九年级科学原子核能
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核能(1)——原子核的组成(一)教学目的1.常识性了解射线的应用,强射线对人体的危害及防护。
2.常识性了解原子核的组成。
3.进行物理学研究方法的启蒙教育。
(二)教具录像机,监视器,原子弹和氢弹爆炸的录像剪辑。
(若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替)(三)教学过程1.引入新课教师:为了打破核垄断,抵制核讹诈,我国科技工作者自力更生、发奋图强,从1961年起自己进行核武器的研制,在党中央的亲切关怀下,全国一盘棋,用了短短4年时间就完成了研制工作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。
播放录像:我国第一颗原子弹爆炸的实况。
教师:这是我国第一颗原子弹试爆的实况,其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。
紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹,完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。
播放录像:我国第一颗氢弹试爆实况。
这是我国试爆第一颗氢弹的情况,与原子弹相比,氢弹所用的燃料更少,而威力则比原子弹大很多。
(若没有录像设备,就出示挂图,指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生:你们知道这是什么吗?然后教师再介绍上述情况)原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢?因为它们都利用了核能。
我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量,而核能是在原子核发生变化时放出的能量。
为了了解核能,先要知道原子核的组成情况。
2.进行新课板书课题:〈第二节原子核的组成〉(1)电子的发现和放射性现象的发现教师:我们已经学过,物质是由分子、原子构成的,原子已经是很小很小的微粒了,其直径只有10-10米,所以在十九世纪以前,人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。
1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,而电子比原子小得多,因而人们才认识到原子内部还有结构。
板书:〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射现象,对放射性现象的进一步研究,人们认识到原子核内部还有结构,原子核由比它更小的粒子组成。
第二十二章能源与可持续发展专题22.2 核能一、学习目标1.了解原子、原子核的结构。
2.知道核能的优点和可能带来的问题,了解我国和世界核能利用的新进展。
3.了解核裂变、核聚变。
二、课标要求知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。
知识点1:核能1.原子、原子核:原子由原子核和核外电子(带负电)组成,原子核由中子(不带电)和质子(带正电)组成。
2.核能:原子核分裂或聚合时释放出的能量。
①核裂变:用中子轰击较重的原子核,使其裂变为较轻原子核的一种核反应,如原子弹。
核反应堆中的链式反应是可控的,原子弹的链式反应是不可控的。
核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应。
②核聚变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应,如氢弹。
氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。
知识点2:核能的优点和可能带来的问题:①核能的优点:核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。
利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能,而且用料省,运输方便。
核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质,核电是一种比较清洁的能源。
②利用核能可能带来的问题:如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
【例题1】关于原子、原子核、核能和能源,下列说法正确的是()A.原子由原子核和质于组成B.原子核由质子和中子组成C.太阳的惊人能量来自内部的核裂变D.石油、风能、可燃冰属于可再生能源【答案】B【解析】①原子是由原子核和电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的;②太阳的能量来自于原子核的聚变;③核能主要有两种:核裂变和核聚变,核裂变是指用中子轰击较大的原子核,使其变成两个中等大小的原子核,核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核。
④能源从是否可再生角度划分为可再生能源和不可再生能源。
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源。
例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。
物理九年级知识点核能核能是物理学中的重要知识点,是指以原子核反应为基础释放能量的过程。
本文将从核能的定义、核能的产生方式、核反应的类型和应用等方面进行详细介绍。
一、核能的定义核能是指在原子核反应中,通过核裂变或核聚变释放出的能量。
核能是一种非常高效的能源形式,它具有巨大的能量密度,释放出的能量远远超过其他能源形式。
二、核能的产生方式核能的产生主要有两种方式:核裂变和核聚变。
1. 核裂变核裂变是指重核(通常指铀、钚等)在中子轰击下分裂成两个或多个质量较小的核片段,同时释放出大量的能量。
其中最著名的核裂变反应是铀235核的裂变,它可以释放出巨大的能量和中子。
核电站就是利用核裂变反应来发电的。
2. 核聚变核聚变是指轻核(如氘、氚等)在高温和高压的条件下融合成更重的核,并释放出巨大的能量。
核聚变是太阳和恒星的能量来源,也是未来清洁能源的发展方向之一。
目前,科学家们正在努力开展核聚变的研究和实验。
三、核反应的类型核能的释放是通过核反应来实现的,核反应主要有以下几种类型。
1. 核裂变反应核裂变反应是指重核在吸收中子后产生不稳定的复合核,然后通过裂变将核分裂成若干个碎片和几个中子,同时释放出大量的能量。
核裂变反应是核电站中常用的反应类型,能够提供可靠的电力供应。
2. 核聚变反应核聚变反应是指将轻核融合成重核的过程,形成更稳定的核,并释放出巨大的能量。
这种反应需要极高的温度和压力,目前还没有找到一个稳定和可控的核聚变反应。
但一旦实现,核聚变将成为一种清洁、持久的能源来源。
四、核能的应用核能在多个领域有广泛的应用。
1. 核能发电核电站利用核裂变反应释放的能量来产生大量的电力。
核能发电具有高效、稳定、低排放等优势,并且能够持续供应电力。
2. 核医学核能在医学领域中也有重要的应用,如核医学诊断和治疗。
核医学诊断利用放射性同位素发出的射线来观察病人的内部情况,核医学治疗则利用放射性同位素来治疗某些疾病。
3. 环境和地质学研究核技术在环境和地质学研究中也发挥着重要作用。
初中九年级(初三)物理核能—清洁能源核能—清洁能源什么是核能核能(又称原子能)是通过原子核结构发生变化时放出的能量,物质所具有的核能比化学能大几百万倍以至一千万倍以上。
核能是通过三种核反应方式进行释放的:核裂变,打开重原子核的结合力,例如原子弹爆炸;核聚变,促使轻原子聚合在一起,例如氢弹爆炸;核衰变,自然的裂变形式,是放射性核素自发地释放射线和能量,如放射出α、β、γ(音译为阿尔法、贝塔、伽马)射线,最终转化为其他稳定核素的过程。
原子核结构的阐明和核能的开发利用是人类征服自然过程中的重大突破。
人类到二十世纪初才逐渐认识原子核。
人为地促使原子核内部结构发生变化,释放出其中蕴藏的巨大能量,加以利用,是二十世纪四十年代才实现的,这就是核工业的开端。
现在,包括我国在内的一些国家,核工业已形成一个完整的工业体系。
在和平利用核能上,一是作为能源使用,例如核发电、核供热等;二是将核辐射利用在医学上治疗,农学上育种、灭菌、保鲜以及工业上探测等领域中。
利用受控核裂变发电是当前和平利用核能的最主要的形式。
前苏联于1954年建成了世界上第一座核能发电站,掀开了人类和平利用核能的新的一页。
英国和美国分别于1956年和1959年建成核能发电站。
到2006年,在世界上31个国家和地区,有437座发电用核能反应堆在运行,约占世界发电总容量的18%。
已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%,其中法国为78%,美国为20%,俄罗斯为15%。
中国于1991年在浙江秦山建成第一座核能发电站,现在投入运行的有9座发电用核能反应堆,660万kw,发电量占全国的1.92 %,规划到2020年要建成4000万kw。
通过受控核聚变获得巨大能量是本世纪人类开发新能源的宏伟计划,将成为21世纪理想的换代新能源,俗称“人造小太阳”,但要实现商业运行预计还要40-50年的时间。
目前受控产生聚变能的科学可行性已经被实验证实,建造国际热核聚变实验堆(简称ITER)的计划已经进入实质性阶段,2005年国际合作国决定在法国建造,根据协议,项目预计2013-2015年建成,开发利用阶段20年。
核能知识集结知识元核能知识讲解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,就有可能释放出惊人的能量,这就是核能(nuclear energy)。
我们现在主要利用的核能主要包括重核裂变,轻核聚变两种。
1.重核裂变用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能(如下图)。
这就是裂变中的链式反应。
原子弹和核电站应用的就是核裂变反应。
2.轻核聚变如果将某些质量很小的原子核,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)与氚核(由一个质子和两个中子构成),在超高温下结合成新的原子核——氦核,也会释放出巨大的核能(如下图),这就是核聚变,有时把聚变也称为热核反应。
例题精讲核能例1.下列说法正确的是()A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量B.核废料可以像普通垃圾一样处理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例2.著名核物理学家、“两弹一星”功勋于敏院士获2014年度国家最高科学技术奖。
他在氢弹原理突破中解决了热核武器物理中一系列基础问题,被誉为“中国氢弹之父”。
下列属于氢弹原理的是()A.核聚变B.核裂变C.先聚变后裂变D.先裂变后聚变例3.核能利用前景广,核电站为缓解我国用电紧张做出了巨大献。
核电来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应雄中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,使核能转变成内能来加热水产生蒸汽。
蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电。
核电站的工作原理和火电厂相似,都是利用水蒸气推动发电机组发电的。
(1)核能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,其发电过程是先将核能转化为内能,再转化为机械能,最后转化为电能。
2)某核电站中的一台发电机组发电功率为100万千瓦,则该发电机组30天发电多少kW・h (一天工作24h)?(3)若30天内产生的电能,用热电转换效率为30%的火力发电厂发电,需要完全燃烧多少吨×107J/kg)煤?若1t煤产生30kg粉尘,燃烧这些煤会产生多少粉尘?(q煤=3.0例4.人类的发展与进步离不开想象力,所以有了今年票房大卖的科幻片《流浪地球》(图1所示);同样离不开科学家的智慧与坚持,终于在今年拍到了第一张黑洞的照片(图2所示);更离不开像凉山大火中牺牲烈士及还在一线救灾的消防战士大无畏的献身精神(图3所示)。
初三下学期物理教学计划:原子核、核能(一)教学目的1.常识性了解原子和原子核的组成。
2.常识性了解裂变、链式反应、聚变的大致情况和原子弹、氢弹的制造原理,以及核反应堆的作用。
3.常识性了解研究可控核聚变的重大意义。
启发学生想象人类开发利用核能的美好前景,激发学生努力学习科学技术的热情。
(二)教具原子和原子核的挂图,链式反应的挂图(能用幻灯显示原子、原子核的结构和链式反应的情况更好)。
(三)教学过程1.引入板书:核能指出核能是一种先进的、可以替代常规能源的新能源。
目前世界上利用核能发电的核电站已有400多个。
其年发电量约占全球年发电总量的17%,到下世纪,核能有时能成为一些国家的主要能源。
要了解核能是怎么回事,就需要从物质结构——原子和原子核的组成说起。
2.新课板书:原子和原子核的组成提问:请根据化学课中讲过的内容,说说原子和原子核的组成情况?教师展示原子和原子核的挂图,归纳小结学生的回答,要求学生明确:任何物质的原子都是由位于原子中心区域带正电的原子核和带负电的核外电子组成的;原子核又是由带正电的质子和不带电的中子(质子和中子统称为核子)组成的。
板书:讲述:本世纪初,科学家们通过实验和理论研究对原子和有子核的组成有了正确的认识,发现原子核是可以改变的,而且在改变过程中可以释放出巨大的能量——原子核能,简称核能,通常也叫原子能(确切地说,原子能应是原子核能的缩写代名词)。
那么,怎样才能有效地获得蕴藏在原子核里的大量核能呢?旁注:在原子中,原子核和核外电子之间有广阔的空间,而在原子核中,质子和中子则是紧密地结合在一起的。
此注供教师参考。
板书:裂变指导学生阅读教材上讲裂变那一段课文。
提出其注意:(1)裂变指的是什么现象;(观察教材上铀核裂变的示意图,结合阅读课文中的讲述,了解铀核裂变释放出核能,转化为周围物体的内能是怎么回事;了解裂变释放出的核能十分巨大。
提问:什么叫裂变?l千克铀中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量大约是1千克标准煤完全燃烧所放出能量的多少倍?旁注:检查学生阅读教材的效果。