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(下载查看文末)
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(下载查看文末)
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。
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。
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。
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
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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