kg)
(3)核电站使用过的核燃料称为核废料，它具有_放__射_性，会对人和其他生物
造成伤害，处理方法：_深__埋__在__人__烟__稀__少__的__地__方__。
7．(6分)以下是核电站工作情况的方框图，
核反应堆 → 蒸汽轮机 → 发电机 → 各种用电器
关于方框图中各装置中的能量转化，下列说法正确的是( C) A．核反应堆将核能转化为电能 B．蒸汽轮机将机械能转化为内能 C．发电机将机械能转化为电能 D．各种用电器只能将电能转化为内能
8．(4分)如图所示，为了形象描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图。其中图甲表示的是_裂__变_；图乙表示的是__聚__变。

人教版九年级物理全册22章第2节《核能》课件(共26张PPT)

• 石墨气冷堆核电站所谓石墨气冷堆就是以气体（二氧化碳或氦气）作为冷却剂的反应堆。这种堆经历了三个发展阶段，产生了三种堆型：天然铀石墨气冷堆、改进型气冷堆和高温气冷堆。
• 天然铀石墨气冷堆是天然铀作燃料，石墨作慢化剂，二氧化碳作冷却剂的反应堆。
• 高温气冷堆是石墨作为慢化剂，氦气作为冷却剂的堆。它的简单工作过程是，氦气冷却剂流过燃料体之间，变成了高温气体；高温气体通过蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽带动汽轮发电机发电。
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.821.9.800:40:4700:40:47September 8, 2021
•
14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月8日星期三上午12时40分47秒00:40:4721.9.8
变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。
• 自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。
• 轻水堆又分为压水堆和沸水堆。 • 压水堆：高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在
120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽。
是:美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根
廷。第四代核能系统开发的目标是到2030年或更早的时间里创新地开
发出新一代核能系统,使其在安全性、经济性、可持续发展性、防核扩散

人教版物理九年级下册课件第22章第2节《核能》 (共21张PPT)

很多人都希望能销毁核武器，而两个超级强国也已于80年代末开始进行核武器的裁减。
1、链式反应
演示实验
将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的情况。
演示实验
用中用子中轰子击轰铀击23铀5原23子5原核子，核铀，核铀分核裂分时裂释时放释出放核出能核，能同，时同还时会还产会生产几生个几新个的新中的子中，子这，些这中些子中又子会又轰会击轰其击他其铀他核铀…核……于…是于就是导就致导了致一了系一列系铀列核铀持核续持裂续变裂，变并，并释释放放出出大大量量能能量量。。这这就就是是链链式式反反应应。。
我国虽然蕴涵着丰富的煤炭资源，新油田也在不断的发现，但是我国人口众多，能耗巨大，节约常规能源的消耗，开发和利用新能源仍是我国的一项重要任务。下面我们就介绍一种的新能源——核能。
一、原子、原子核
一一切切物物质质由由分分子子组组成成，，分分子子又又由由原原子子组组成成。。有有些些物物质质的的分分子子就就是是一一个个原原子子。。原原子子由由质质子子、、中中子子、、电电子子三三种种粒粒子子组组成成。。质质子子带带正正电电荷荷，，电电子子带带负负电电荷荷，，中中子子不不带带电电。。质质子子和和中中子子的的质质量量比比电电子子大大的的多多，，处挤于在原处子于中原心子，中构心成，非构常成小非的常原小子的核原。子核。
二、核能
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使他们分裂或重新组合是极其困难的。但是，一旦使原子核分裂或或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能。
三、裂变
1938年底，科学家首次用中子轰击比较大的原子核，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。
D
AA．．原原子子核核在在分分裂裂或或者者聚聚合合时时释释放放的的能能量量叫叫做做核核能能。。

新人教版九年级物理全册课件 22.2核能(共12张PPT)

。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 8:35:25 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
第2节核能
• 3.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核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的（如图22.2-3）。如果控制好链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆。
第2节核能
• 4.观察图22.2-4所示的核电站工作设备示意图，思考：在核电站工作过程中，能量是如何转化的？答：能量的转化：核能→ 内能→ 机械能→ 电能。
第2节核能
• 新知三聚变 • ●阅读课本P172“聚变”
的内容，按要求回答问题。
• 如图22.2-5所示，质量较小的原子核结合成质量较大的核，也能释放能量，

人教版九年级物理下册课件第22章第2节核能

目标测试
4. 在作为人类主要能源的化石能源发生危机时,核能由于其能量密度远高于化石能源,给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等,使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要的原因是( D ) A. 核废料不好处理 B. 核能发电技术还不成熟 C. 只有核裂变可控,核聚变不可控 D. 意外发生核泄漏时,会产生放射性污染
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。
强化训练
下列说法不正确的是（ D ） A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能 B.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能 C.核电站里的链式反应是可以控制的 D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
新知讲解
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。思考：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？
新知讲解
2．链式反应
将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
新知讲解
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，这些中子又会继续轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能和中子组成的。质子带正电荷，中子不带电。质子和中子依靠强大的核力结合在一起，如果质量较大的原子核分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
新知讲解
二、裂变
1.裂变用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使它变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，称为原子核的裂变。

【优秀课件】人教物理九年级下册22章第2节核能

1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
核能→内能→机械能→电能
探究新知
原子弹
人教物理九年级下册/22.2 核能
链式反应如果不加以控制，在人类实现可控核裂变大约三年后，大量原子核就在一瞬间发生即1945年，利用不加控制的核裂变制裂变，释放出极大的能量。造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。
人教物理九年级下册/22.2 核能
探究新知
人教物理九年级下册/22.2 核能
核燃料的安全循环使用和处理
核电站的核废料具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。
探究新知
人教物理九年级下册/22.2 核能
核废料处理
核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。
第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。
第二道屏障是壁厚为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。
第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳也能抵御外部破坏。
点链击式图反片应演
示
当中子轰击铀核时，铀核发生裂变，释放大量核能的同时产生出几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，使它们也发生裂变。由此，链式裂变就是铀核持续裂变的现象。
探究新知
人教物理九年级下册/22.2 核能
核能的和平利用——核电站
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。
巩固练习

2020届人教版九年级物理下册课件：第二十二章第2节核能 (共14张PPT)

B
3．(2018·益阳)下列关于核能说法正确的是( )
A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C．核反应堆可将核能直接转化成电能
D．我国已建成可控核聚变反应堆
质子
负
核外电子
4．各种原子都有相似的结构，如图所示是卢瑟福原子结构模型，原
子中心的____和中子组成原子核，原子核周围有带____电荷的
D．只有在人为条件下才会发生热核反应
B 9()
A．原子弹
B．氢弹
C电．导弹
D．普通炮弹
电动
车 10．核电池是一种通过换能器将核能最终转化成____能的装置，具
有体积小、重量轻、寿命长等特点。请列举一个将来有可能利用核
电池供电的产品：____________。
0.71×103 kg/m3，汽油热值：4.6×107 J/kg)
解：汽油质量 m 油＝ρ油 V 油＝0.71×103 kg/m3×300×10－3 m3＝213 kg，汽油完全燃烧放热 Q 放＝mq＝4.6×107 J/kg×213 kg＝9.798×109 J，产生电能 W＝ηQ 放＝50%×9.798×109 J＝4.899×109 J，供动车组行驶时间 t＝W＝4.899×109 J≈1 020.6 s，动车组行驶速度 v
来发电的；手机是我们现在越来越普遍的通信工具，手机是利用 __________传递信息的。
13．从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图甲所示。而氘可以从海水中提取，从1 L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300 L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图乙所示的牵引功率为4 800 kW的“和谐号”电力动车组以252 km/h的运营速度匀速行驶多少公里？(计算结果保留一位小数)(汽油密度：

新人教版九年级物理下册课件第22章 第2节 核能 (共12张PPT)