46核能利用学案.doc

4.6 核能利用 学案 【学习目标】 (1)知道核反应堆和核电站． (2)了解裂变反应堆的工作原理，了解常用裂变反应堆的类型． (3)知道核电站的工作模式了解核能的发展前景． 反应堆 裂变材料 (核燃料) 一般用浓缩铀(铀235占3％一4％)，通常做成棒状，置于反应堆的中心部分． 慢化剂 (减速剂) 通常用石墨、重水或普通水，其作用是使裂变产生的快中子通过慢化剂而减速，使它容易被铀235吸收． 控制棒 用镉或硼钢制成，用来吸收减速后的中子，控制反应强度．当反应太强时，控制棒能自动插入．多吸收些中子；当反应强度不够时，控制棒能自动抽出一些，少吸收一些中子． 反射层 一般用石墨做材料，安放在反应堆中心区周围，阻止中子逃逸． 热交换器 核反应堆中释放的能量大部分转化为热能．利用水循环，产生高温高压的蒸汽。从而推动蒸汽轮机．带动发电机发电． 防护层 由金属套、防止中予外逸的水层以及l--2 m厚的钢筋混凝土构成，可有效地防止射线对人体及其他生物体的侵害． 说明： ①裂变反应堆常见的类型有：重水堆、高温气冷堆、快速中子增殖反应堆等． ； ②为防止射线泄漏和核废料污染，在反应堆的外面需建很厚的水泥防护层 二、核电站的工作模式 核电站是以核反应堆为能源，产生高压蒸汽，取代发电厂的锅炉，其余部分火 三、核能的利用 1．核武器：如原子弹、氢弹． 2．核电站：除发电外，反应堆还可提供大量中子用来进行各种物理实验，制造各 3．核动力：如核动力潜艇、核动力破冰船、核动力航空母舰、核动力太空探测器等． B、 C、 D、 分析：核反应中有四种不同类型的核反应，它们分别是衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变。其中衰变中有衰变、衰变等。 是衰变， 是衰变，是人工转变，只的C选项是重核裂变。 解：表示核裂变的是C 例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算） 学生回答： 解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600 J=2.592×1013 J，每年的发电量W总=365W=9.46×1015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为：8.2×1010 J 所以，每年消耗的铀的量为： 点评：培养学生推理及公式演算的能力。注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算。适当进行爱国主义教育。 例题3、水（包括海水）是未来的“煤炭”，能从根本上解决人类能源问题。这是指 （填“氢能”、“核能”、“氢能和核能”）和利用。请说明理由。 解析：①核能： 因为海水中含有大量核聚变的材料氘氘 ( )[21世纪教育网]=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为 ( ) A． 3条 B． 4条 C． 5条 D． 6条21世纪教育网 4.某放射性元素，在15h内衰变了全部原子核的7/8，则其半衰期为 ( ) A． 10h B． 7.5h C． 5h D． 3h 5. (钍)经过一系列α和β衰变，变成 (铅)，下列说法正确的是 ( ) A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子 C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变 6．卢瑟福提出原子的核式结构学说的依据是用α粒子轰击金铂，实验中发现α粒子( ) A．全部穿过或发生很小偏转 B．绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回 C．全部发生很大偏转 D．绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过 7．在极短的距离上，核力将一个质子和一个中子吸引在一起形成一个氘核，下述说法中正确的是 ( ) A．氘核的能量大于一个质子和一个中子能量之和 B．氘核的能量等于一个质子和一个中子能量之和 C．氘核的能量小于一个质子和一个中子能量之和 D．氘核若分裂为一个质子和一个中子时，一定要放出能量 8．关于质能方程，下列说法正确的是 ( ) A．人质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量 B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值 C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系 D．某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的 9．当一个中子和一个质子结合成氘核时，产生γ光子辐射，对这一实验事实，下列说法正确的是 ( ) A．核子