《核能》能源與可持續發(fā)展PPT課件4
復習提問(wèn)
1、原子核是由什么組成？
是由質(zhì)子和中子組成的
2、原子核內沒(méi)有電子，怎么會(huì )放出電子呢？
原來(lái)，原子核內放出的電子是原子核內發(fā)生某種核反應時(shí)產(chǎn)生的，在這個(gè)反應中，一個(gè)中子變成一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子
原子核發(fā)生變化時(shí)，能量有什么變化呢？
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一、核能
1．原子結構
以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)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(gè)核外電子組成。
原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。
（2） 氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。
原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于中子不帶電，所以正負電荷量仍然相同。
2．核能
質(zhì)子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。
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合時(shí)，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)子和中子依靠強大的_______結合在一起，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合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是_______。
即時(shí)練習
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(gè)球體，原子半徑的數量級為10−10 m，原子核半徑的數量級為10−15 m。打個(gè)比方，如果原子的大小跟北京奧運會(huì )“鳥(niǎo)巢”體育場(chǎng)一樣大，那么原子核該有多大？是相當于籃球、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(shuō)法不正確的是（ ）
A.原子核在分裂或者聚合時(shí)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.核電站里的鏈式反應是可以控制的
D.原子彈發(fā)生爆炸時(shí)發(fā)生的鏈式反應也是可以控制的
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(wèn)題一、制造原子彈的物理原理是什么？實(shí)現原子彈爆炸需要什么條件？
（1）核力、核能
核子之間存在強大核力
核子結合成原子核、原子核分裂都伴隨巨大的能量變化
（2）核能計算
愛(ài)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(diǎn)燃第一根火柴，會(huì )發(fā)生什么現象？
第一根火柴燃燒完，它的二根火柴開(kāi)始燃燒，這二根火柴燃燒完，后面的四根火柴開(kāi)始燃燒……
2.觀(guān)察圖22.2－3，結合圖22.2－2的現象，想象一下，中子撞擊第一個(gè)鈾核后會(huì )發(fā)生什么？相互說(shuō)一說(shuō)。
3.科學(xué)家怎么描述這種現象。鏈式反應
4.利用鏈式反應獲取核能的方式叫什么？核裂變
精講點(diǎn)撥
1.人類(lèi)利用核能的二種方式 ：
核裂變：
A、發(fā)電（可控鏈式反應）。
B、制造原子彈。（不可控鏈式反應）。
2. 核聚變：C、制造氫彈（不可控核聚變）
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課堂練習
太陽(yáng)內部持續不斷地發(fā)生著(zhù)四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦的熱核反應，太陽(yáng)的這 種核反應每秒鐘釋放出3.8×1026J的能量就是太陽(yáng)的能源。
（1）寫(xiě)出這個(gè)核反應方程。
（2）這一核反應能釋放多少能量？
（3）每秒鐘太陽(yáng)的質(zhì)量減少多少千克？
（4）目前太陽(yáng)的質(zhì)量為2×1030kg,若太陽(yáng)質(zhì)量減少萬(wàn)分之三，這種熱核反應不能繼續發(fā)生，計算太陽(yáng)的這種熱核反應能維持多少年？(mp=1.0073u, ma=4.0015u, me=0.00055u, 1u=1.66×10-27kg)
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