資源簡介

核能
【學習目標】
1．知道原子核的裂變和聚變是獲得核能的兩種方式。
2．了解和平利用核能的方式。
3．了解核能和平利用的進展和核能的優(yōu)點，以及核能開發(fā)所帶來的問題。
【學習重難點】
重點：獲得核能的兩種方式，和平利用核能的方式。
難點：核能開發(fā)。
【學習過程】
一、裂變和聚變
（1）核裂變——質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出能量的過程。
舉例：中子轟擊鈾235產(chǎn)生核能。
鏈式反應（chain reaction）：如果產(chǎn)生的中子繼續(xù)轟擊其他鈾核，就會導致一系列鈾核持續(xù)裂變。
原子彈——根據(jù)核裂變的原理制成。屬于不可控制的鏈式反應的結果！
（2）核聚變——2個質(zhì)量較小的原子核結合成質(zhì)量較大的新核，同時釋放出能量的過程。
舉例：氘核和氚核在超高溫下聚合成氦核，同時放出大量能量。
由于聚變反應需要在很高的溫度下才可發(fā)生，所以也叫熱核反應。
氫彈――根據(jù)核聚變的原理制成。威力比原子彈還大。
設疑：核能這么巨大，難道只能用于戰(zhàn)爭嗎？如何才能有效地控制核能的釋放？
二、核能的和平利用――核電站
如果使原子核的裂變和聚變在可控制的條件下緩慢進行，釋放的核能就可有效地利用。
可介紹如何控制核裂變的反應速率（如右圖）
核電站――利用原子核裂變時產(chǎn)生的大量熱量，使水變成蒸汽，推動汽輪機運轉(zhuǎn)，再帶動發(fā)電機發(fā)電。
如圖所示
圖一：秦山核電站 圖二：核電站示意圖
思考：根據(jù)圖二，思考在電站工作過程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？
核能→內(nèi)能→機械能→電能
三、放射線
講授：核變過程中除了放出大量熱量外，同時也會放出許多肉眼無法看見、能量很高的射線，如以下三種：
α射線：帶2個單位正電荷，是氦原子核
β射線：帶1個單位負電荷，是高速的電子流
γ射線：電中性
放射線的益與害：大劑量的放射線對人畜會造成傷害，但較小的量并加以控制則可以為人類做許多的事，舉例說明。
【達標檢測】
一、填空題
1．原子核由 和 組成。 帶正電荷，電量跟 所帶負電荷電量相等；
不帶電，質(zhì)量跟 幾乎相等。
2．由于 的變化而釋放出的巨大的能量叫做核能。獲得核能的兩種方式是
和 。
3．核電站是利用原子核的 發(fā)電的，它的核心設備是 ，在其中發(fā)生的
是可以控制的。而在原子彈中發(fā)生的 則是不可控制的。
4．質(zhì)量較小的原子核在超高溫作用下結合成質(zhì)量較大的原子核，會釋放出巨大的核能，這種現(xiàn)象叫做 。氫彈就是利用此原理制成的。
二、選擇題
1．關于核能，下列說法正確的是
A．原子核很小，因此其中不可能存在大量的能量
B．人們現(xiàn)在能夠利用可控核聚變的能量
C．對于核裂變的鏈式反應，人們還不能控制
D．無論是較大的原子核受激分裂，還是較小的原子核的結合，其中都會伴隨著巨大的能量變化
2．核電站的能量轉(zhuǎn)化情況是
A．核能→機械能→電能 B．核能→內(nèi)能→機械能→電能
C．核能→化學能→電能 D．化學能→內(nèi)能→電能
3．原子彈和核電站的根本區(qū)別是
A．原子彈利用核裂變，核電站利用核聚變
B．原子彈利用核聚變，核電站利用核裂變
C．原子彈對裂變的鏈式反應不加控制，核電站控制裂變的鏈式反應速度
D．原子彈對聚變的鏈式反應不加控制，核電站控制聚變的鏈式反應速度
三、判斷題
1．原子能就是核能，利用原子能發(fā)電的工廠稱為核電站 ( )
2．相同質(zhì)量的核燃料，聚變反應釋放出的核能比裂變反應小 ( )
3．當裂變反應成為鏈式反應時，釋放出的能量才能加以利用 ( )
四、計算題
1kg鈾全部裂變釋放出的能量約為8.5×1014J，相當于完全燃燒多少無煙煤釋放的能量？（無煙煤的熱值為3.4×107J/kg）

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