《#44《核能的利用與環(huán)境保護》學案(魯科版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《#44《核能的利用與環(huán)境保護》學案(魯科版選修3（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、4.4《核能的利用與環(huán)境保護》學案 【學習目標】 1、了解核反應堆和核電站的基本原理 2了解核能利用的優(yōu)勢、危害及其防護措施 【學習重點】 反應堆和核電站的基本原理 【知識要點】 一、核電站 核反應堆是核電站的心臟.它是人工控制鏈式反應的裝置，可以使核能較平緩的釋放出來. 核電站的工作模式：是以核反應堆為能源，產(chǎn)生高壓蒸汽，取代發(fā)電廠的鍋爐，其余部分與火力發(fā)電廠基本相同.如課本圖所示，它主要由裂變反應堆、第一回路系統(tǒng)、第二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成. 二、核武器 原子彈： 是一種沒有減速劑、不加控制的爆炸性鏈式反應裝置。 氫彈： 是一種靠慣性約束、不需要人工控制而實

2、現(xiàn)聚變的反應裝置，它利用2iH和3iH迅速地聚變成4h,產(chǎn)生比原子彈更為強烈的爆炸。 三、核能的優(yōu)勢與危害 核能作為一種新能源，有很優(yōu)勢：核能發(fā)電比燃煤發(fā)電的成本低；核電站對環(huán)境污染比燃煤發(fā)電小得多。 核能的利用也存在一些危害：核燃料使用后會存留一定量具有高放射性的核廢料；核武器的威力巨大，不僅能摧毀地球上的生命，還能使生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞。 【典型例題】例題1：秦山核電站第一期工程裝機容量為30萬kW，如果1g鈾235完全裂變時產(chǎn)生的能量為8.21010J,并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾235?（一年按365天計算） 學生回答： 解：核電站每天的發(fā)電量為W

3、=Pt=3X108X24X3600J=2.592X1013J,每年的發(fā)電量W總=365W=9.46X1015J而1g鈾完全裂變時產(chǎn)生的能量為：8.2X1010J所15 以，每年消耗的鈾的量為：m二_kg=1.15102kg8.2"0 例題2：水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指—（填“氫能”、“核能”、“氫能和核能”）和利用。請說明理由。 解析：①核能： 因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大 量的核能 ②核能和氫能：因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。氫能有便于儲存與運輸?shù)膬?yōu)點，也可以為解決能源問題做出

4、貢獻。 【達標訓練】 1、一個相對原子質(zhì)量為235的鈾核在中子的轟擊下，能分裂成一個相對原子質(zhì)量為92的氪核和一個相對原子質(zhì)量為142的鋇核，這種現(xiàn)象叫做裂變 2、核電站反應堆里的核反應和原子彈里進行的核反應的區(qū)別是（C） A參加反應的核多少B參加反應的原子核的種類 C鏈式反應有無控制D鏈式反應的產(chǎn)物在核電站中，所發(fā)生的核反應（B）。 A、是聚變反應 B、是裂變反應 C、有的是聚變反應，有的是聚變反應 D、既不是聚變反應，又不是聚變反應核聚變能是一種具有經(jīng)濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源? 近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將

5、建成商用核聚變電站?一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子若已知氘原子的質(zhì)量為2.014u，氚原子的質(zhì)量為3.0160U,氦原子的質(zhì)量為4.0026U，中子的質(zhì)量為1.0087u，1u=1.6610②kg. （1）寫出氘和氚聚合的反應方程. （2）試計算這個核反應釋放出來的能量. （3）若建一座功率為30105kW的核聚變電站，假設聚變所產(chǎn)生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質(zhì)量？ （一年按32107s計算，光速c=300108m/s，結(jié)果取二位有效數(shù)字） 解：已Ve和Vh表示碰撞前電子的速率和氫原子的速率，根據(jù)題意有 碰撞前，氫原子與電子的總動能為Ek=1mHV：-mev222 解①②兩式并代入數(shù)據(jù)得Ek=12.897:.12.90eV 氫原子從基態(tài)激發(fā)到n=4的能級所需能量由能級圖得.E--0.85-（—13.59）=12.74eV④ 碰撞后電子和受激氫原子的總動能Ek二Ek一.汨=12.90一12.74=0.16eV【反思】 收獲 疑問