1、栏目索引栏目索引知识点一核能与裂变知识点一核能与裂变栏目索引栏目索引1.核能核能定义当原子核发生分裂或相互结合时释放出的能量特点核能十分巨大,能极大地补充人类能源的不足,使用核能大大地节约了常规能源;核能能够解决能源分布不平衡的问题缺点不可再生;核燃料产生核辐射,使用不当会对地球上的生物造成伤害栏目索引栏目索引2.裂变裂变裂变重原子核分裂成较轻的原子核。科学家发现用中子轰击质量比较大的铀235(质量数为235的铀)原子核,铀核会分裂成中等大小的原子核,这种现象叫做裂变链式反应如图所示,用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核于是就导致一系列
2、铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是核裂变时发生的链式反应。链式反应如果不加控制,就会爆炸,原子弹的爆炸就是链式反应不加控制的结果栏目索引栏目索引核电站工作原理目前的核电站是利用原子核裂变时产生的大量热量,使水变成蒸汽,推动蒸汽轮机转动,再带动发电机发电的。如图所示,核电站的核心装置是核反应堆,它是一种能够控制链式反应的装置工作过程核电站的能量转化过程是核能水和水蒸气的内能蒸汽轮机的机械能电能优点核能发电具有很多优点,如消耗的燃料少,大大减少燃料的运输量,不会产生有害气体,避免大气污染缺点核泄漏对人的影响一般表现为核辐射,放射性物质可通过呼吸、皮肤伤口及消化道吸收进入体内,引起伤害栏目索引栏
3、目索引知识点二聚变知识点二聚变核聚变核聚变是指由质量小的原子核,例如氘核与氚核,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核结合,生成新的质量更大的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式应用核聚变能产生比核裂变更多的能量,氢弹就是根据核聚变的原理制成的。太阳就是一个巨大的核聚变“工厂”。发生核聚变需要极高的温度,目前,可控的核聚变技术仍处于科研实验阶段,要进入实用阶段,还必须在技术上有新的突破优点在大海里,还蕴藏着大约有40多万亿吨核聚变资源氢的同位素氘,如果可控核聚变在21世纪前期变为现实,这些氘的聚变能可顶几万亿亿吨煤燃烧产生的能量,能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应几
4、乎不存在放射性污染,聚变能称得上是未来理想的能源栏目索引栏目索引题型核能及其利用题型核能及其利用例例(2017四川绵阳中考改编)目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是()A.核能是二次能源B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能发电的C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能发电的D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同栏目索引栏目索引解析解析A核能是一次能源B核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的CD核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹中的裂变过程是不加控
5、制的答案答案 B栏目索引栏目索引知识点一核能与裂变知识点一核能与裂变1.(2018河南模拟)关于核能和核反应,下列说法正确的是()A.只有核裂变才能释放核能B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站C.氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的D.原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的栏目索引栏目索引答案答案 D原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能,故A错误;核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染,核废料具有放射性,但不应该关闭,应该合理地利用,故B错误;氢弹爆炸是利用核聚变释放核能的,故C错误;如果原子核的链式反应不加控制,核能会瞬时释放出来,就会发生原子弹爆炸,故D正确。故选D。栏目索
6、引栏目索引知识点二聚变知识点二聚变2.(2017四川成都青羊模拟)关于核能的下列说法中,正确的是()A.任何原子内部都有原子核,所以,利用任何物质都能获得核能B.原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理制成的C.原子核间有斥力,所以核聚变必须在极高的温度和极大的压强下进行D.太阳内部在不断地进行着大量的裂变反应栏目索引栏目索引答案答案 C目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚变,不是所有的物质都能发生核反应的,故A错误;原子弹是利用核裂变的原理制成的,而氢弹是利用核聚变的原理制成的,故B错误;由于原子核之间存在斥力,所以核聚变必须在极高的温度和压强下进行,故C正
7、确;太阳内部在不断地进行着核聚变反应,故D错误。故选C。栏目索引栏目索引(2017福建中考)为缓解电力紧张的状况,我省正在加大核电站的建设。下列说法正确的是()A.核电站将核能最终转化为电能B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变C.核能发电使用的燃料是天然气D.核电站利用的核能属于可再生能源栏目索引栏目索引答案答案 A核电站先将核能转化为内能,再通过汽轮机将内能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能,故A正确;核反应堆中发生的是可控的核裂变,故B错误;核电站使用的就是核燃料,而不是天然气,故C错误;核能在地球上的储量是有限的,消耗后短期内不可能再生,属不可再生能源,故D错误。故选A。栏目
8、索引栏目索引1.(2018湖南湘潭中考)在核电站中()A.发生的是可以控制的链式反应B.需要把核燃料加热到极高的温度C.任何情况下,核能是没有污染的D.核燃料是可再生能源栏目索引栏目索引答案答案 A核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,是可控链式反应,故A正确;核电站中进行的是核裂变,不需要把核燃料加热到极高的温度,故B错误;核废料对环境污染是很严重的,故C错误;核燃料是短期无法再生的,所以是不可再生能源,故D错误。故选A。栏目索引栏目索引2.(2018辽宁丹东九中三模)核能被认为是一种清洁高效的能源。核反应堆内部发生的是的链式反应。氢弹爆炸,发生的是反应。栏目索引栏目索引答案答案核裂
9、变核聚变解析解析核反应堆中的核能是通过裂变释放的巨大能量,是可控的;氢弹爆炸,利用了核聚变产生的巨大能量。栏目索引栏目索引(2018山东济南槐荫二模)(多选)核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱,在世界能源结构中占有重要地位,目前中国已成为世界在建核电机组规模最大的国家。关于核电站,下列说法正确的是()A.核电站是利用核能来发电的,核能属于不可再生能源B.核电站运行时使用水来冷却,是因为水比热容较大C.目前商业运转中的核能发电厂都是利用核聚变发电D.核燃料在核反应堆中发生反应时,核能转化为内能栏目索引栏目索引答案答案 ABD核电站是利用核裂变的链式反应产生的能量发电的,核能不能在短期内从
10、自然界得到补充,属于不可再生能源,故A正确;水的比热容大,与其他物质比较,质量相同时,升高相同的温度,水吸收的热量多,故常用水来冷却,故B正确;目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变发电,故C错误;核燃料在核反应堆中发生反应时,核能转化为内能,最终转化为电能,故D正确。栏目索引栏目索引(2018山东枣庄模拟,8,)和平利用核能,提高清洁能源比重,是我国能源发展战略的重要内容,关于核能,下列说法正确的是()A.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的B.核反应堆中,核能是通过聚变释放能量的C.核能是二次能源D.原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理制成的栏目索引栏目索引答案答案 A核反应堆中的核能是通过
11、裂变释放巨大能量的,是可控的,故A正确,B错误;核能是一次能源,故C错误;原子弹是利用核裂变的原理制成的,故D错误。栏目索引栏目索引(2017湖北宜昌伍家岗期末,9,)关于核反应,下列说法正确的是()A.只有裂变才能释放出核能B.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的D.氢弹爆炸是利用裂变释放出核能栏目索引栏目索引答案答案 B原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能,故A错误;如果原子核的链式反应不加控制,核能会瞬间释放出来,如原子弹爆炸,故B正确;核电站的核反应堆中发生的链式反应是可控制的,故C错误;原子弹是利用核裂变的链式反应原理,氢弹是利用的核聚
12、变,故D错误。栏目索引栏目索引(2018四川南充中考,16,)中国在核电事业上,已取得辉煌成就,其援建巴基斯坦的核电站,即将于2019年投入使用,核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是利用原子核的(选填“裂变”或“聚变”)来发电的;手机是我们现在越来越普遍的通信工具,手机是利用传递信息的。栏目索引栏目索引答案答案裂变电磁波解析解析核电站是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的。手机既能发射电磁波,也能接收电磁波,手机靠电磁波传递信息。栏目索引栏目索引(2018湖南益阳中考,8,)下列关于核能说法正确的是()A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在
13、人烟稀少的地方C.核反应堆可将核能直接转化成电能D.我国已建成可控核聚变反应堆栏目索引栏目索引答案答案 B核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的,故A错误;核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性,因此核废料一般深埋在人烟稀少的地方,故B正确;核能发电的能量转移和转化过程是:核能水和蒸汽的内能汽轮机的机械能发电机转子的机械能电能,故C错误;我国已建成可控核裂变反应堆,故D错误。故选B。栏目索引栏目索引(2018山东广饶经济开发区乐安中学月考)阅读核电站,回答问题。核电站核电站和原子弹都是采用核裂变的方式获得能量的。在原子弹中,对这种“链式反应”是不加任何控制的,因此会产生巨大的、破坏性的爆炸
14、,并会产生明显的烟雾及气体组成的蘑菇云。核电站反应堆所用的核燃料,其浓度比原子弹中的核反应材料低,按程序正规操作一般不会发生核爆炸。核电站将核燃料棒或核燃料芯块中的能量释放出来,并将它最终转化为电能。核反应堆的示意图如图22-2-1所示,在圆顶状的反应堆中,核燃料棒中发生裂变并释放出内能,然后利用这些内能生成蒸汽,蒸汽被引入栏目索引栏目索引到一个独立的建筑物中驱动汽轮机进行发电工作。图22-2-1(1)核电站是利用核来发电的。(选填“聚变”或“裂变”)(2)水在蒸汽发生器中,由液态变为气态的过程中需要热量。(选栏目索引栏目索引填“吸收”或“放出”)(3)有人认为核能的使用能够节约正在被耗尽的化
15、石燃料,有人认为继续研究发展核能可能暂时会对我们有所帮助,但是世界上铀的含量是有限的,而且核电站会产生放射性高、持续几千年的废料。面对有关核能的争议,请简述你的看法。栏目索引栏目索引答案答案(1)裂变(2)吸收(3)目前来看,核能的发展还是很有必要的,但从长远看,人类还需要研究和开发安全的、可替代的新能源栏目索引栏目索引解析解析通过阅读材料考查学生“科学探究”中“获取和处理信息”的能力。核电站工作原理及过程在课本中略有提及,本题通过给出相关知识,考查学生通过阅读获取知识、利用知识的能力。(1)核电站是利用可控的核裂变来发电的;(2)水在蒸汽发生器中,由液态变为气态的过程属于汽化,汽化要吸收热量
16、;(3)从目前人类面临的能源状况来看,化石能源依然是人类所利用的主要能源,其对环境的危害明显较大,且储量也逐年减少,人类面临能源危机。核能在很大程度上弥补了这一能源缺口,只要我们善加利用,仍存在很大的现实意义。栏目索引栏目索引(2018江苏扬州一模)核潜艇是国家的战略重器,是维护国家安全的基石之一。(1)核能是(可/不可)再生能源,核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是(可以/不可以)控制的,目前人类大力发展核能、太阳能等能源,可有效缓解全球气候变暖的趋势。(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水上层密度大,下层密度小)时,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,此时应立即将潜艇水舱
17、中的水全部排出,使潜艇受到的重力(大于/小于)它的浮力,由于,潜艇还会下沉一段距离才会上浮。(3)核潜艇水平匀速行驶过程中,遇到紧急情况,迅速调整艇身仰角(与水栏目索引栏目索引平方向的夹角)至30开始上浮,上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶,潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图乙所示,潜艇在第75s时受到的海水压强为Pa(潜艇高度不计,海水密度取1.03103kg/m3,g取10N/kg),上浮过程中潜艇的速度大小为m/s。甲乙栏目索引栏目索引答案答案(1)不可可以(2)小于惯性(3)5.151054栏目索引栏目索引解析解析从题中获取的信息可以使学生了解国家军事力
18、量的伟大,培养学生的爱国主义精神,体现了核心素养中的责任。(1)核能不能从自然界源源不断获得,是不可再生能源,核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是可以控制的。(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水上层密度大,下层密度小)时,潜艇受到的浮力变小,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出,使潜艇受到的重力小于它的浮力,由于惯性,潜艇还会下沉一段距离才会上浮。(3)由图乙可知,潜艇在50100s内深度从100m匀速减到0m,所以75s时潜艇的深度h=50m压强:p=gh=1.03103kg/m310N/kg50m=5.15105Pa栏目索引栏目索引因为调整艇身仰角(与水平方向的夹角)至30开始上浮,所以潜艇的速度:v=4m/s。st2 ht2 100m100s50s
