第2节核能第3节太阳能【新新课导思思】将将质量、温度相同的水分量、温度相同的水分别倒入两个相同瓶中倒入两个相同瓶中, ,用白用白纸和黑和黑纸分分别将瓶子包起来将瓶子包起来, ,如如图所示所示, ,然后将两个瓶子放然后将两个瓶子放在太阳光下在太阳光下, ,经过一段一段时间后后, ,观察哪个瓶子中温度察哪个瓶子中温度计的的示数高示数高? ? 【目目标导学学】1.1.了解原子、原子核的了解原子、原子核的结构。构。2.2.知道核能的知道核能的优点和可能点和可能带来的来的问题, ,了解我国和世界了解我国和世界核能利用的新核能利用的新进展。展。3.3.了解核裂了解核裂变、核聚、核聚变。4.4.知道太阳能的由来及其特点。知道太阳能的由来及其特点。5.5.大致了解利用太阳能的方式及其新大致了解利用太阳能的方式及其新进展。展。 【自主自主预习】1.1.核能核能: :(1)(1)定定义: :质量量较大的原子核大的原子核发生生_或者或者质量量较小的小的原子核原子核_释放出的巨大能量。放出的巨大能量。分裂分裂相互相互结合合(2)(2)获得途径。得途径。裂裂变: :a.a.定定义: :用中子用中子轰击_的原子核的原子核, ,变成两个成两个_的原子核的原子核, ,同同时释放出巨大能量的反放出巨大能量的反应。b.b.链式反式反应: :中子中子轰击铀235235原子核分裂原子核分裂时, ,释放核能的放核能的同同时产生新的中子生新的中子, ,中子又中子又轰击其他其他铀核核, ,由此由此导致的一致的一系列系列铀核持核持续_,_,释放出大量放出大量_。c.c.应用用: :核核电站利用裂站利用裂变的的_发电; ;制造制造_。质量量较大大质量中等大小量中等大小裂裂变核能核能链式反式反应原子原子弹聚聚变: :a.a.将某些将某些_的原子核的原子核, ,在超高温下在超高温下结合成新的合成新的原子核原子核时释放出巨大能量的反放出巨大能量的反应。b.b.应用用: :制造制造_。质量很小量很小氢弹2.2.太阳能太阳能: :(1)(1)产生生: :太阳内部太阳内部发生的生的_。(2)(2)太阳能的利用。太阳能的利用。用集用集热器把水等物器把水等物质_。用太阳能用太阳能电池把太阳能池把太阳能转化化为_。 核聚核聚变加加热电能能知知识点一点一 核能核能1.1.结合合图形形, ,思考以下思考以下问题: :(1)(1)将火柴搭成如将火柴搭成如图甲所示的甲所示的结构构, ,用来模用来模拟链式反式反应, ,点点燃第一根火柴燃第一根火柴, ,观察到的察到的现象是象是_。(2)(2)观察察图乙乙, ,并并结合合图甲甲实验中的中的现象象, ,思考思考: :什么是裂什么是裂变中的中的链式反式反应? ?(3)(3)裂裂变中的中的链式反式反应的两个的两个应用是什么用是什么? ?并并说明明这两个两个应用中的用中的链式反式反应有何不同有何不同? ?参考答案参考答案: :(1)(1)点燃第一根火柴后点燃第一根火柴后, ,随着时间的推移随着时间的推移, ,后后面的火柴都会被点燃。面的火柴都会被点燃。(2)(2)用中子轰击铀用中子轰击铀235235原子核原子核, ,铀核分裂时释放出核能铀核分裂时释放出核能, ,同时还会产生几个新的中子同时还会产生几个新的中子, ,这些中子又会轰击其他铀这些中子又会轰击其他铀核核于是就导致一系列铀核持续裂变于是就导致一系列铀核持续裂变, ,并释放出大量并释放出大量核能核能, ,这就是裂变中的链式反应。这就是裂变中的链式反应。(3)(3)核电站。核反应堆中发生的链式反应核电站。核反应堆中发生的链式反应, ,是可以控是可以控制的。制的。原子弹。链式反应不加控制。原子弹。链式反应不加控制。2.2.结合合图示示, ,举例例说明什么是聚明什么是聚变? ?聚聚变的的应用是什么用是什么? ?参考答案参考答案: :如果将某些质量很小的原子核如果将某些质量很小的原子核, ,例如氘核例如氘核( (由由一个质子和一个中子构成一个质子和一个中子构成) )与氚核与氚核( (由一个质子和两个由一个质子和两个中子构成中子构成),),在超高温下结合成新的原子核在超高温下结合成新的原子核氦核氦核, ,也也会释放出巨大的核能会释放出巨大的核能, ,这就是聚变。氢弹利用的是聚变这就是聚变。氢弹利用的是聚变在瞬间释放的能量。在瞬间释放的能量。3.3.交流与交流与讨论: :(1)(1)核核电站的工作原理是怎站的工作原理是怎样的的? ?其能量其能量转化是怎化是怎样的的? ?参考答案参考答案: :核电站的工作原理核电站的工作原理: :反应堆中放出的核能转反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能化为高温蒸汽的内能, ,通过蒸汽轮机转化为机械能通过蒸汽轮机转化为机械能, ,再再通过发电机转化为电能。其能量转化情况是通过发电机转化为电能。其能量转化情况是: :核能核能内内能能机械能机械能电能。电能。(2)(2)核核电站有哪些站有哪些优点和不足点和不足? ?参考答案参考答案: :核电站的优点核电站的优点: :消耗燃料少消耗燃料少, ,产生的能量巨产生的能量巨大大, ,可以大大减少燃料的运输量。可以大大减少燃料的运输量。特别适用于缺少能特别适用于缺少能源的地方。源的地方。成本低。核电站的不足成本低。核电站的不足: :核电站需防止放核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染射性物质泄漏造成的放射性污染, ,因此必须采用可靠的因此必须采用可靠的保护措施保护措施, ,同时要处理好废渣。同时要处理好废渣。【示范示范题1 1】(2017(2017绵阳中考改阳中考改编) )目前世界上很多国家目前世界上很多国家把核能把核能发电当作解决能源危机的主要措施。下列关于当作解决能源危机的主要措施。下列关于核能的核能的认识, ,正确的是正确的是 ( () )A.A.核能是二次能源核能是二次能源B.B.核能核能发电是利用原子核裂是利用原子核裂变释放的核能放的核能C.C.核能核能发电是利用原子核聚是利用原子核聚变或裂或裂变释放的核能放的核能D.D.核能核能发电释放核能的放核能的过程与原子程与原子弹爆炸爆炸释放核能的放核能的过程相同程相同【精讲精析精讲精析】本题考查对核能的了解。核能是一次能本题考查对核能的了解。核能是一次能源源; ;核裂变容易控制核裂变容易控制, ,所以核能发电是利用原子核裂变所以核能发电是利用原子核裂变释放的核能释放的核能; ;核电站和原子弹都是利用裂变核电站和原子弹都是利用裂变, ,其中核电其中核电站的反应可以人为控制站的反应可以人为控制, ,而原子弹的裂变是不加控制的。而原子弹的裂变是不加控制的。答案答案: :B B【微点微点拨】(2)(2)核核电站和火力站和火力发电站的站的对比比: :相同点相同点: :能量能量转化都是内能化都是内能机械能机械能电能。能。不同点不同点: :利用燃料不同。核利用燃料不同。核电站利用核反站利用核反应堆放出的堆放出的核能核能转化化为内能内能, ,火力火力发电利用煤或石油燃利用煤或石油燃烧时的化学的化学能能转化化为内能。内能。【知知识拓展拓展】裂裂变与聚与聚变的比的比较比比较裂裂变聚聚变定定义较大原子核分大原子核分裂裂为较小原子小原子核的核的过程程质量量较小的原子核小的原子核结合成合成质量量较大原子核大原子核的的过程程条件条件用中子用中子轰击较大原子核大原子核超高温超高温释放核能大小放核能大小巨大巨大更加巨大更加巨大比比较裂裂变聚聚变是否可控制是否可控制可利用核反可利用核反应堆控制堆控制链式反式反应的速度的速度目前目前, ,核聚核聚变速度速度还不能人不能人为控制控制应用用原子原子弹、核、核电站站氢弹知知识点二点二 太阳能太阳能1.1.太阳能主要来自于太阳内部太阳能主要来自于太阳内部氢原子核在超高温下原子核在超高温下发生的生的_,_,释放出的巨大核能。放出的巨大核能。参考答案参考答案: :聚变聚变2.2.目前直接利用太阳能的方式主要有两种目前直接利用太阳能的方式主要有两种, ,第一种第一种:_,:_,第二种第二种:_:_。提示提示: :常见的利用太阳能的一种方式是把玻璃的内表面常见的利用太阳能的一种方式是把玻璃的内表面涂黑涂黑, ,制成集热器制成集热器, ,用收集到的热能为人类服务用收集到的热能为人类服务; ;另一种另一种方式是将太阳能转化为电能方式是将太阳能转化为电能, ,如太阳能电池如太阳能电池, ,将太阳能将太阳能转化为电能供我们使用。转化为电能供我们使用。参考答案参考答案: :(1)(1)用集热器把水等物质加热用集热器把水等物质加热, ,如太阳能集热如太阳能集热器器(2)(2)太阳能电池把太阳能转化为电能太阳能电池把太阳能转化为电能, ,如太阳能凉帽如太阳能凉帽3.3.太阳能有哪些太阳能有哪些优点和缺点点和缺点? ?参考答案参考答案: :太阳能的优点太阳能的优点: :(1)(1)太阳能能量十分巨大太阳能能量十分巨大, ,取之不尽取之不尽, ,用之不竭。用之不竭。(2)(2)太阳能分布广阔太阳能分布广阔, ,不需要运输。不需要运输。(3)(3)太阳能是一种清洁能源太阳能是一种清洁能源, ,使用时不会带来任何污染。使用时不会带来任何污染。(4)(4)使用方便、安全。使用方便、安全。太阳能的缺点太阳能的缺点:(1):(1)太阳能非常分散太阳能非常分散, ,收集和转化太阳能收集和转化太阳能的系统过于庞大的系统过于庞大, ,因而造价过高。因而造价过高。(2)(2)太阳能受季节、气候等因素的影响较大太阳能受季节、气候等因素的影响较大, ,不太稳定。不太稳定。(3)(3)太阳能的转换效率很低。太阳能的转换效率很低。【示范示范题2 2】(2017(2017随州中考改随州中考改编) )课本中的插本中的插图“太阳太阳能凉帽能凉帽”, ,电池板把太阳能池板把太阳能转化化为扇叶的扇叶的动能能( (如如图),),引引发了小了小聪一些一些联想想, ,他的下列表达他的下列表达错误的是的是( () )A.A.太阳能太阳能实质上是太阳内部核反上是太阳内部核反应释放出的能量放出的能量B.B.太阳能是太阳能是“二次能源二次能源”C.C.太阳光中的可太阳光中的可见光是光是电磁波磁波D.D.太阳光可以在真空中太阳光可以在真空中传播播【精讲精析精讲精析】本题考查能源的分类、能量的转化、光本题考查能源的分类、能量的转化、光的传播以及电磁波等内容。太阳能是一次能源的传播以及电磁波等内容。太阳能是一次能源, ,也是可也是可再生能源再生能源, ,故故B B错误错误, ,符合题意。符合题意。答案答案: :B B【微点微点拨】太阳能的来源及利用太阳能的来源及利用(1)(1)来源来源: :太阳的能量来自其内部太阳的能量来自其内部发生的生的氢核聚核聚变所所释放放的能量。的能量。(2)(2)利用方式。利用方式。太阳能太阳能转化化为内能内能: :如用集如用集热器把水等物器把水等物质加加热; ;太阳能太阳能转化化为电能能: :利用太阳能利用太阳能电池池发电。【教材教材图片片考点考点阐释】命命题点点 获得核能的途径得核能的途径 甲甲图属于属于_,_,乙乙图属于属于_,_,核核电站是利用原子核站是利用原子核_时释放的核能来放的核能来发电的。的。( (均均选填填“裂裂变”或或“聚聚变”) )答案答案: :裂变聚变裂变裂变聚变裂变命命题点点 太阳能的利用太阳能的利用 太阳能汽太阳能汽车中的太阳能中的太阳能电池将池将_能能转化化为_能能, ,太阳能是太阳内部的太阳能是太阳内部的氢原子核在超高温下原子核在超高温下发生生_所所释放的核能。放的核能。答案答案: :太阳电聚变太阳电聚变