人教版 初中九年级物理全册 第22章 第2节《 核能》知识点精讲

人教版 初中九年级物理全册 

第22章 第2节《 核能》

一、《 核能》 知识点

1、裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。

核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。

核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。

2、聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。，也被成为热核反应。

氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。

核能的优点和可能带来的问题：

①核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。

②利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。

名师微课讲解：

知识点一：核能的概念

原子由原子核和核外电子组成。

氢原子由原子核和一个核外电子组成。

原子核有一个质子，质子带正电荷，核外电子带负电荷。二者电荷量相同。

氧原子由原子核和八个核外电子组成。

原子核有八个质子和八个中子，由于中子不带电，所以正负电荷量仍然相同。

质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。

知识点二：核裂变

1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。

1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。

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。

核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。

1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。

目前，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。

链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。

在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。

知识点三：核聚变

将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。

氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。

氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。

可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。

练习

1．关于原子核的组成，下列说法正确的是(   )

A．原子核是由质子、中子和电子组成  

B．原子核是最小粒子，不可再分

C．原子核是由质子和中子组成  　      

D．原子核是由质子和电子组成

2．人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是(  )

A．核电站能控制裂变的反应速度

B．原子弹对聚变的链式反应不加控制

C．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变

D．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变

3．为缓解电力紧张的状况，开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站．关于核电站，下列说法正确的是(   )

A．核电站产生的核废料对环境无污染，可以随意处置

B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C．核电站使用的核燃料是石油或天然气

D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能

4． 2014年是我国第一个原子弹试爆成功50周年，目前核能已经被广泛和平利用，其中核电站是利用铀核________(填“裂变”或“聚变”)时释放出大量的核能来发电的，核能属于________(填“一次”或“二次”)能源．

5．如图所示是释放核能的两种方式，请回答下列问题：

(1)如图甲所示是________反应，这利用的是________的原理，若不加以控制，是制造________弹的原理．

(2)如图乙所示是________的示意图，若不加以控制，是制造________弹的原理． 

6．下列说法中错误的是()

A．原子是由原子核和电子组成的

B．通过裂变或聚变可以获得核能

C．手机是利用电磁波传递信息的

D．我国的煤炭取之不尽，用之也无污染

7．下列四幅图片所涉及的物理知识，说法错误的是(   )

A．原子核是由带正电的质子和带负电的中子组成，而质子和中子还由更小的微粒组成

B．用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能

C．核电站的核心设备是核反应堆，其中发生的链式反应是可控制的

D．居民家庭楼顶上安装的太阳能集热器，其主要是把太阳能转化成内能

8．如图为某核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是(    )

A．聚变：核能→内能→化学能→电能

B．聚变：核能→内能→机械能→电能

C．裂变：核能→内能→机械能→电能

D．裂变：核能→内能→化学能→电能

9．2014年8月，我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法正确的是()

A．目前核电站都是通过聚变反应来释放核能

B．核电站产生的核废料对环境没有污染

C．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

D．核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素

10．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

11．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法错误的是(    )

A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能

B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

C．原子核分裂或聚合时释放出核能

D．核能是一种不可再生的能源

12．核电池是一种通过换能器将核能最终转化成________能的装置，具有体积小、重量轻、寿命长等特点．请列举一个将来有可能利用核电池供电的产品：______________．

挑战自我

13．2011年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏，如图甲所示．

(1)核电站是利用________能来发电的，其能量是原子核发生核________(填“裂变”或“聚变”)释放的．

(2)由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中．图乙中是核辐射标志的是________．

(3)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用________的方法来改变内能的．

(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×10⁶ t的煤炭.6×10⁶ t的煤炭完全燃烧放出的热量为________J．(煤炭的热值为3×10⁷ J/ kg)

(5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起．下列说法中需要改正的是________．

A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器

B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯

C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站

D．及时将生活垃圾、废电池装在一起丢入垃圾箱

练习答案

1．C    2.A    3.D     4.裂变　一次　

5.

(1)链式　核裂变　原子　

(2)核聚变　氢

6．D   7.A    8.C    9.C    10.B    11.A

12.电　手机(合理即可)

13.

(1)核　裂变　

(2)C

(3)热传递　

(4)1.8×1017

(5)D

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