1、第2节 核能,知识点一,知识点二,1.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。原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。,知识点一,知识点二,(2)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。2.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:核电历史与火电
2、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
3、 1.核裂变 (1)核裂变主要是指用快中子轰击铀235原子核使其产生分裂重新生成两个质量中等大小的原子核,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,氘核和氚核结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
4、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
5、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 (2016湖北咸宁模拟)关于核能有下列说法,你认为不正确的是( ) A.1 kg铀全部裂变,释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧
6、时释放的能量 B.原子弹是利用重核裂变时链式反应产生核能的原理制成的 C.核电站是利用重核裂变时产生的核能来发电的 D.核能对环境有污染,所以我们不能使用,考点,解析:原子弹、核电站是利用重核裂变中的链式反应产生核能的原理制成的,核裂变释放的能量十分巨大,1 kg铀全部裂变,释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧释放的能量,故A、B、C正确;核废料虽然具有放射性,对环境造成污染,但只要科学处理还是可以控制的,所以我们可以开发和使用核能,故D错误。 答案:D,P173动手动脑学物理 1.原子由原子核和电子组成,原子核由质子和中子组成;质子带正电,中子不带电,原子核带正电,电子带负电。 2.北京奥
7、运会主体育场“鸟巢”的南北约333 m,如果把原子比作“鸟巢”,则原子核只有绿豆那么大。 解析:“鸟巢”的南北约333 m,设原子为体育场大小时,原子核直径为R,则有 ,则R=3.3310-3 m=3.33 mm,所以,原子核大小相当于绿豆大小。,3.它们都是利用原子核裂变的链式反应工作的,只是核反应堆利用的是可控制的链式反应,而原子弹利用的是不可控制的链式反应。,4.将某些质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核时,会释放出巨大的核能,这就是聚变。氢弹是人类利用聚变制造的一种核武器。目前人类还不能控制原子核的聚变,人类需要解决的技术问题是如何实现可控的聚变反应获取核能。,5.如图所示。,
