新人教版九年级物理九年级上学期22精品课件精品课件.2+核能(37张幻灯片)

H2O分子
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
一、核能
1．原子结构
H2O分子
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。
可控聚变尚未实 现，海水中蕴藏着丰 富的氘核，科学家预 言，通过可控聚变来 利用核能，将有望彻 底解决人类能源问题。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
可控聚变的应用人造太阳不是梦
中国环流器一号
目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电 发电量接近全球发电量的1/5。
三、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。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
人造太阳：中国环流器 二号A装置正升级改造
课堂小结
核能 裂变 聚变
原子弹 核反应堆
氢弹
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
一个人的价值，不体现在与别人相同的东西上，而体现在与别人不同的东西上。 人生十字路口是一道选择题，谨慎选择才能确保正确方向，糊涂选择就易步入歧途，放弃选择就会迷失方向。 立志欲坚不欲锐，成功在久不在速。——张孝祥 我不去想是否能够成功，既然选了远方，便只顾风雨兼程。 任何人都可以变得狠毒，只要你尝试过嫉妒。 为你制造一些困难和障碍的人未必是你的敌人，把你从困境里拉出来的人未必是你的朋友。不要用眼前的利益得失看人，要看长远，所谓路遥 知马力，日久见人心！ 世界上只有想不到的事，没有做不成的事；世界上只有想不通的人，没有走不通的路。 人间事往往如此，当时提起痛不欲生，几年之后，也不过是一场回忆而已。 当你跌到谷底时，那正表示，你只能往上，不能往下! 一个人只有保持快乐和满足，才能远离痛苦；一个人只有保持青春活力，才能激流勇进；一个人只有坚持学习，才能与时俱进；一个人只有坚 持奋进，才能永远年轻。 所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道。 不是井里没有水，而是挖的不够深；不是成功来的慢，而是放弃速度快。得到一件东西需要智慧，放弃一样东西则需要勇气！

九
第二十二章 能源与可持续发展
第二节 核能
一、核能
H2O分子
原子结构
2．核能
二、裂变
2．小实验
将火柴搭成下图所示结构，点燃第一根火柴后， 会发生什么？
核裂变的应用---核电站 核电站的核心设备-----核反应堆
核电站利用核能发电过程
核能→ 内 能→ 机械 能→ 电 能 思考：核电站工作过程中，能量是如何转化的？
日本福岛第一核电站泄漏
九
小资料
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可 控制的铀核裂变。
目前，全世界已经建成了几百座核电站，核 电发电量接近全球发电量的1/5。中国有核电站8 座，核电机组49台，位居世界第四。
秦山核电站
原子弹爆炸
钱学森
中国的“导弹之父”
1950年7月，身在美国的钱学森下定 决心返回祖国，会见了当时主管他研究工 作的美国海军次长，告诉他准备立即动身 回国。这位次长大为震惊，拒绝了钱学森 的要求。钱学森走后，次长对人说：“钱 学森无论在哪里都抵得上五个师。”他还 说：“我宁肯枪毙他，也不愿放他回中 国。”但是，钱学森的爱国之心矢志不移。 后来，在周总理的亲自关怀和同志们的帮 助下，经过长达五年多的斗争，饱经折磨 的钱学森，终于在1955年9月17日离开美 国，踏上返回祖国的征程。由于钱学森的 回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前 推进了至少20年。
三、聚，毅然放弃
了美国优越的工作环境和生活条件，怀着满 腔的爱国热情和报国志向回国投身建设，参 加和组织我国的核武器研究，因为中苏有关 协议被苏单方面撕毁，苏联专家全部撤走了。 “研究战略核武器，是中国人民和世界人民 的利益所在，现在我们只能靠自己！”邓稼 先对身边的年轻大学生们说。他还这样鼓励 周围的年轻人：“干我们这个工作，就要甘 当无名英雄，一没有名，二没有利，还要吃 苦；做出的科学成果又不准发表论文。”为 了祖国的强大，邓稼先数十年来努力奋斗， 鞠躬尽瘁、死而后己。中国人自己研制的原 子弹氢弹爆炸成功让世人震惊。邓稼先从五 十年代末一直到八十年代中期，默默奉献了 三十多年，为我国“两弹”试验成功作出了 巨大的贡献，后来被人们誉为“两弹元勋”。 正因为有这样许许多多心中有服务人民思想 的人，才换来今天新中国的强大。

一、核能
原子核是可以改变的，且在有些改变的过 程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核 能.
二、获得核能的途径
（1）裂变 （2）聚变
不受控的链式反应 原子弹
受控的链式反应
核电站 氢弹
重核裂变
裂变
质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个 质量相近的新核，并释放出能量的过程。
原子弹――根 据核裂变的原 理制成。属于 不受控制的链 式反应的结果！
词的组合，即环流磁真空室的缩写。
托卡马克的系统是目前性能最好的磁约 束装置 。
螺线管 极向场 环形场
磁约束原理图
全超导托卡马克EAST（原名HT━7U）核聚变实验装置
核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能— 热能转换的装置。核反应堆是核电厂的心脏，核裂变链式反应在其中 进行。反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系
下聚合成质量较大的新核，同时释放出能量 的过程。
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威力 比原子弹还大。
►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。
图3-1-6 核聚变反应示意图
磁约束是前苏联科学家塔姆和萨哈罗夫提出的，他们期望用环行磁场 这一“无形的河床来约束河水”。磁约束就是利用磁场将高温等离子体约 束在一定的范围内。由于高温等离子体是由高速运动的荷电粒子（离子、 电子）组成，如果利用设计的磁场来约束高温等离子体，使带电粒子只能 沿着一个螺旋形的轨道运动，这样磁场的作用就相当于一个容器了（见
2．处于放射性物质沉降地区，应关闭门窗，防 止放射性灰尘进入室内，尽量减少室外活动， 这样可以减轻核辐射伤害。

C．氢弹利用核裂变，核电站利用核聚变
1．关于原子和原子核，以下叙述正确的是( )
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。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。
D．原子核内有带正电的质子和带负电的电子
8．图甲和图乙是释放核能的两种方式，请回答下列问题：
原 子 原核
质子（带正电） 中子（不带电）
集中原子大 部分质量
子
核外电子（带负电，绕核高速旋转）
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。
新知二 裂变
人教版ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ九年级全一册
第22章 能源与可持续发展
22.2 核 能
学习目标
1、常识性了解核能及核能的获取方式。 2、了解原子核的结构及核能的利用。 3、理解核裂变和核聚变，能正确说出核裂变和核聚 变的应用。
导入新知
原子弹的威力为什么这么大？
广岛大部分被摧毁变成废墟
合作探究
新知一 核能
1．原子结构
以水分子为例： 它由一个氧原子和两 个氢原子组成。
1．裂变
1938年，科学家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。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完 全燃烧时释放的能量。
2．链式反应
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？

放出的能量。
获取方式 裂变
聚变
质子和中子靠强大的 核力紧密结合在一起
优点
巨大，节约 常规能源。
解决能源分 布不平衡。
缺点
一次能源 不可再生
核燃料产 生核辐射
裂变
定义 一个重原子核（如铀
核）分裂成两个中等
质量的原子核，同时
释放出巨大能量，这
就是核裂变。
应用 原子弹
核电站
裂变
链式反应
原子弹
核反应堆
不加控制的链式反应
核聚变
聚变
氢弹 根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还要大。
沙皇炸弹“大万伊”
氢弹爆炸
Hale Waihona Puke 聚变可控核聚 现变状
尚未实现
前景
通过可控聚变利 用核能，有望彻 底解决能源问题
海水蕴藏丰富的氘 核
合肥托卡马克反应 椎
中国核事业的发展
1964年10月16日15时，我 国第一颗原子弹爆炸功。
1967年6月17日8时，我国 第一颗氢弹爆炸成功。
中国核事业的发展
1991年12月，我国自行设 计建造的秦山30万千瓦核 电站并网成功。
福建福清核电 站
2021年1月30日中国自己的 第三代核电机组“华龙一号” 正式投入商业运行。
中国核事业的发展
该核电站核泄漏的概率完全为 零
2021年12月20日全球首台第 四代商用核电机组在山东石 岛湾核电站实现并网发电。
加控制的链式反应
裂变
链式反应
1kg铀全部裂变放出的能量有多大？
裂变
核电站
核电站
核心设备
核反应堆
原理
核反应堆中的链 式反应在控制下 缓慢释放核能。

• 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

课堂小结
核能 裂变 聚变
原子弹 核反应堆
氢弹
努力，未来老婆的婚纱都是租的。只有你的 让你在无尽黑暗中找到光明。我受过的伤都 勋章。知世故而不世故，是最善良的成熟。 日领教过这世界深深的恶意，然后开启爱他 的快意人生。第二名就意味着你是头号输家 比·布莱恩特。当你感觉累的时候，你正在走 路。如果每个人都理解你，那你得普通成什 赚钱的速度一定要超过父母变老的速度。不 现以前的自己是个傻逼的过程，就是成长。 远不要大于本事。你那能叫活着么？你那“ 的气质里，藏着你走过的路，读过的书，和 人。”素质是家教的问题，和未成年没关系
链式反应
链式反应如果不加以 控制，大量原子核就在一 瞬间发生裂变。释放出极 大的能量。
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 弹爆炸了。
3．核电站利用核能发电 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。
1942年，人类利 用核反应堆第一次实 现了可控制的铀核裂 变。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤 完全燃烧时释放的能量。
1．发生裂变的条件
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？
2．链式反应 想想议议
将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴 后，会发生什么？
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，这些中子会 继续轰击其那么他，铀地核球。上于的是能源就是导否致是一无系尽列的呢铀？核持续裂变， 并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
氘核和氚核都属 于氢核的一种。大量 氢核的聚变，可以在 瞬间释放惊人的能量。 氢弹利用的就是聚变 瞬间释放的能量。

“人造太阳”工程——可控核聚变
前景光明：有望彻底解决能源危机。
实现困难：聚变反应需要超高的温度条件。
目前状况：科学家采用“磁场约束”的方式， 建成了“无形容器”，已实现小规
模 的核聚变。
和平发展和利用核能 是全人类的共同目标
课堂练习
1.人类获取核能的主要途径有：
和
。
2.核电站发电时，核反应堆中发生的是可控
2.重核裂变——链式反应
核能的和平利用
核电站——可控核裂变（控制链式反 应的速度）
核电站的能量转化
核反应
蒸汽轮机
发电机
核能
内能
机械能
电能
3.核聚变——更大的核能释放
2H
1
+
3 1
H
42He+中子
反应条件：超高温（上千万摄氏度的温度）
核聚变较之核裂变有两个重大优点。
• 一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据 测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水 中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可 提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏 的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全 部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。至于 氚，虽然自然界中不存在，但靠中子同锂作用可以产生， 而海水中也含有大量锂。 • 第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境 的放射性物质，所以是干净的。同时受控核聚变反应可 在稀薄的气体中持续地稳定进行，所以是安全的。
一颗5000万吨当量的氢弹有效 杀伤面积大约是半径500公里.
氢弹爆炸产生巨型火球 ——亮度超过太阳
1945年：广岛、长崎原子弹浩劫
一颗原子弹毁灭一座大城市

目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电 发电量接近全球发电量的1/5。
三、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Βιβλιοθήκη 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。
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。
课堂小结
核能 裂变 聚变
原子弹 核反应堆
氢弹
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上 照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大 之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已， 理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策， 吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与 行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不 越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担 为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地 载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立 川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧 进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。 久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知， 幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目 受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服 ，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑 封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所 决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不 ，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。 ，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾。发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能 志，并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有 ，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而 意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动 幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。意志若 如何，它都帮助了暴力。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强，只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。卓越的人的一 和艰难的遭遇里百�