九年級(jí)物理下冊(cè) 18.2 核能課件 蘇科版.ppt

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核能 第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展 復(fù)習(xí)提問(wèn) 1 原子是由什么組成 是由位于原子中心的原子核和核外電子組成的 2 原子核是由什么組成 是由質(zhì)子和中子組成的 氫原子核 H 最簡(jiǎn)單 它就是一個(gè)質(zhì)子 核外有一個(gè)電子繞著它轉(zhuǎn) 氦原子核 He 是由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成的 核外有2個(gè)電子繞著它轉(zhuǎn) 鋰原子核 Li 是由3個(gè)質(zhì)子和4個(gè)中子組成的 核外有3個(gè)電子分兩層繞著它轉(zhuǎn) 鈹原子核 Be 由4個(gè)質(zhì)子和5個(gè)中子組成 核外有4個(gè)電子分兩層繞著它轉(zhuǎn) 核能 核力 原子核內(nèi)各個(gè)粒子之間存在強(qiáng)大的吸引力 核能 原子核是可以改變的 而且在有些改變過(guò)程中還會(huì)釋放出巨大的能量 核能 即原子能 獲得核能有二種途徑 一種是重原子核的裂變 另一種是輕原子核的聚變 核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 中子轟擊鈾核時(shí) 鈾原子核可以分裂成質(zhì)量大致相等的兩個(gè)原子核 裂變反應(yīng) 把質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量核的過(guò)程 用中子轟擊鈾核 鈾核才能發(fā)生裂變 裂變時(shí)會(huì)釋放出巨大的能量 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí) 鈾核才能發(fā)生裂變 而鈾核裂變時(shí) 還同時(shí)放出2 3個(gè)中子 放出的中子又可以轟擊其他鈾核 使他們也發(fā)生裂變 裂變將不斷地自行繼續(xù)下去的現(xiàn)象 裂變的應(yīng)用 如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制 在極短的時(shí)間里內(nèi)就會(huì)釋放出巨大的核能 發(fā)生猛烈的爆炸 例如 原子彈 我國(guó)第一顆原子彈爆炸時(shí)形成的蘑菇云 如果控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度 使核能緩慢的平穩(wěn)的釋放出來(lái) 就能和平利用了 能緩慢 平穩(wěn)地釋放核能的裝置叫核反應(yīng)堆 核電站 1 核電站的組成 核反應(yīng)堆 熱交換器 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī)等 2 核電站的工作原理 利用原子核裂變的裂式反應(yīng)產(chǎn)生的能量來(lái)發(fā)電 核電站的核心是核反應(yīng)堆 它以鈾為核燃料 反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的內(nèi)能 通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能 工作過(guò)程 第一回路 第二回路 見(jiàn)flash 核電站的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 1 核電站只需消耗很少的核燃料 就可以產(chǎn)生大量的電能 2 核電站不排放煙塵和二氧化碳 二氧化硫等有害氣體 對(duì)環(huán)境的污染比火力發(fā)電站小得多 3 從長(zhǎng)遠(yuǎn)看 核能發(fā)電成本低于火力發(fā)電 缺點(diǎn) 現(xiàn)在世界上運(yùn)行的核電站都是通過(guò)受控裂變釋放的能量發(fā)電的 但是 核裂變使用的核燃料儲(chǔ)量非常有限 開(kāi)采成本高 存在著臨界事故和放射性物質(zhì)泄露等潛在問(wèn)題 且核裂變所生成的核廢料可能對(duì)環(huán)境造成污染 核聚變 核聚變 較輕的核結(jié)合成較重的核 也能釋放能量的現(xiàn)象 由于聚變必須在極高的溫度和壓強(qiáng)下才能進(jìn)行 所以核聚變也叫熱核反應(yīng) 熱核反應(yīng)需要的溫度很高一般要1 106 以上溫度越高 熱核反應(yīng)也進(jìn)行的越快 聚變的應(yīng)用 利用輕核聚變可制成氫彈 其威力比原子彈更為巨大 引爆 裂變反應(yīng) 聚變反應(yīng) 氫彈引爆示意圖 太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的聚變 釋放的核能以電磁波的形式從太陽(yáng)輻射出來(lái) 和平利用聚變產(chǎn)生的核能是非常吸引人的重大課題 我國(guó)的可控核聚變裝置 中國(guó)環(huán)流器1號(hào) 已取得不少研究成果 受控核聚變 作為一種新能源 有著顯著的特點(diǎn) 一是核燃料豐富 二是不污染環(huán)境 但是核聚變需要在極高的溫度下才能進(jìn)行 現(xiàn)在人類(lèi)還不能象控制核裂變那樣控制核聚變 雖然現(xiàn)階段在這方面已取得一定的成果 但要真正安全 和平地利用核聚變 還要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力 1 裂變 A 裂變 用中子轟擊鈾235 鈾核會(huì)分裂成大小相差不很大的兩部分 這種現(xiàn)象叫裂變 B 裂變的條件 用中子轟擊鈾核 鈾核才能發(fā)生裂變 C 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí) 鈾核才能發(fā)生裂變 而鈾核裂變時(shí) 還同時(shí)放出2 3個(gè)中子 放出的中子又可以轟擊其他鈾核 使他們也發(fā)生裂變 裂變將不斷地自行繼續(xù)下去的現(xiàn)象 D 裂變的應(yīng)用原子彈 核電站 2 聚變 A 聚變 較輕的核結(jié)合成較重的核 也能釋放能量的現(xiàn)象 B 裂變的應(yīng)用氫彈 1 按照能源的獲取方式來(lái)分 能源分為兩大類(lèi) 2 從核能到電能 下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中正確的途徑是 A 核能 機(jī)械能 內(nèi)能 電能B 核能 內(nèi)能 機(jī)械能 電能C 核能 內(nèi)能 電能D 核能 電能 練習(xí) 3 對(duì)能源的分類(lèi)有不同的方法 一般情況下 將能源分成三類(lèi) 第一類(lèi)能源來(lái)自球以外 第二類(lèi)能源來(lái)自于地球內(nèi)部 第三類(lèi)能源來(lái)自于地球和其他天體的相互作用 人們已經(jīng)利用太陽(yáng)能和核燃料分別屬于 A 太陽(yáng)能屬第一類(lèi)能源 核燃料屬第二類(lèi)能源B 太陽(yáng)能屬第二類(lèi)能源 核燃料屬第三類(lèi)能源C 太陽(yáng)能屬第二類(lèi)能源 核燃料屬第一類(lèi)能源D 太陽(yáng)能屬第一類(lèi)能源 核燃料屬第一類(lèi)能源 4 下列能源中不屬于一次能源的是 A 石油B 天然氣C 柴油D 風(fēng)能 5 核能是 發(fā)生變化的過(guò)程中釋放出的能量 它又叫 能 獲得核能的兩條途徑是 和 6 核電站是利用 的能量來(lái)發(fā)電的 它的優(yōu)點(diǎn)是只需消耗很少的 就可以產(chǎn)生大量的 能 輕核聚變 原子 原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu) 重核裂變 原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生 燃料 電 7 核電站的核心是 它以 為核燃料 反應(yīng)堆中放出的 能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的 能 通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為 能 核電站必須防止 避免造成污染問(wèn)題 核反應(yīng)堆 鈾 核 內(nèi) 機(jī)械 放射線(xiàn)外泄 例 到2010年我國(guó)核電站的總功率可達(dá)3000 5000萬(wàn)千瓦 年發(fā)電量可達(dá)1500 2500億千瓦時(shí) 如果用煤來(lái)發(fā)電 設(shè)火電站效率為30 將要用煤多少呢 若一個(gè)煤礦每年產(chǎn)煤500萬(wàn)噸 需要多少這樣的煤礦 8 水能是可再生資源 可持續(xù)地利用它來(lái)發(fā)電 為人類(lèi)提供 清潔 能源 若一水力發(fā)電站水庫(kù)的平均流量為Q m3 s 落差為H m 發(fā)電效率為 則全年發(fā)電量是多少度 g 10N kg 9 由于地球和月球 太陽(yáng)相互產(chǎn)生的能量 一日兩次 日稱(chēng)潮 夜稱(chēng)汐 世界上潮汐能蘊(yùn)藏量為10億kW 我國(guó)為1 1億kW 我國(guó)東南沿海某海灣經(jīng)測(cè)量面積為1 0 107m2時(shí) 漲潮時(shí)水深為20m 此時(shí)關(guān)上水壩閘門(mén) 可使水位保持20m不變 退潮時(shí) 壩外水位降至18m 假如利用此水壩建成潮沙水力發(fā)電站 水的勢(shì)能變?yōu)殡娔艿男适?0 每天有2次漲潮 問(wèn)該電站一天能發(fā)的電能是多少焦 謝謝使用觀看 再見(jiàn)