九年级物理全册 222 核能教学 新版新人教版 10页

第 2 节　核能 知识点一 知识点二 知识点一 原子的核式结构及核能 原子的核式结构 (1) 核式原子结构是 1911 年由卢瑟福提出的一种原子结构模型。核式原子结构认为 : 原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域 , 叫原子核 , 电子在原子核外绕核做圆周运动。原子核带正电 , 电子带负电。 (2) 例如 : 氢原子由原子核和一个核外电子组成。原子核内有一个质子 , 质子带正电荷 , 核外电子带负电荷。二者电荷量相同。 知识点一 知识点二 (3) 氧原子由原子核和 8 个核外电子组成。原子核有 8 个质子和 8 个中子 , 由于中子不带电 , 所以正、负电荷量仍然相同。 拓展归纳 : 核能的优、缺点 优点 : 因为核燃料的用量少 , 所以核能发电运输消耗小。核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中 , 因此核能发电不会造成空气污染。 缺点 : 核电历史较火电相比短得多 , 技术不如火电成熟 , 虽然有严格的标准来保障安全 , 但民众心理依然有恐惧 , 因为核电站一旦泄漏 , 危害巨大。 知识点一 知识点二 例 1 　 (2015 北京怀柔区期末 ) 关于原子、原子核和核能 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 原子核由质子和中子组成 B. 原子由质子和电子组成 C. 核能清洁无污染 , 利用核能有利无害 D. 核能是我国当前利用的最主要能源 解析 : 原子是由原子核和电子组成的 , 原子核是由质子和中子组成的 , 故 A 正确 ,B 错误 ; 核能清洁无污染 , 但是核辐射、核泄漏等危害很大 , 故 C 错误 ; 化石能源是我国目前使用的最主要的能源 , 核能属于新能源 , 故 D 错误。故选 A 。 答案 : A 知识点一 知识点二 知识点二 裂变和聚变 1 . 核裂变 (1) 核裂变主要是指用快中子轰击铀 235 的原子核使其产生分裂重新生成两个铀原子 , 同时还生成中子并释放出巨大的能量。这个过程叫核裂变。 (2) 链式反应 用中子轰击铀 235 原子核 , 铀核在分裂时 , 会释放出核能 , 同时还会产生几个新的中子 , 这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变 , 并释放出大量核能 , 这就是裂变中的链式反应。 2 . 核聚变 在超高温、超高压的情况下 , 氘核和氚核融合生成一个较重的氦核和一个中子 , 同时释放出巨大的能量的过程叫核聚变。 知识点一 知识点二 拓展归纳 : (1) 原子弹 链式反应如果不加以控制 , 大量原子核就会在一瞬间发生裂变 , 释放出极大的能量。原子弹就是利用不加控制的核裂变释放出来的巨大能量制造的毁灭性武器。 (2) 氢弹 氢弹是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘、氚等质量较轻的原子的原子核发生核聚变反应 , 瞬时释放出巨大能量的核武器。 知识点一 知识点二 例 2 　 下列关于放射现象、原子核和核能的说法中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 通过对放射现象的研究 , 物理学家确认 , 原子核由质子和电子组成 B. 放射性有着广泛的应用 , 但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C. 目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D. 核聚变的原料 “ 铀 ” 在地球上的储量非常有限 知识点一 知识点二 解析 : 原子核是由质子和中子组成的 , 质子和中子是由更小的微粒 —— 夸克组成的 , 因此选项 A 错误 ; 放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用 , 但是过量的辐射对人体是有危害的 , 有时往往需经 20 年以后 , 一些症状才会表现出来 , 因此选项 B 正确 ; 核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的 , 不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中 , 因此核能发电不会造成空气污染 , 选项 C 错误 ; 铀在地壳中的含量很高 , 比汞、铋、银要多得多 , 但由于提取铀的难度较大 , 只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床 , 另外铀是核裂变的原料 , 不是核聚变 , 故选项 D 错误。故选 B 。 答案 : B 考点 考点 核能及其利用 例 　 (2015 黑龙江大庆校级模拟 ) 核电站、原子弹、氢弹、太阳都是原子核发生改变的过程中释放出巨大的核能。关于它们释放核能的途径 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 它们都是利用原子核的裂变释放出巨大的核能 B. 它们都是利用原子核的聚变释放出巨大的核能 C. 核电站、原子弹是通过原子核的裂变 , 氢弹、太阳是通过原子核的聚变 D. 核电站、原子弹是通过原子核的聚变 , 氢弹、太阳是通过原子核的裂变 考点 解析 : 核能分为裂变和聚变两种。核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的 ; 而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。自然界除了人为的聚变反应外 , 太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应 , 并以光和热的形式将核能辐射出来。故选 C 。 答案 : C 名师点评 核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源。虽然各种物质的原子里都有原子核 , 但在通常情况下并不能释放能量。只有当原子核发生改变 —— 裂变或聚变时才伴随巨大的能量变化。