《核能》教案 2

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1、核能教學(xué)目的：本節(jié)內(nèi)容也是新課程新增的知識，以前的中考中沒有出現(xiàn)過。按照中考新考綱的要求，主要是要了解核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題。教學(xué)過程：怎樣認(rèn)識核電站？答：核電站與其他類的發(fā)電廠（如火力發(fā)電廠）的不同點(diǎn)，僅僅是汽輪發(fā)電機(jī)所用蒸汽產(chǎn)生的方法、“燒”的燃料不同而已。核電站“燒”的核燃料，是只有小手指的大小的核燃料芯塊，而它所釋放出來的能量就相當(dāng)于10t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒放出的內(nèi)能。反應(yīng)堆工作時釋放出大量的內(nèi)能使水汽化，蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了核能向電能的轉(zhuǎn)化，這就是核電站的作用。問：核電站會像原子彈那樣發(fā)生爆炸嗎？答：核電站

2、和原子彈都是應(yīng)用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將核能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪艿难b置。不同的是：原子彈對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程不加控制，在極短的時間內(nèi)放出巨大的能量，引起威力強(qiáng)大的爆炸；而核電站重的核反應(yīng)堆是使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在人工控制下緩慢地進(jìn)行的。核電站的核燃料重有效成分有鈾-235，鈾-235同樣也是原子彈中的核炸藥，那么核電站會不會像原子彈那樣爆炸呢？不必?fù)?dān)心，絕沒有這種可能性！[來源:Zxxk.Com]核電站的核燃料中鈾-235的含量約為3%，而原子彈中核炸藥中的鈾-235含量高達(dá)90%以上，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點(diǎn)燃，而啤酒則因酒精含量低

3、卻不能點(diǎn)燃一樣。應(yīng)該看到，原子彈是一項(xiàng)高科技產(chǎn)品，形成核爆炸有非常嚴(yán)格的條件。原子彈必須用高濃度的鈾-235或钚-239作核裝料，并以一套精密復(fù)雜的系統(tǒng)引爆高能烈性炸藥，利用爆炸力在瞬間精確地改變核裝料的形狀或位置，才能形成不可控制的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，發(fā)生核爆炸。這種苛刻的條件，在核電站里是不可能有的。目前我國所采用的壓水型反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)原理就具有內(nèi)在安全的特性，更何況核反應(yīng)堆還有多重的安全保護(hù)系統(tǒng)，確保反應(yīng)堆不會失控。教學(xué)內(nèi)容：核能的本質(zhì)質(zhì)子、中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難

4、的。但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。那么核能是從哪兒來的呢？在居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳以后不久，物理學(xué)家盧瑟福就指出，放射性元素在釋放看不見的射線后，會變成別的元素，在這個過程中，原子的質(zhì)量會有所減輕。那么，這些失蹤了的質(zhì)量到哪里去了呢？大科學(xué)家愛因斯坦1905年在提出相對論時指出，物質(zhì)的質(zhì)量和能量是同一事物的兩種不同形式，質(zhì)量可以消失，但同時會產(chǎn)生能量。兩者之間有一定的定量關(guān)系；轉(zhuǎn)化成的能量E等于損失的質(zhì)量m乘以光速c的平方，即。由于光速是一個非常大的數(shù)值，因此極小量的質(zhì)量變化可以轉(zhuǎn)化為極大的能量，這

5、就是核能的本質(zhì)。當(dāng)較重的原子核發(fā)生裂變時會發(fā)生質(zhì)量虧損，損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成巨大的能量。例如，1945年在日本廣島上空爆炸的原子彈，重440kg，鈾-235含量為45kg，而其中僅有1kg發(fā)生核裂變反應(yīng)，反應(yīng)中又僅有1g的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量，但它的威力卻相當(dāng)于16萬噸黃色炸藥發(fā)生爆炸，瞬間摧毀了整個城市，并造成十幾萬人當(dāng)場死亡。智能歸例：題型一知道核能的概念，知道獲得核能的兩種途徑。例1下列關(guān)于核能的說法正確的是（）A．物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，原子中有原子核，所以利用任何物質(zhì)都能得到核能[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]B．到目前為止，人

6、類獲得核能有兩種途徑，即重核裂變和輕核聚變C．原子彈和氫彈都是利用原子核裂變和聚變的原理制成的D．自然界只有在人為的條件下才會發(fā)生裂變闖關(guān)點(diǎn)撥核能是人們在近幾十年里發(fā)現(xiàn)和利用的新能源．雖然各種物質(zhì)的原子里都有原子核，但在通常情況下并不能釋放能量．只有當(dāng)原子核發(fā)生改變──裂變和聚變時才伴隨巨大的能量變化．原子彈則是利用裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中能在極短的時間內(nèi)釋放出巨大能量的原理制成的，而氫彈則是利用輕核的聚變制成的．自然界除了人為的聚變外，太陽和許多恒星內(nèi)部都進(jìn)行著大規(guī)模的聚變反映，并以光和熱的形式將核能輻射出來。答選C例2關(guān)于核能的獲

7、得，下列說法中正確的是（）A．核反應(yīng)堆是原子核裂變時，在極短時間內(nèi)釋放出大量核能的裝置B．當(dāng)原子核內(nèi)部發(fā)生變化時會釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式C．核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的裝置D．目前，在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變闖關(guān)點(diǎn)撥核反應(yīng)堆是能夠緩慢平穩(wěn)地釋放核在裂變時放出的核能的裝置．可見在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的裂變．反應(yīng)堆中獲得內(nèi)能推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而得到電能．目前，受控核聚變正在研究之中，尚未用于核電站發(fā)電。答選C題型二知道核能應(yīng)用和可能帶來的問題。例一座

8、功率為120萬千瓦的核電站，年發(fā)電量約為60億千瓦時．若建一座功率相同的火力發(fā)電站，用熱值為2.93×107J/kg煤做燃料，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的整體效率為25%，一年需供應(yīng)多少噸煤？若每節(jié)車廂的裝載量為60噸，一列火車由60節(jié)車廂組成，需要多少車次才能完成運(yùn)輸任務(wù)？闖關(guān)點(diǎn)撥先