資源簡介

第二十二章　能源與可持續發展
第1節　能源　　
第2節　核能
課程標準
課程標準(2022年版) 本節要點
1.了解物質世界的大致尺度. 2.知道核能的特點和核能利用可能帶來的問題． 1.了解一次能源和二次能源并能區分．(重點) 2.了解原子、原子核的結構. 3.了解核裂變和核聚變的方式、優點和缺點．(難點)
能源及其分類
1.回答下列問題：
1．能源：能夠提供能量的物質資源．如煤、石油、天然氣、可燃冰等．
2．能源的類型
(1)化石能源：埋在地下的動、植物經過漫長的地質年代形成的．我們今天主要使用的煤、石油、天然氣等能源是化石能源．
(2)一次能源：能直接從自然界獲取的能源．如風能、水能、太陽能、地熱能以及核能等．
(3)二次能源：無法從自然界直接獲取，必須通過消耗一次能源才能得到的能源．如電能、汽油等．電能的優點是便于輸送和轉化．
2.以下列出了各種形式的能源：柴薪、煤、石油、天然氣、風能、水能、電能、太陽能、地熱能．在這些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？請填到相應的橫線上．
化石能源：煤、石油、天然氣．
一次能源：柴薪、煤、石油、天然氣、風能、水能、太陽能、地熱能．
二次能源：電能．
3.為了推進農業機械智能化，某科技團隊研發了5G智能電動拖拉機，它可以通過電磁波(選填“電磁波”或“超聲波”)傳遞云端網絡信息實現無人駕駛．拖拉機行駛時消耗的電能是二次能源．
核能
回答下列問題：
1．原子核結構
原子核由質子和中子組成，質子帶正電荷，其電荷量跟電子的電荷量相等，中子不帶電．質子和中子的質量幾乎相同．
2．核能：質量較大的原子核發生分裂或質量較小的原子核相互結合，就有可能釋放出驚人的能量，即核能．
3.如圖是鋰(Li)原子結構示意圖，下列說法正確的是(　B　)
A．鋰原子由質子和中子組成
B．鋰原子由帶正電的原子核和核外帶負電的電子組成
C．鋰原子的質子數是電子數的兩倍，所以鋰原子帶正電
D．鋰原子失去電子后帶負電
小結
原子結構如下，然后依據原子結構分析各個選項．
原子
4.若把原子、原子核、電子看成球體，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，電子半徑的數量級小于10－9 nm.按尺度從大到小的排序是(　A　)
A．原子、原子核、電子
B．電子、原子、原子核
C．原子核、原子、電子
D．原子、電子、原子核
裂變和聚變
閱讀“裂變”“聚變”，回答下列問題：
1．裂變
(1)概念：質量較大的原子核變成兩個或更多個質量中等大小的原子核的現象叫做裂變．裂變不斷地自行進行下去的現象叫鏈式反應，如圖所示．
(2)應用：主要應用有核電站和原子彈，其中核反應堆中發生的鏈式反應是可以控制的，而原子彈爆炸發生的鏈式反應是不加控制的．利用核裂變發電的過程如圖所示，其反應過程中的能量轉化為核能內能機械能電能．
2．聚變
(1)概念：質量較小的原子核結合成質量較大的原子核的現象叫做聚變．聚變必須在超高溫的條件下才能發生，目前核聚變不可以控制．
(2)主要應用有氫彈．
3．利用核能有哪些優點？可能帶來哪些問題？
優點：裂變或聚變能放出巨大的能量，裂變或聚變的原材料可以直接從自然界中獲取等．
缺點：核泄漏事故危害嚴重，核反應廢物很難處理等．
小結
原子核裂變或聚變都會釋放核能，裂變主要用于核電站和原子彈，聚變主要用于氫彈．
3.中國成功研發出了先進核裂變能——釷基熔鹽堆的第4代核反應堆發電技術，于2021年9月底在甘肅武威啟動試運行，創造了又一項奇跡，其技術應用屬于世界首次．釷基熔鹽堆具有產生的核廢料非常少、使用氟化鹽作為冷卻劑無需耗費大量水資源和熱轉換效率高等顯著優點．下列有關釷基熔鹽堆的說法正確的是(　D　)
A．釷基熔鹽堆不產生核廢料
B．釷基熔鹽堆需要大量水作冷卻劑，因此不可以建在內陸
C．釷基熔鹽堆的熱轉換效率比傳統的核反應堆還要低
D．釷基熔鹽堆是利用核裂變放出的能量
4.我國鉛基快中子反應堆研發工作取得重大突破，鉛基反應核心技術實現了自主化，并躋身世界領先水平．沿用此項技術，未來，我國將率先推出只有集裝箱大小的迷你型核電源裝置“核電寶”，以下相關說法中正確的是(　C　)
A．“核電寶”裝置將電能轉化為核能
B．核能是可再生能源
C．核反應堆中進行的是核裂變
D．“核電寶”利用核能發電的整個過程，所有產物不會對人類造成任何危害

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