《核能》学案 市赛获奖

PAGE8第二节核能一、目标导学1、学习目标（1）了解核能、裂变、聚变、链式反应的有关知识

（2）了解核电站的常识，知道核能的优点和可能带来的问题

2、过程与方法

通过学生交流，学习信息处理方法，培养信息处理能力

3、情感态度与价值观

（1）从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望

（2）认识科学技术对人类生活的影响，树立将科学服务于人类的意识

（3）增强学生热爱和平及振兴中华的使命感与责任感。

4、学习重点核裂变的链式反应和核聚变5、学习难点核电站怎样利用核能发电二、课前延伸能源的种类繁多，为了便于认识和研究，可以从不同的角度对能源进行分类：在液化气、煤、石油、电能、天然气、太阳能、风能、核能、水能中，属于一次能源的有，属于二次能源的有，属于可再生能源的有，属于不可再生能源的有，属于常规能源的有，属于新能源的有，属于清洁能源的有，属于非清洁能源的有。从上述分类中可看出，我们要大力开发和利用的新能源是。三．自主学习（一）导学原子核和核能阅读教材P170-172页地一、二自然段，完成下列任务。原子的核式结构原子由位于中心的和绕核高速旋转的组成。整个原子的质量都集中在上。其中带正电，带负电。他们所带电量相等，整个原子呈中性，对外部显示带电的性质。原子核由和组成；质子带电，中子电，质子与中子的质量几乎是的，一个质子的质量大约是电子质量的多倍。核能由质子、中子依靠强大的紧密地结合在一起，所以原子核相当牢固，要使他们分裂或重组是相当困难的，但一旦发生分裂或重组就会释放出惊人的，这就是。两种获得核能的途径一是大质量的原子核在一定条件下发生分裂，变成较小的两个或多个原子核，会释放核能，称之为，简称裂变。另一种途径是在一定条件下两个或多个质量小的原子核聚合在一起，变成大质量的原子核会释放，称之为，简称核聚变。【课堂练习】1、组成原子核的粒子是（）A．带正电的质子和带负电的电子B．带正电的质子和不带电的中子C．带正电的质子、带负电的电子和不带电的中子D．带负电的电子和不带电的中子2、关于核能，下列说法中正确的是（）A．核能很小，无法利用B．核能巨大但，现在无法利用C．核动力航母利用的是核能D．核能是可再生能源（二）导学重核裂变1、重核裂变与链式反应（1）裂变：用轰击重核（铀235）时，重核会分裂成大小相差不大的个中等原子核，同时释放出，这种现象叫做裂变。将火柴搭成如图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么现象呢？

答：。

（2）链式反应：一根火柴点燃两根，两根点燃四根，如此像锁链一样持续下去。这就像用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其它铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是链式反应。如下图用中子轰击U235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时产生几个中子，这些中子又会轰击其他的铀核……于是导致一系列裂变。

核裂变释放的能量巨大，1kg的铀全部裂变，释放的能量超过优质煤完全燃烧时释放的能量。目前原子弹和核电站中使用的燃料主要是铀235，核能是一种能源（选填“再生”或“不可再生”）。（3）核电站中的能量转化过程：是核能转化为水和水蒸气的能，蒸汽轮机获得能，最后转化为。（4）核废料对环境的影响核裂变的原料以及发生裂变反应后产生的核废料都具有很强的、长期的放射性污染，对生命体有致命的伤害，因此核废料的处理一般采用法。【课堂练习】1、关于裂变反应，下列说法错误的是（）A．所有原子核都能发生裂变反应释放能量B．裂变反应是重原子核吸收中子后发生的C．原子弹是利用链式反应释放的能量D．核电站是利用可控链式反应释放的能量2、轻核聚变（1）轻核聚变：较轻的核（氘、氚）在结合成新的较重的原子核，同时释放更大的，这种现象叫做聚变，也称为热核反应。如图所示太阳内部进行大规模的聚变，释放的核能以电磁波形式向外辐射，这就是太阳能。太阳内部发生的就是这种热核反应。核聚变释放出来的能量为裂变的四倍以上。

（2）和平利用核能现在人类对核能的利用有：

一是利用核能发电，二是应用到军事领域。核电站：核电站的核心设备──核反应堆。1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约要260座这样的反应堆才能点亮一只40W的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。今天，一座核反应堆的功率可达百万千瓦，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。在不可再生能源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择。以百万千瓦的电站为例，一年消耗煤300多万吨，每天要有一列40节车厢的火车为它拉煤。而用核原料，一年只需消耗30吨，一辆重型卡车即可拉走，一次换料，可以连续运行一年。

通过可控制聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。因为海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核，足够人类使用几百亿年，而且反应物是无放射性污染的氦。中国的可控核聚变研究位居世界先进行列，50年后，有望实现商业运营。希望同学们努力学习，将来为中国的核电事业贡献力量。核武器：如果核反应不加控制，大量的原子核就会在一瞬间发生裂变或聚变，释放出大量的核能。原子弹、氢弹爆炸时，发生的核反应，就是不加控制的。原子弹爆炸后升起的蘑菇云就是原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时形成的，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。氢弹爆炸威力是原子弹的几百倍到上千倍。核武器的威力带给人类的代价是惨痛。1945年，美国投入日本广岛市区的“小男孩”原子弹，造成80%的建筑物化为灰烬，6万多人丧生，7万多人受伤，伤亡总数占全市人口的53%。而当时的小男孩的威力仅14000吨梯恩梯当量，现代原子弹的威力可达1000万吨梯恩梯当量，甚至更高。如果人类发动核战争，就会毁掉我们赖以生存的地球。【课堂练习】原子弹和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是原子弹爆炸时发生的链式反应是，核反应堆中发生的链式反应是。（选填“不可控制的链式反应”或“可控链式反应”）。2、开发利用核能是解决能源危机的方法之一，如核裂变已应用于核电站发电。核能产生的另一条途径是在超高温下，使质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放巨大的能量，这一过程称为。该途径产生的核能是否可以用来发电，还处于实验阶段，其中的一种实验需要强大的磁场，而天然磁体无法满足实验要求，科学家尝试利用周围存在的磁场来达到目的。3、核电站在工作时链式反应发生在（）A．发电系统B．热交换系