第2節(jié)新能源的發(fā)展（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解核能的特點(diǎn)及其來源與利用，知道太陽能的由來，了解利用太陽能的方式及其

新進(jìn)展，能利川能源的知識(shí)解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。

2.了解核能利用及核廢料處理的實(shí)例，能表達(dá)自己的觀點(diǎn)，具有初步的科學(xué)論證能力。

3.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)地球I.的大部分能源源于太陽能，能提出問題，能用能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

的觀點(diǎn)形成猜想與假設(shè)。

4.通過了解我國(guó)在核能利用方面的新成就，增強(qiáng)民族自豪感和使命感，體會(huì)新能源開

發(fā)對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】核能的特點(diǎn)與應(yīng)用；太陽能的來源與利用。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】裂變和聚變；太陽能的利用。

【自主預(yù)習(xí)】閱餒教材，完成以卜問題：

1.原子核是由帶正電的和不帶電的組成的。

2.核能：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生或者質(zhì)量較小的原子核相互_____,就可能

釋放出驚人的,這種能量被稱為核能.

3.裂變：質(zhì)量較的原子變成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核的過程，釋放

出o核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是；原子彈也是利用核制

造的核武器。

4.聚變：質(zhì)量較的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過程，釋放出更加巨

大的能量。是利用氫核聚變釋放的能量制造的核武器。

5.目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是轉(zhuǎn)換，是用集熱器把水等物質(zhì)加

熱，把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；另一種是轉(zhuǎn)換，用太陽能電池把太陽能直接轉(zhuǎn)化為—

能。

【課堂探究】

探究一、核能

【由學(xué)生回憶原子的結(jié)構(gòu)與帶電情況，教師進(jìn)行總結(jié)】

1.原子核的組成

原子核通常由和組成，質(zhì)子帶電荷，其電荷量跟電子的電荷量

相等，中子不帶電：質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍，中子和質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。質(zhì)子

和中子構(gòu)成非常小的原子核，就像幾顆豆粒擠在一個(gè)非常大的廣場(chǎng)中央。

一質(zhì)子（帶正電）

原子核

（帶正電）匚中子（不帶電）

2.核能

（1）核能：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

使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是，一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生或者質(zhì)量較小

的原子核相互，就有可能釋放出驚人的能量。這種能量就是核能。

（2）釋放核能的方式：核和核o

3.裂變

（1）裂變：1934至1938年，科學(xué)家先后用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使

其發(fā)生裂變，發(fā)現(xiàn)一個(gè)核分裂成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核，同時(shí)釋放出大量的能量。奇妙

的是，鈾235核在分裂成兩個(gè)別的原子核的時(shí)候，又放出2至3個(gè)中子。

（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，釋放大量核能的同時(shí)產(chǎn)生出幾個(gè)新的中子，這些中

子又會(huì)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是裂變

中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

（3）裂變的應(yīng)用

①原了彈：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，大量原了核就在瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的

能量。根據(jù)這一原理，在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核

裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。

②核電站

核電站利用裂變產(chǎn)生的核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。1942年，人類利用核反應(yīng)

堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。

a.核反應(yīng)堆：核反應(yīng)堆是原于核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所，它能夠控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，

緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置。

b.核電站的工作原理及能量轉(zhuǎn)化

核燃料_________■

VSP-LJI

miBMBWI

核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)

核電站將反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的內(nèi)能，通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通

過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。核電站發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況：核能T能T機(jī)械能T

能。

C.我國(guó)的一些核電站

我國(guó)自主設(shè)計(jì)、制造的核電站具有世界先進(jìn)水平。其中“華龍一號(hào)”核電站是由中國(guó)核

T'也集團(tuán)公司和中國(guó)廣核集團(tuán)在30余年核電科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的某礎(chǔ)匕

根據(jù)福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋以及中國(guó)和全球最新安全要求，研發(fā)的先進(jìn)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電

技術(shù)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電創(chuàng)新成果，是中國(guó)核電機(jī)組發(fā)展的主力堆型,

是中國(guó)核電走向世界的“國(guó)家名片”，是中國(guó)核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果。

4.聚變

（1）聚變：如果將某些質(zhì)量很小的原子核，例如用核（由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子構(gòu)成）

與負(fù)核（由一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核基核，也會(huì)釋放

出巨大的核能，這就是聚變，也稱為熱核反應(yīng)。

（2）氫彈：笊核和笳核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間群放驚人的

能量?！玫木褪蔷圩兯查g釋放的能量。

（3）太陽內(nèi)部的聚變：在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生,釋放出巨大的

核能。太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，比原子彈爆炸的威力更大。太陽核心釋放的能

量向外擴(kuò)散，可以傳送到太陽表面。太陽表面溫度約為6000C,就像一個(gè)高溫氣體組成的

海洋。大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射出去。

（4）海水中的核能：如何實(shí)現(xiàn)可控聚變，如何利用可控聚變釋放的核能，科學(xué)家正在

積極地探索著。海水中盆藏著豐富的、可以實(shí)現(xiàn)聚變的笊核。1升海水所含笊產(chǎn)生的聚變能

等同于300升汽油所釋放的能量。海水中笊的儲(chǔ)量可使人類使用幾十億年。

5.核電站和核廢料處理

核反應(yīng)堆是通過可控裂變反應(yīng)釋放核能的設(shè)備。反應(yīng)堆內(nèi)的鈾核發(fā)生裂變時(shí)，會(huì)釋放能

量，也會(huì)產(chǎn)生放射線。如果放射線泄漏到反應(yīng)堆外面，會(huì)對(duì)人和其他生物造成傷害，所以核

反應(yīng)堆都封閉在一個(gè)厚厚的鋼筋混凝土殼中。

（1）核泄漏的危害。核電站一旦發(fā)生核泄漏事故，就可能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，所以核電

站的安全性應(yīng)得到百度重視。為此，科學(xué)家們制訂了嚴(yán)格的安全措施和安全標(biāo)準(zhǔn)。

（2）核電站嚴(yán)格的安全措施和安全標(biāo)準(zhǔn)。

（3）核廢料的處理。核電站使用過的核燃料成為核廢料。由于核廢料仍具有放射性，

對(duì)環(huán)境會(huì)造成相當(dāng)大的危占，因此要將核廢料深埋到人跡稀少的沙漠地帶。

【例題1】物質(zhì)是由分子或原子絹成的，的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的：原子

是由原子核和核外組成的，原子核由質(zhì)子和組成。如圖所示，是不同科學(xué)家提

出的原子模型，其中（選填"A”或"B”）是盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型。

AB

【例題2】如圖是我國(guó)的大亞灣核電站，是利用核能來大規(guī)模生產(chǎn)電能的發(fā)電站。關(guān)于

核能和核電站，下列相關(guān)說法中正確的是（）

A.核能是可再生能源

B.核能不會(huì)對(duì)人類造成危害

C.核電站是利用裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)甩的

D.核電站發(fā)電時(shí)，把核能直接轉(zhuǎn)化為電能

探究二、太陽能

1.儲(chǔ)存在化石燃料中的太陽能

遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它

們死后，軀體埋在地下和海底，經(jīng)過幾百萬年的沉積、億學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸

漸變成了石油和煤。在石油形成過程中還放出天然氣。

2.直接利用太陽能

（1）集熱器

集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)，把太陽能宜接轉(zhuǎn)化為能。平板式集

熱器的箱面是玻璃，內(nèi)部有涂黑的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而將集熱器

管道內(nèi)的水流加熱。

（2）太陽能電池

太陽能電池，是一種在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體元件，直接把太陽能轉(zhuǎn)變成一

能。光電池的種類很多，常用的有硒光電池、硅光電池和硫化泥、硫化銀光電池等。

太陽能電池在生活，生產(chǎn)、航空航天、交通、通信等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。

3.一些新能源

（1）海洋能：海洋能也是人們可以利用的新能源，都可以用來發(fā)電。我國(guó)建設(shè)了數(shù)座

潮汐電站，潮汐能不是來源于太陽能。潮汐能是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，導(dǎo)致海平

面周期性升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。

（2）風(fēng)能：風(fēng)能也是人們可以利用的新能源，都可以用來發(fā)電。我國(guó)建成了許多“風(fēng)

車田”，場(chǎng)面蔚為壯觀。

【例題3】太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽能的利用，下列說法

中正確的是（）

甲乙

A.圖甲，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能

B.圖乙，太陽能路燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為路燈的光能

C.圖內(nèi)，首架環(huán)球航行的太陽能K機(jī)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為8機(jī)上電池的化學(xué)能

D.圖丁，太陽能熱水器通過做功將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能

【精講點(diǎn)撥】

1.原子結(jié)構(gòu)：原子是由原子核和核外電子組成的，原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶

電的中子組成，電子帶負(fù)電。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，體積非常小。

—質(zhì)子

噲

—原子核_（帶正電）原子

（帶正電）中子

G電

原子一（不帶電）皿

?力

—核外電子o中

（帶負(fù)電）

2.核能：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能降放

出驚人的能量，這就是核能。獲取核能有兩條途徑：一是原子核的裂變，二是聚變。

3.裂變：質(zhì)量較大的原子核分裂成較小原子核的過程稱為裂變。通過控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的

速度，使核能緩慢平穩(wěn)的釋放出來，就可以和平地使用核能了，核反應(yīng)堆就是基于這樣的目

的建造出來的。

4.聚變：質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過程，釋放出更加巨大的

能量。

【歸納整理】

第2節(jié)新能源的發(fā)展

y核能卜［質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合,

就可能釋放出驚人的能量，這種能量被稱為核能.

新廠①質(zhì)量較大的原子變成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核的過程.

T核裂變_②使很多個(gè)鈾核在極短的時(shí)間內(nèi)相繼裂變，叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng).

能

源L③應(yīng)用：核電站（可控制）、原子彈（不可控制）.

的

發(fā)■BB1「①質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過程.

展-核聚變T-

1"②釋放出更加巨大的能量。應(yīng)用：氫彈.

一F廠①光電轉(zhuǎn)換：指太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能.

《脂-②光熱轉(zhuǎn)換：把太陽能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

L③光化轉(zhuǎn)換：把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在生物體內(nèi).

【課堂練習(xí)】

1.圖是“風(fēng)能一太陽能”路燈示意圖，下列說法正確的是（）

A.風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用了電生磁原理

B.太陽能來自太陽內(nèi)部的核聚變

C.給蓄電池充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.控制器中的集成電路是用超導(dǎo)材料制成的

2.陽江核電站是我國(guó)廣東省的第四座核電站。卜列關(guān)于核能和核能發(fā)電的說法中，正

確的是（）

A.核能是一次能源，利用核裂變發(fā)電

B.核能是一次能源，利用核聚變發(fā)電

C.核能是二次能源，利用核裂變發(fā)電

D.核能是二次能源，利用核聚變發(fā)電

3.2025年5月14□,我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核

電5號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行1000天，持續(xù)向社會(huì)穩(wěn)定輸送清潔電能超370億度，如

圖所示是“華龍一號(hào)”全球首堆外景。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.核能屬于不可再生能源

B.核電站利用核反應(yīng)堆通過可控核裂變釋放核能

C.核反應(yīng)堆將核能直接轉(zhuǎn)化為電能

D.核廢料具有放射性，一般深埋在人煙稀少的地方

4.圖是“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀照明燈:它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”太陽能電池板，“腰”

挎照明燈.，“腳踩”蓄電池。下列解釋合理的是（）

A.小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B,太陽能電池板，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

C.照明燈在工作時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能

D.蓄電池在夜晚放電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

5.2025年1月20日，中國(guó)有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）

創(chuàng)造新世界紀(jì)錄，首次完成1億攝氏度1000秒“高質(zhì)量燃燒”，標(biāo)志我國(guó)聚變能源研究實(shí)現(xiàn)

從基礎(chǔ)科學(xué)向工程實(shí)踐的重大跨越，對(duì)人類加快實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。關(guān)于核能和核

能利用下列說法正確的是（）

A.核能既是一次能源，又是可再生能源

B.我國(guó)的核能利用來源主要是核聚變

C.核能利用的豐耍裝置是核反應(yīng)堆：核反應(yīng)堆發(fā)牛的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的

D.核能利用是將核能直接轉(zhuǎn)化成電能

6.如圖是光電池工作原理的示意圖：光電池由疊在一起的兩片不一樣的半導(dǎo)體材料構(gòu)

成，當(dāng)太陽光照射到其表面時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，從而使電路中產(chǎn)生電流。從能量轉(zhuǎn)換的

角度看，光電池是將能轉(zhuǎn)化為o

【課后反思】

本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？

參考答案與試題解析

第2節(jié)新能源的發(fā)展（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解核能的特點(diǎn)及其來源與利用，知道太陽能的由來，了解利用太陽能的方式及其

新進(jìn)展，能利用能源的知識(shí)解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。

2.了解核能利用及核廢料處理的實(shí)例，能表達(dá)自己的觀點(diǎn)，具有初步的科學(xué)論證能力。

3.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)地球上的大部分能源源于太陽能，能提出問題，能用能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

的觀點(diǎn)形成猜想與假設(shè)。

4.通過了解我國(guó)在核能利用方面的新成就，增強(qiáng)民族自豪感和使命感，體會(huì)新能源開

發(fā)對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】核能的特點(diǎn)與應(yīng)用；太陽能的來源與利用。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】裂變和聚變；太陽能的利用。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：

1.原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成的。

2.核能：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合,就可能釋放出

驚人的能量，這種能量被稱為核能。

3.裂變：質(zhì)量較大的原子變成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核的過程，釋放出核能。核電

站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆:原子彈也是利用核裂變制造的核武器。

4.聚變：質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的i寸程,釋放出更加巨大的

能量。氫強(qiáng)是利用氫核聚變釋放的能量制造的核武器.

5.目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是光熱轉(zhuǎn)換,是用集熱器把水等物質(zhì)加熱,

把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；另一種是光電轉(zhuǎn)換,用太陽能電池把太陽能更接轉(zhuǎn)化為電能。

【課堂探究】

探究一、核能

【由學(xué)生回憶原子的結(jié)構(gòu)與帶電情況，教師進(jìn)行總結(jié)】

1.原子核的組成

原子核通常由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子帶正電荷，其電荷量跟電子的電荷量相等，中子不

帶電；質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍，中子和質(zhì)子的質(zhì)量幾乎相同。質(zhì)子和中子構(gòu)成非

常小的原子核，就像幾顆豆粒擠在一個(gè)非常大的廣場(chǎng)中央。

一質(zhì)子（帶正電）

原子核

（帶正電）

-中子（不帶電）

2.核能

（1）核能：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

使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是，一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生理或者質(zhì)量較小的原

子核相互結(jié)合,就有可能釋放出驚人的能量。這種能量就是核能。

（2）釋放核能的方式：核裂變和核聚變。

3.裂變

（1）裂變：1934至1938年，科學(xué)家先后用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使

其發(fā)生裂變，發(fā)現(xiàn)?個(gè)核分裂成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核，同時(shí)釋放出大量的能量。奇妙

的是，鈾235核在分裂成兩個(gè)別的原子核的時(shí)候，又放出2至3個(gè)中子。

（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

當(dāng)中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，釋放大量核能的同時(shí)產(chǎn)生出幾個(gè)新的中子，這此中

子乂會(huì)轟擊其他鈾核……于是就導(dǎo)致?系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是裂變

中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

（3）裂變的應(yīng)用

①原子彈：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加以控制，大量原子核就在一瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的

能量。根據(jù)這一原理，在人類實(shí)現(xiàn)可控核裂變大約三年后，即1945年，利用不加控制的核

裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。

②核電站

核電站利用裂變產(chǎn)生的核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。1942年，人類利用核反應(yīng)

堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。

a.核反應(yīng)堆：核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所，它能夠控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，

緩慢、平穩(wěn)地釋放核能的裝置..

b.核電站的工作原理及能量轉(zhuǎn)化

核燃之

核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)

核電站將反應(yīng)堆中放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的內(nèi)能，通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通

過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。核電站發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況：核能T內(nèi)能T機(jī)械能T電能。

C.我國(guó)的一些核電站

我國(guó)自主設(shè)計(jì)、制造的核電站具有世界先進(jìn)水平。其中“華龍一號(hào)”核電站是由中國(guó)核

工業(yè)集團(tuán)公司和中國(guó)廣核集團(tuán)在30余年核電科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,

根據(jù)福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋以及中國(guó)和全球最新安全要求，研發(fā)的先進(jìn)百萬T?瓦級(jí)壓水堆核電

技術(shù)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電創(chuàng)新成果，是中國(guó)核電機(jī)組發(fā)展的主力堆型,

是中國(guó)核電走向世界的“國(guó)家名片”，是中國(guó)核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果。

4.聚變

（1）聚變：如果將某曲質(zhì)量很小的原子核，例如笊核（由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子構(gòu)成）

與僦核（由一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核——氮核，也會(huì)釋放

出巨大的核能，這就是聚變，也稱為熱核反應(yīng)。

抗G氮

W號(hào)丁

瓶中子

（2）氫彈：笊核和今核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放驚人的

能量。氫理利用的就是聚變瞬間釋放的能量。

（3）太陽內(nèi)部的聚變：在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出巨大的核

能。太陽核心每時(shí)每刻都在發(fā)生氫彈爆炸，比原子彈爆炸的威力更大。太陽核心釋放的能量

向外擴(kuò)散，可以傳送到太陽表面；太陽表面溫度約為6000C,就像一個(gè)高溫氣體組成的海

洋。大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射出去。

（4）海水中的核能：如何實(shí)現(xiàn)可控聚變，如何利用可控聚變釋放的核能，科學(xué)家正在

積極地探索著。海水中蘊(yùn)藏著豐富的、可以實(shí)現(xiàn)聚變的笊核。1升海水所含笊產(chǎn)生的聚變能

等同于300升汽油所釋放的能量。海水中笊的儲(chǔ)量可使人類使用幾十億年。

5.核電站和核廢料處理

核反應(yīng)堆是通過可控裂變反應(yīng)釋放核能的設(shè)備。反應(yīng)堆內(nèi)的鈾核發(fā)生裂變時(shí)，會(huì)釋放能

量，也會(huì)產(chǎn)生放射線。如果放射線泄漏到反應(yīng)堆外面，會(huì)對(duì)人和其他生物造成傷害，所以核

反應(yīng)堆都封閉在一個(gè)厚厚的鋼筋混凝土殼中。

（1）核泄漏的危害。核電站一旦發(fā)生核泄漏事故，就可能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，所以核電

站的安全性應(yīng)得到高度重視。為此，科學(xué)家們制訂了嚴(yán)格的安全措施和安全標(biāo)準(zhǔn)。

（2）核電站嚴(yán)格的安全措施和安全標(biāo)準(zhǔn)。

（3）核廢料的處理。核電站使用過的核燃料成為核廢料。由于核廢料仍具有放射性,

對(duì)環(huán)境會(huì)造成相當(dāng)大的危害，因此要將核廢料深埋到人跡稀少的沙漠地帶。

【例題1】物質(zhì)是由分子或原子組成的，的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的：原子

是由原子核和核外組成的，原子核由質(zhì)子和組成。如圖所示，是不同科學(xué)家提

出的原子模型，其中（選填"A”或"B”）是盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型。

AB

【答案】電子；電子；中子；B。

【解析】物質(zhì)是由分子或原子組成的，電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的。原子是由

帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子組成的，原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成。

盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型為B。

【例題2】如圖是我國(guó)的大亞灣核電站，是利用核能來大規(guī)模生產(chǎn)電能的發(fā)電站。關(guān)于

核能和核電站，下列相關(guān)說法中正確的是（C）

A.核能是可再生能源

B.核能不會(huì)對(duì)人類造成危害

C核電站是利川裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)電的

D.核電站發(fā)電時(shí)，把核能直接轉(zhuǎn)化為電能

【解析】A.核能消耗后不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充的能源，其屬于不可再生能

源，故A錯(cuò)誤；

B.核裂變的材料有很強(qiáng)的放射性，使用不當(dāng)會(huì)對(duì)人類造成危害，故B錯(cuò)誤；

C.核電站是利用裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)電的，故C正確；

D.核電站發(fā)電過程內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化為核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為電能，故D錯(cuò)誤。

探究二、太陽能

1.儲(chǔ)存在化石燃料中的太陽能

遠(yuǎn)古時(shí)期陸地和海洋中的植物，通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物體的化學(xué)能。在它

們死后，軀體埋在地下和海底，經(jīng)過幾百萬年的沉積、億學(xué)變化、地層的運(yùn)動(dòng)，在高壓下漸

漸變成了石油和煤。在石油形成過程中還放出天然氣。

2.直接利用太陽能

（1）集熱器

集熱器收集陽光中的能量來加熱水等物質(zhì)，把太陽能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。平板式集熱器的

箱面是玻璃，內(nèi)部有涂黑的吸熱板，可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而將集熱器管道內(nèi)

的水流加熱。

（2）太陽能電池

太陽能電池，是?種在光的照射下產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體元件,直接把太陽能轉(zhuǎn)變成也能。

光電池的種類很多，常用的有硒光電池、硅光電池和硫化詫、硫化銀光電池等。

太陽能電池在牛活、生產(chǎn)、航空航天、交通、通信等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。

3.一些新能源

（1）海洋能：海洋能也是人們可以利用的新能源，都可以用來發(fā)電。我國(guó)建設(shè)了數(shù)座

潮汐電站，潮汐能不是來源于太陽能。潮汐能是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，導(dǎo)致海平

面周期性升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量。

（2）風(fēng)能：風(fēng)能也是人們可以利用的新能源，都可以用來發(fā)電。我國(guó)建成了許多“風(fēng)

車田”，場(chǎng)面蔚為壯觀"

【例題3】太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽能的利用，下列說法

中正確的是（A）

T

A.圖甲，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學(xué)能

B.圖乙，太陽能路燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為路燈的光能

C.圖丙，首架環(huán)球航行的太陽能飛機(jī)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為飛機(jī)上電池的化學(xué)能

D.圖丁，太陽能熱水器通過做功將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能

【解析】A.綠色植物的光合作用可將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確：

B.太陽能路燈在白天時(shí)不需要照明，則白天將太陽能儲(chǔ)存起來，晚上再轉(zhuǎn)化電能，讓

路燈發(fā)光，并不是太陽能直接轉(zhuǎn)化為光能，故B錯(cuò)誤:

C.太陽能飛機(jī)上的太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動(dòng)能，故C

錯(cuò)誤；

D.太陽能熱水器直接吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不需要通過做功來將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

能，故D錯(cuò)誤。

故選A.

【精講點(diǎn)撥】

1.原子結(jié)構(gòu)：原子是由原子核和核外甩子組成的，原子核又是由帶正電的質(zhì)子和不帶

電的中子組成，電子帶負(fù)電。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，體積非常小。

L質(zhì)子

—原子核_（帶正電）升垓

（帶正電）中子

原子一（不帶電）@電子

周

子

七

中

子

_核外電子。

素

碳

（帶負(fù)電）元

2.核能：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放

出驚人的能量，這就是核能。獲取核能有兩條途徑：一是原子核的裂變，二是聚變。

3.裂變：質(zhì)量較大的原子核分裂成較小原子核的過程稱為裂變。通過控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的

速度，使核能緩慢平穩(wěn)的釋放出來，就可以和平地使用核能了，核反應(yīng)堆就是基于這樣的目

的建造出來的。

4.聚變：質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過程，釋放出更加巨大的

能量。

【歸納整理】

第2節(jié)新能源的發(fā)展

_|一質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合,

口一就可能釋放出驚人的能量，這種能量被稱為核能.

新[-①質(zhì)量較大的原子變成兩個(gè)質(zhì)量中等大小的原子核的過程.

T核裂變—②使很多個(gè)鈾核在極短的時(shí)間內(nèi)相繼裂變，叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng).

能

源

一③應(yīng)用：核電站（可控制）、原子彈（不可控制）.

的

發(fā)核聚變一]①質(zhì)量較小的原子核在超高溫下結(jié)合成新的原子核的過程.

展

②釋放出更加巨大的能量。應(yīng)用：氫彈.

-------廠①光電轉(zhuǎn)換：指太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能.

鬻高-②光熱轉(zhuǎn)換：把太陽能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

L③光化轉(zhuǎn)換：把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在生物體內(nèi).

【課堂練習(xí)】

1.圖是“風(fēng)能一太陽能”路燈示意圖，下列說法正確的是（）

A.風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用了電生磁原理

B.太陽能來自太陽內(nèi)部的核聚變

C.給蓄電池充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.控制器中的集成電路是用超導(dǎo)材料制成的

【答案】B

【詳解】A.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；

B.太陽能來自太陽內(nèi)部的核聚變，太陽內(nèi)部的氫原子核在高溫高壓下發(fā)生聚變反應(yīng)，

釋放出巨大的能量，故B正確；

C.給蓄電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而不是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；

D.控制器中的集成電路是用半導(dǎo)體材料制成的，而不是超導(dǎo)材料，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.陽江核電站是我國(guó)廣東省的笫四座核電站。下列關(guān)于核能和核能發(fā)電的說法中，正

確的是（）

A.核能是一次能源，利用核裂變發(fā)電

B.核能是一次能源，利用核聚變發(fā)電

C.核能是二次能源，利用核裂變發(fā)電

D.核能是二次能源，利用核聚變發(fā)電

【答案】A

【詳解】一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加二轉(zhuǎn)換的各種能量和資源，核能是直

接通過核反應(yīng)所得，不是其他能量轉(zhuǎn)換的，為一次能源。獲得核能的途徑有核聚變和核裂變,

目前核電站發(fā)電機(jī)利用的是核裂變發(fā)電，人類尚未實(shí)現(xiàn)可控核聚變的商業(yè)化應(yīng)用。故A正

確，BCD錯(cuò)誤。故選A。

3.2025年5月14日，我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核

電5號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行1000天，持續(xù)向社會(huì)穩(wěn)定輸送清潔電能超370億度，如

圖所示是“華龍一號(hào)”全球首堆外景。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.核能屬于不可再牛.能源

B.核電站利用核反應(yīng)堆通過可控核裂變釋放核能

C.核反應(yīng)堆將核能直接轉(zhuǎn)化為電能

D.核廢料具有放射性，一般深埋在人煙稀少的地方

【答案】C

【詳解】A.核能是一種相對(duì)較為清潔的能源，但由「核燃料在地球上的總量是一定的，

所以核能屬于不可再生能源，故A正確，不符合題意；

B.核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)培，核反應(yīng)堆是通過可控核裂變反應(yīng)

釋放核能的設(shè)備，故B正確，不符合題意；

C.核能發(fā)電的能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程是：核能一水和