資源簡介

第2節 核能
學習目標
1．知道核能的由來，知道核能的優點和可能帶來的問題。
2．了解原子、原子核的結構。
3．能說出什么是核裂變和了解核聚變。
重點難點
重點：可控鏈式反應，和平利用核能。
難點：1.知道鏈式反應及發生的條件。
2.了解核聚變，知道核聚變發生的條件。
導學過程
自主學習
1.質量較大的原子核發生______或者質量較小的原子核相互______時釋放出的驚人的能量叫做核能．
2.質量比較大的原子核用______轟擊，變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的______，我們就說這個原子核發生了裂變．
3.原子核發生裂變時會產生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他原子核……于是就導致一系列原子核______，并釋放出大量______．
4.核電站利用______發電，它的核心設備是______．______中的鏈式反應是______的．原子彈爆炸時的鏈式反應是________的．
5.將某些質量很______的原子核，例如氘核與 氚核，在________下結合成新的原子核——______，并會釋放出巨大的______，這就是______，有時也稱為________．氫彈利用的就是______在瞬間釋放的能量．
合作探究
探究點一 核能
自主學習：閱讀課本170頁內容，并完成下列填空：
1.物質是由 組成的，分子是由 組成。
2.原子由 、 、 三種粒子組成。質子帶 電荷，電子帶 電荷， 和 構成原子核。
3. 、 依靠強大的核力緊密地結合在一起，因此 十分牢固，要使它們 或重新組合是極其困難的。但是，一旦使原子核 或 ，就可能釋放出驚人的能量，這就是 能。
探究二 裂變
1. 如圖所示，用中子 質量比較大的原子核時，使其 成兩個質量中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量，這種現象叫做裂變。用中子轟擊鈾核，鈾核才能發生裂變，放出能量。這好比用火柴點燃木材，木材才能燃燒，放出能量一樣。假如外界的中子停止轟擊，裂變也就停止了。然而實驗表明，鈾核裂變時，還同時放出幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核，使它們也發生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續下去。這就是裂變中的 。
2.展示鈾核裂變圖片，結合課本內容了解什么是裂變，裂變釋放出的核能十分巨大。
學生活動：用火柴模擬鏈式反應
3.自主學習：閱讀課本裂變部分內容，并完成下列填空
（1）用中子轟擊鈾235，鈾核（質量大的核）會分裂成兩部分（兩個中等質量的核），這種現象叫做 。這是獲得大量核能的重要途徑。
（2）用中子轟擊鈾核，鈾核分裂時釋放出核能，同時還會產生新的中子，又可以轟擊其它鈾核，而引起更多的鈾核持續裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變反應中的 。
（3）核電站利用 發電，它的核心設備是 。
（4）核反應堆中發生的鏈式反應，是 控制的。原子彈爆炸時發生的鏈式反應，是 控制的。
4.觀察下圖所示的核電站工作設備示意圖，思考：在核電站工作過程中，能量是如何轉化的？
答： 能→ 能→ 能→ 能。
探究三 聚變
1.如圖所示，質量較 的原子核結合成質量較 的核，也能釋放能量，這種現象叫做核 ， 就是利用輕核聚變制成的，它的威力比原子彈 。
2.自主學習：閱讀課本172頁聚變部分內容，完成下面填空
（1）質量很小的原子核在超高溫下結合成新的原子核，釋放出巨大的核能，這就是 ，也稱為 。
（2）氫彈利用的就是 在瞬間釋放的能量。
當堂檢測
1.如圖為核電站發電流程圖。在核電站發電過程中，從核能到電能，圖中所示的轉化順序正確的是（　　）

A. 核能→內能→機械能→電能 B. 核能→化學能→機械能→電能
C. 核能→機械能→內能→電能 D. 核能→內能→化學能→電能
2.關于核能,下列說法正確的是（ ）
A. 物質是由原子構成的，原子中有原子核，所以利用任何物質都能得到核能
B. 到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑即重核裂變和輕核聚變
C. 原子彈和氫彈都是利用核裂變和聚變的原理制成的
D. 自然界只有在人為的條件下才會發生裂變
3.關于核能，下列說法中錯誤的是
A. 核電站使用過的核燃料稱為核廢料，核廢料不具有放射性
B. 目前人類獲得核能有兩條途徑，即裂變和聚變
C. 核能屬不可再生能源
D. 核發電是利用核的裂變來實現的
4.（多選）著名核物理學家、“兩彈一星”功勛、中國“氫彈之父”于敏院士獲2014年度國家最高科學技術獎。以下說法中錯誤的有（　　）
A. 氫彈爆炸時釋放了大量的核能 B. 氫彈爆炸運用了核裂變的原理
C. 核電站發電也是運用了核裂變 D. 核電站所用核燃料是可再生的
5.圖1和圖2是釋放核能的兩種方式，請回答下列問題：
（1）圖1是 反應，這是________變的原理，不加以控制，是制造________彈的原理。
（2）圖2是 變的示意圖，不能人為控制，是制造________彈的原理。
6.太陽的一生
天文學家認為星際介質在某些條件下會形成恒星，然后進入稱為主序星的穩定期。太陽目前正處于主序星演化階段，它主要由正、負電子和質子、氦的原子核組成。維持太陽輻射的是它內部的核聚變反應，其反應是四個質子聚變為一個氦原子核和兩個正電子并釋放出大量的能量，這些釋放出的核能最后轉化為輻射能，并同時以每秒4.2×109kg向外拋出大量物質．在演化末期，太陽將離開主序星階段膨脹而轉化為紅巨星的演化階段，最終塌陷為密度很大的白矮星。
（1）地球只接受了太陽輻射能的二十二億分之一，就使地面溫暖、萬物生長。地球接受的輻射能來自太陽中的核________反應。
（2）太陽內部進行的核反應是________，并釋放出能量。
（3）請將太陽演化過程中經歷的幾個階段補充完整。
→主序星→________ → 。
（4）太陽從現在演化到最終，經歷的幾個階段相比，其密度的變化情況大致是________。
參考答案
1.A
2.B
3.A
4.BD
5.（1）鏈式 裂 原子 （2）聚 氫
6.（1）聚變 （2）四個質子聚變為一個氦原子核和兩個正電子 （3）恒星 紅巨星 白矮星 （4）先變小后變大
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