《核能》导学案
《核能》导学案
一、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
二、学习重点
核裂变的链式反应和核聚变
三、学习难点
核电站怎样利用核能发电
四、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。
五．自主学习
（一）导学原子核和核能
1、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。
2、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。
3、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）导学重核裂变和轻核聚变
1、重核裂变与链式反应
（1）裂变：用轰击重核（）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。目前和核电站中使用的燃料主要是，核能是一种能源（选填“再生”或“不可再生”）。
【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．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。、爆炸时，发生的核反应，就是不加控制的。爆炸后升起的蘑菇云就是爆炸时释放
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。爆炸威力是的几百倍到上千倍。
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”，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。
（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、和核电都是利用链式反应，两者的本质区别是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．热交换系统C．核反应堆D．用电系统
4、下列实例中不属于核能利用的是（）
A．B．C．核电站D．火力发电站
5、关于核能，下列说法中正确的是（）
核电站利用什么发电A．核能是安全、干净的能源，对环境无影响
B．核能是可再生能源
C．目前人类已实现控制核聚变和核裂变释放的能量
D．核聚变反应目前还无法控制反应速度

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