第7節核能目標導航目標導航課程標準課標解讀1.說出核能的概念及其應用。

2.知道原子核的裂變和聚變是獲得核能的兩種方式。

3.了解核電站的工作過程，知道核能的優點和可能帶來的問題。4.了解放射線及其應用。

5.初步建立利用核能的意識，初步建立能源可持續發展的觀念。解讀1:知道裂變和鏈式反應，聚變和熱核反應，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。

解讀2:知道放射性及其應用及核電站是利用核裂變的原理來工作的，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。知識精講知識精講知識點01核能原子由原子核和核外電子構成，而原子核又由質子和中子構成，質子帶正電荷，中子不帶電，對于原子來說，質子和中子幾乎集中了原子的全部質量，卻擠在原子中心非常小的空間內，構成很小的原子核，這使得原子核分裂或重新組合極其困難，但是一旦使原子核分裂或聚合，就可釋放出驚人的能量。

（一）核能的概念

原子核是可以轉變的，原子核在轉變過程中所釋放出的能量叫做核能。核裂變和核聚變是獲得核能的兩種途徑。

（二）裂變

(1)含義:核裂變是質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出巨大能量的現象。如中子轟擊鈾235，鈾核就會分裂成2個新核，并釋放出能量，同時產生幾個新的中子，1千克鈾全部裂變，釋放的能量超過2000噸煤完全燃燒釋放的能量。

(2)鏈式反應:每個鈾核裂變時會產生幾個中子，這些中子又會繼續轟擊其他鈾核，使其他鈾核裂變并產生更多的中子，這樣就會導致一系列鈾核持續裂變，產生鏈式反應，如圖所示?？焖俚牧炎兎磻梢砸鹈土业谋?，原子彈就是利用快速裂變制成的，我們]還可以控制鏈式反應的速度，把核能用于和平建設事業?！昂朔磻选本褪强刂屏炎兎磻难b置。

(3)應用:原子彈、核電站都是根據核裂變的原理制成的。原子彈屬于不加控制的鏈式反應；核電站屬于可控制的鏈式反應。

（三）聚變

(1)含義:2個質量較小的原子核結合成質量較大的新原子核，同時釋放出能量的現象。由于核聚變需要極高的溫度，所以核聚變也叫熱核反應。

如圖所示，氘核(1個質子和1個氘核中子)和氚核(1個質子和2個中子)在超高溫下聚合成新的原子核一氦核，并釋放出1個中子，同時釋放巨大的能量。

(2)釋放能量情況:質量相同的核燃料，核聚變反應釋放的核能比核裂變反應釋放的核能要多得多。(3)應用:氫彈是根據核聚變的原理制造的，它的威力比原子彈大得多。太陽的內部在不停地發生這種核聚變，從而向外釋放出巨大的能量。

【能力拓展】（一）分清裂變和聚變的概念

(1)裂變是重核的分裂，聚變是輕核的聚合。

(2)到目前為止，裂變的鏈式反應是可控制的，而聚變是不可控制的。（二）核聚變需要的溫度極高，目前只能依靠核裂變給它提供。例如，氫彈就必須要用原子彈的爆炸來引暴。當前，人類還不能控制核聚變使其和平地釋放能量?！炯磳W即練1】（2020九上·拱墅期末）2020年12月，我國自主研制的核聚變關鍵裝置“中國環流器二號M裝置”實現首次放電，標志著我國核聚變發展取得重大突破。下列關于核聚變的說法，正確的是（

）A.原子核必須在超高溫下才能發生聚變

B.任何兩個原子核都可以發生聚變

C.原子彈爆炸時釋放的巨大能量來自核聚變

D.目前核電站是利用核聚變釋放的核能發電的【答案】A【解析】A.原子核必須在超高溫下才能發生聚變，故A正確；

B.核聚變是由質量小的原子，在一定條件下發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，因此并不是任何兩個原子都能發生聚變，故B錯誤；

C.原子彈爆炸時釋放的巨大能量來自核裂變，故C錯誤；

D.目前核電站是利用可控核裂變釋放的核能發電的，故D錯誤?！炯磳W即練2】（2020·天臺模擬）2020年4月2日，中科院的“人造太陽”EAST實現1億度運行近10秒，為目前世界最長，其原理如下圖。（1）“人造太陽”獲得核能的方式是________；（2）“人造太陽”實驗從上世紀50年代開始到現在已經進行了半個多世紀。下列觀點中，屬于支持繼續進行這項研究的是：________（可多選）?！敬鸢浮浚?）核聚變（2）ABD【解析】核能（或稱原子能）是通過核反應從原子核釋放的能量。（1）由圖可知，氘原子和氚原子聚合形成氦原子并釋放能量的過程，屬于核聚變；

（2）A、人造太陽產生的輻射小，對環境基本無污染，屬于支持該研究的觀點；故A符合題意；

B、核能發電不排放二氧化碳，有助于緩解溫室效應；故B符合題意；

C、核能利用投入大，條件苛刻，該觀點屬于不支持發展核能的觀點；故C不符合題意；

D、核能能服務于人類，屬于支持發展核能的觀點；故D符合題意；知識點02核電站利用核能發電的電站叫核電站。利用核能發電是人們和平利用核能的一個重要方向。

（一）核電站的原理

(1)核反應堆:可控制地進行核反應的裝置，稱為核反應堆。核反應堆是核電站核心部分，它以鈾為核燃料。

(2)核電站的原理:利用核反應堆提供的能量，使水變成蒸汽，再利用高溫高壓的蒸汽推動汽輪發電機發電。

工作過程:如圖所示。

反應堆中放出的核能轉化為高溫蒸汽的內能,通過汽輪機帶動發電機發電，內能轉化為機械能,再轉化為電能。核電站的工作過程:第一回路中的水被泵壓人反應堆，在那里被加熱，然后進人熱交換器，把熱量傳給第二回路的水，然后又被泵壓回到反應堆里；在熱交換器內，第二回路的水經加熱生成高溫高壓蒸汽，被送入汽輪機驅動汽輪機做功后溫度降低、壓強減小，進人冷凝器，最后又由水泵把它壓回熱交換器。高速旋轉的汽輪機帶動發電機發電。

(3)核電站的能量轉化:核電站并非將核能直接轉化為電能。目前人類使用的電能大多數是通過發電機發出的，而發電機是把機械能轉化為電能的裝置，所以核電站必須把核能通過某些途徑轉化為機械能，再通過發電機轉化為電能。核反應堆以鈾235為燃料，反應堆中放出的核能轉化為高溫蒸汽的內能，通過汽輪機做功，將內能轉化為機械能，帶動發電機發電，將機械能轉化為電能。

（二）核電站的特點

(1)消耗燃料少，廢渣也少,產生的能量巨大，可以大大減少燃料的運輸量。(2)特別適合于缺少煤、石油和水力資源的區域。

(3)核電站需防止放射性物質泄漏造成的放射性污染，因此必須采用可靠的保護措施，同時要處理好廢渣。

(4)成本低，一些發達國家的核電已占相當大的比例，我國的核電事業發展得也很快。

（三）太陽能

(1)在太陽內部，氫原子核在超高溫下發生核聚變。

(2)太陽的巨大能量是內部核聚變產生的。

(3)大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射出去,其中有一部分到達地球表面。

【能力拓展】(1)核電站利用核能發電,其核心設備是核反應堆。核電站的核反應堆是利用可控的核裂變反應釋放核能的設備。

(2)核泄漏是指大量放射性的物質外泄，會對環境造成嚴重的破壞，因此核電站的安全應得到高度重視。(3)核能是不可再生能源【即學即練3】（2021·永嘉模擬）2020年12月，溫州首個核電站三澳核電站獲國家批準建設。該核電站的發電原理及電能輸送如圖所示，則以下敘述不正確的是(

)A.核反應堆里的是核裂變反應

B.汽輪機將機械能轉化為內能

C.發電機的主要原理是電磁感應

D.電網在輸送電能時會消耗電能【答案】B【解析】A.核反應堆里的是可控核裂變反應，故A正確不合題意；

B.汽輪機將水蒸氣的內能轉化為機械能，故B錯誤符合題意；

C.發電機的主要原理是電磁感應，故C正確不合題意；

D.電網在輸送電能時，會發熱，會消耗電能轉化為內能，故D正確不合題意?！炯磳W即練4】（2020九上·玉環期末）三門核電站是浙江省第二座核站，裝機總功率為750萬千瓦。該核電站獲取核能的途徑如圖________(選填“甲”或“乙”)所示，反應堆中發生的能量轉化為________。該核電站的年發電量為________千瓦時(一年以360天計)【答案】乙；核能轉化為內能；6.48×1010【解析】（1）人類獲取核能的兩種方式：裂變和聚變。聚變是小核變大核，由于不可控，只能用于氫彈；而裂變是大核變小核，其中可控核裂變用于核能發電；

（2）核反應堆釋放核能，然后給水加熱產生高壓蒸汽，推動汽輪機工作，而汽輪機帶動發電機，從而發出電能；

（3）根據公式W=Pt計算一年核電站的發電量。

【解答】（1）三門核電站是浙江省第二座核站，裝機總功率為750萬千瓦。該核電站獲取核能的途徑為核裂變，如圖甲所示；

（2）反應堆中發生的能量轉化為：核能轉化為內能。

（3）該核電站的年發電量為：W=Pt=750×104kW×（24h×360）=6.48×1010kW?h。知識點03放射性（一）放射性早在100多年前，科學家貝克勒爾、居里夫婦等發現鈾、釷、鐳等元素能夠自發地放出穿透能力很強的射線。居里夫人把元素具有的這種輻射能力叫做放射性。

原子核的裂變和聚變都會產生些放射性物質，這些物質的原子核內部會向外輻射出肉眼看不見的、能量很高的射線，如a射線、β射線和γ射線。

（二）三種主要的放射線射線組成穿透本領a射線帶正電的高速運動的氦原子核最弱，在空氣中只能前進幾厘米β射線帶負電的高速運動的電子流較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板γ射線能量很高的電磁波很強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土（三）放射性的利與弊

(1)利:少量的放射線可以為人類服務，如r射線可以對機械設備進行探傷；可以使種子變異，培育出新的優良品種；利用放射線可以殺菌。醫療上利用γ射線可以治療腫瘤等疾病。

(2)弊:過量的高能量的放射線照射對人體和動植物的組織有破壞作用?！灸芰ν卣埂糠派湫晕镔|不一定是核反應的產物，許多天然物質也具有放射性，如鐳、釷等?！炯磳W即練5】關于放射性，下列說法正確的是(

)。A.放射性物質在外界的影響下發出穿透能力很強的射線

B.α射線是電中性的高速運動的氦原子核流

C.β射線是帶負電的高速運動的電子流

D.放射性物質產生的輻射對人體組織都有破壞作用【答案】C【解析】A.放射性物質會自發的發出穿透能力很強的射線，不需要外界條件，故A錯誤；

B.α射線是帶正電的高速運動的氦原子核流，故B錯誤；

C.β射線是帶負電的高速運動的電子流，故C正確；

D.放射性物質產生的輻射對人體組織都有破壞作用與它的強度有關，如果劑量合適，那么不會對人體造成傷害，故D錯誤?！炯磳W即練6】常見的射線有：α射線、β射線、γ射線。（1）α射線：一束在電場中偏向________極板的射線，α粒子就是氦原子核。（2）β射線：是一種帶負電的高速運動的________，具有很強的貫穿本領。（3）γ射線：是一種波長很短的電磁波，其穿透本領最________。主要應用：可用來檢測鋼板或紙張的厚度，金屬內部的砂眼及裂縫；可用來檢查和醫治惡性腫瘤，照射種子使種子變異，培育優良品種；可用該射線做手術——________。【答案】（1）負（2）電子流（3）強；γ刀治癌【解析】（1）α射線：一束在電場中偏向負極板的射線，α粒子就是氦原子核。

（2）β射線：是一種帶負電的高速運動的電子流，具有很強的貫穿本領。

（3）γ射線：是一種波長很短的電磁波，其穿透本領最強。主要應用：可用來檢測鋼板或紙張的厚度，金屬內部的砂眼及裂縫；可用來檢查和醫治惡性腫瘤，照射種子使種子變異，培育優良品種；可用該射線做手術——γ刀治癌。能力拓展能力拓展考法01對核裂變和核聚變的認識混淆對核裂變和核聚變認識不清，誤認為目前核裂變和核聚變都是可以加以控制的，對核裂變和核聚變的應用不能區別。

搞清核裂變和核聚變的區別與聯系是關鍵。它們的聯系:都是原子核發生變化時，釋放出巨大的能量。它們的區別:核裂變是一個較重的核分裂為2個較輕的新核，同時釋放出巨大能量的過程，可以制造原子彈和用于核電站發電，目前人類可以進行控制；而核聚變是2個較輕的核聚合成個較重的新核，同時釋放出巨大能量的過程，可以制造氫彈，目前人類無法進行控制?！镜淅?】（2020·湖州）如圖用中子轟擊鈾-235原子核產生氪核和鋇核的模型。下列敘述正確的是（

）A.該模型表示的是核聚變

B.該反應產生的中子可繼續轟擊其他鈾核形成鏈式反應

C.該反應不會產生放射性物質

D.不能用該反應獲得能量的方式來發電【答案】B【解析】A.根據圖片可知，中子轟擊重原子核，然后分解為質量較小的輕核，所以該模型表示的是核裂變，故A錯誤；

B.該反應產生的中子仍然具有很多能量，可繼續轟擊其他鈾核形成鏈式反應，故B正確；

C.該反應肯定會產生放射性物質，故C錯誤；

D.可用該反應中的可控核裂變獲得能量的方式來發電，故D錯誤。

分層提分分層提分題組A基礎過關練1.下列各種警示標志中屬于放射性物質標志的是(

)A.

B.

C.

D.【答案】C【解析】A.為自燃品標志，故A不合題意；

B.為腐蝕品標志，故B不合題意；

C.為放射性物質標志，故C符合題意；

D.為劇毒品標志，故D符合題意。

2.下列關于放射線的說法中不正確的是(

)A.大量放射線會對人畜造成很大傷害B.放射線有百害無一益C.利用放射線時，必須注意有效防護和防止環境污染D.放射線有很高的能量【答案】B【解析】A.大量放射線會對人畜造成很大傷害，故A正確不合題意；

B.適量的放射線照射，可以殺死癌細胞，治療癌癥，故B錯誤符合題意；

C.利用放射線時，必須注意有效防護和防止環境污染，故C正確不合題意；

D.放射線有很高的能量，故D正確不合題意。

3.（2020九上·諸暨期末）利用核能發電是人們和平利用核能的一個重要方向。下面有關核電站的說法正確的是(

)A.核反應堆是利用核聚變原理工作的

B.汽輪機將機械能轉化為內能

C.發電機將機械能轉化為電能

D.核電站發電和原子彈爆炸時發生的鏈式反應，都是不加控制的【答案】C【解析】A.核反應堆是利用核裂變原理工作的，故A錯誤；

B.汽輪機將內能轉化為機械能，故B錯誤；

C.發電機將機械能轉化為電能，故C正確；

D.核電站發電是可控核裂變，原子彈爆炸時發生的鏈式反應，是不加控制的，故D錯誤。

4.（2020九上·余杭期末）2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置—中國環流器二號M裝置，在成都建成并實現首次放電，這意味著我國在可控核聚變技術領域走向了世界前列。下列說法不正確的是（

）A.新一代“人造太陽”的原理與氫彈的原理相同

B.目前核電站是利用核裂變反應發電的

C.任何原子內部都有原子核，所以利用任何物質都能獲得核能

D.超高溫是核聚變反應需要滿足的條件之一【答案】C【解析】A.新一代“人造太陽”的原理與氫彈的原理相同，都是核聚變，故A正確不合題意；

B.目前核電站是利用可控核裂變反應發電的，故B正確不合題意；

C.任何原子內部都有原子核，但是在當前的技術條件下，并不是任何原子能都能被釋放出來利用，故C錯誤符合題意；

D.超高溫是核聚變反應需要滿足的條件之一，故D正確不合題意。

5.下列關于核能說法正確的是(

)A.核反應堆中發生的鏈式反應是不可控制的B.核電站產生的核廢料仍具有放射性，一般深埋在人煙稀少的地方C.核反應堆可將核能直接轉化成電能D.我國已建成可控核聚變反應堆【答案】B【解析】A.核反應堆中發生的鏈式反應是可控制的，故A錯誤；

B.核電站產生的核廢料仍具有放射性，一般深埋在人煙稀少的地方，故B正確；

C.核反應堆可將核能轉化內能，然后通過汽輪機將內能轉化為機械能，通過發電機將機械能轉化為電能，故C錯誤；

D.我國目前還沒有已建成可控核聚變反應堆，故D錯誤。

6.（2020九上·西湖月考）關于核能的應用，下列說法中不正確的是（

）A.人類利用核能的途徑是核裂變和核聚變

B.太陽發光發熱和氫彈爆炸都是輕核聚變釋放能量造成的

C.原子彈是在可控的鏈式反應下進行的核裂變

D.a、B、γ三種放射線中，γ射線可以治療癌癥【答案】C【解析】A.人類利用核能的途徑是核裂變和核聚變，故A正確不合題意；

B.太陽發光發熱和氫彈爆炸都是輕核聚變釋放能量造成，故B正確不合題意；

C.原子彈是在不可控的鏈式反應下進行的核裂變，故C錯誤符合題意；

D.a、B、γ三種放射線中，γ射線可以治療癌癥，故D正確不合題意。

7.（2021·長興模擬）隨著“一帶一路”進入世界各國，核電和高鐵已經成為中國響亮的名片。下列相關說法錯誤的是(

)A.核電站利用核裂變將核能轉化為電能

B.核廢料具有放射性，必須要合理處理

C.鐵軌鋪在枕木上，通過減小壓力來減小壓強

D.在安全線外候車，是因為氣體的流速大，壓強小【答案】C【解析】A.核電站利用核裂變將核能轉化為電能，故A正確不合題意；

B.核廢料具有放射性，必須要合理處理，故B正確不合題意；

C.鐵軌鋪在枕木上，通過增大受力面積的方式來減小壓強，故C錯誤符合題意；

D.在安全線外候車，是因為氣體的流速大，壓強小，人可能在大氣壓強的作用下被壓入鐵軌發生危險，故D正確不合題意。

8.（2021·龍港模擬）2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置——中國環流器二號M裝(HL-2M)在成都建成并實現首次放電，標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設計、建造、運行技術，為我國新型核反應堆的自主，設計與建造打下堅實基礎。該反應堆發生的核反應屬于(

)A.核聚變B.核裂變

C.有的是核聚變，有的是核裂變

D.既不是核裂變，也不是核聚變【答案】A【解析】核反應堆應用的是可控的核裂變，故A正確，而B、C、D錯誤。

9.（2020九上·新昌期末）發展核能是解決能源危機的主要出路之一。下圖是核電站工作流程圖，關于流程中各裝置的能量轉化，正確的是（

）A.核反應堆：核能轉化為機械能

B.蒸汽輪機：機械能轉化為內能

C.發電機：電能轉化為機械能

D.應用：電能轉化為化學能【答案】D【解析】A.核反應堆：核能轉化為內能，故A錯誤；

B.蒸汽輪機：內能轉化為機械能，故B錯誤；

C.發電機：機械能轉化為電能，故C錯誤；

D.應用：電能轉化為化學能，故D正確。

題組B能力提升練1.（2020九上·西湖期末）下列有關課本中各圖內容的分析正確的是（

）A.甲圖：通過做功，使物體的熱量增加，溫度升高，達到木頭的著火點，木頭燃燒

B.乙圖：當塞子跳出時，觀察到瓶內出現“白霧”，說明物體對外做功內能增加

C.丙圖：核電站反應堆里進行的是核裂變，現在人類可以和平利用核裂變的能量

D.丁圖：經過科學家的努力，該圖所示的永動機可能會實現【答案】C【解析】A.甲圖：通過摩擦做功，將機械能轉化為內能，使物體的內能增加，溫度升高，達到木頭的著火點，木頭燃燒，故A錯誤；

B.乙圖：當塞子跳出時，瓶內氣體對塞子做功，將內能轉化為塞子的機械能。觀察到瓶內出現“白霧”，是瓶內的水蒸氣溫度降低后液化而成的小水珠，這都說明物體對外做功內能減少，故B錯誤；

C.丙圖：核電站反應堆里進行的是核裂變，現在人類可以和平利用核裂變的能量，故C正確；

D.丁圖：科學家無論怎么努力，都不能將機械運轉時的能量損耗減小到零，因此機器要運轉，就要有能量不斷的被消耗，永動機永遠無法實現，故D錯誤。

2.（2019九上·蕭山期末）能量轉化或轉移是自然界的普遍現象，如圖所示為核電站示意圖、家庭電路部分示意圖及電熱水壺圖，下列相關敘述正確的是（

）A.核反應堆進行的核裂變釋放核能，直接轉化為家庭電路所需的電能

B.發電機利用了電流磁效應發電，電熱水壺利用了電流熱效應燒水

C.汽輪機工作、壺內水升溫兩過程中，改變水的內能方式相同

D.手機充電和電熱壺燒水時，兩者本質都是電流做功【答案】D【解析】A.核反應堆進行的核裂變釋放核能，核能再對水加熱，轉化為水蒸氣的內能，然后水蒸氣再推動汽輪機旋轉，并帶動發電機旋轉發出電能，即將內能轉化為機械能，再將機械能轉化為電能，，故A錯誤；

B.發電機利用了電磁感應現象發電，電熱水壺利用了電流熱效應燒水，故B錯誤；

C.汽輪機工作是利用做功的方式改變水的內能，而電熱壺內水溫升高是利用熱傳遞改變內能，故C錯誤；

D.手機充電和電熱壺燒水時，兩者本質都是電流做功，故D正確。

3.（2021·寧波模擬）如圖表示用中子轟擊鈾-235原子核產生氪核和鋇核模型，該模型表示的是

（選填“核聚變”或“核裂變”）【答案】核裂變【解析】核裂變，又稱核分裂，是指由重的原子核(主要是指鈾核或钚核)分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式，則該模型表示的是核裂變。

4.核電站的核心是核反應堆，它以鈾為核燃料，反應堆中釋放出來的核能轉化為高溫蒸汽的內能，通過汽輪發電機轉化為電能，如圖所示是核電站的原理示意圖。第一回路中的水或其他液體用泵壓入反應堆，在那里被加熱，然后進入熱交換器，把熱量傳給第二回路中的水之后又被泵壓回到反應堆里。在熱交換器內，第二回路中的水經加熱生成高溫高壓蒸汽，送入汽輪機，驅動汽輪機做功后，溫度和壓強都降低，進入冷凝器，最后又由水泵把它壓回熱交換器，高速旋轉的汽輪機帶動發電機發電?；卮鹣铝袉栴}：（1）從核反應堆到發電機，能量的轉化過程是：核燃料的________能轉化為水的________能，再轉化為汽輪機的________能，最后轉化為發電機的________能。（2）猜想：在第一回路中的核反應堆的外圍，有一層厚厚的水泥防護層，其作用是________。（3）冷凝器中發生的物態變化是________，這時水蒸氣要________。（4）在第二回路中，用水作循環劑原因是水的________較大。【答案】（1）核；內；機械；電

（2）防止輻射，厚水泥層可以阻擋核反應放出的各種射線

（3）液化；放熱

（4）比熱容【解析】（1）根據能量存在的不同形式分析解答；

（2）核反應堆會產生大量的輻射，而水泥層可以阻擋射線，減小對人類的傷害；

（3）物質由液態變成氣態叫汽化，由氣態變成液態叫液化；

（4）比熱容是反映物質吸放熱本領的物理量。物質的比熱容越大，升高相同的溫度時吸收的熱量越多，據此分析判斷。【解答】（1）從核反應堆到發電機，能量的轉化過程是：核燃料的核能轉化為水的內能，再轉化為汽輪機的機械能，最后轉化為發電機的電能。

（2）在第一回路中的核反應堆的外圍，有一層厚厚的水泥防護層，其作用是：防止輻射，厚水泥層可以阻擋核反應放出的各種射線；

（3）冷凝器中的水蒸氣由氣態變成液態發生液化現象，這時水蒸氣要放熱；

（4）第二回路中，用水作循環劑原因是水的比熱容較大。

5.（2019九上·溫嶺月考）據報道，氫能源和核能是二十一世紀最有前途的綠色能源。（1）氫能源被稱為綠色能源，是因為氫氣在空氣中燃燒的產物是________。（2）中國科研人員首次在自然界發現金屬鈾。金屬鈾和二氧化鈾按要求制成一定尺寸和形狀的燃料棒或燃料塊，就可以投入核反應堆使用。此反應堆獲得核能的途徑是________（選填“核裂變”或“核聚變”）。目前工業上的金屬鈾可用四氟化鈾（UF4）和鎂通過熱還原法來制備，化學方程式為UF4+2MgU+2MgF2，此反應生成物屬于基本反應類型中的________反應?！敬鸢浮浚?）水（2）核裂變；置換【解析】（1）氫氣燃燒，即氫氣與氧氣反應生成水；

（2）對核能的利用分為核裂變和核聚變，而利用核能發電，就是利用的可控核裂變；

（3）單質與化合物反應，生成另外一種單質和化合物的反應叫置換反應?！窘獯稹浚?）氫能源被稱為綠色能源，是因為氫氣在空氣中燃燒的產物水；

（2）中國科研人員首次在自然界發現金屬鈾。金屬鈾和二氧化鈾按要求制成一定尺寸和形狀的燃料棒或燃料塊，就可以投入核反應堆使用。此反應堆獲得核能的途徑是核裂變；

（3）根據化學方程式UF4+2Mg

U+2MgF2可知，該反應的反應物和生成物同為單質和化合物，因此屬于基本反應類型中的置換反應。題組C培優拔尖練1.中科院的“人造太陽”(EAST)物理實驗中首次實現持續時間達102秒的超高溫長脈沖等離子體放電，其原理如圖所示。（1）.“人造太陽”獲得核能的方式是

。（2）.“人造太陽”能夠解決人類能源問題，科學家已經進行了半個多世紀的研究，但距真正投入商用、變成每家每戶可以用的電，可能還需要較長時間研究。下列四位同學的觀點支持科學家繼續進行這項研究的是

(可多選)。A.”人造太陽”產生的核輻射小，核廢料少，基本不污染環境。

B.”人造太陽”發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。

C.“人造太陽”需要利用多種高能量方式驅動，條件苛刻，投入巨大。

D.“人造太陽”能把毀滅性武器改造成隨開隨關的“爐灶”，服務人類?！敬鸢浮浚?）核聚變（2）A,B,D【解析】（1）核聚變，即輕原子核(例如氘和氚)結合成較重原子核(例如氦)時放出巨大能量。

（2）分析哪個選項描述的是核聚變的優點即可。【解答】（1）“人造太陽”獲得核能的方式是核聚變。

（2）A.”人造太陽”產生的核輻射小，核廢料少，基本不污染環境，故A符合題意；

B.”人造太陽”發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳，故B符合題意；

C.“人造太陽”需要利用多種高能量方式驅動，條件苛刻，投入巨大，不利于推廣，故C不合題意；

D.“人造太陽”能把毀滅性武器改造成隨開隨關的“爐灶”，服務人類，故D符合題意。

2.（2019·紹興模擬）近日“流浪地球”正在各大影院熱映，吸引了大量觀眾。（1）在我們在看電影時，坐在影院中各個不同位置的觀眾都能清晰地看到熒幕上的影像，這屬于光的________反射現象。（2）為了推動地球，影片中地球人建造了萬臺超級聚變發動機，這些發動機噴射火焰產生推力，從而推動地球逃離太陽系，下列選項中的事物原理相同的是

A.噴氣式飛機B.火箭C.汽車D.輪船（3）影片中提到地球發動機的能量來自“重元素聚變”。核聚變這個概念我們并不陌生，請例舉你所知道的一項核聚變的具體實例________.【答案】（1）漫（2）A,B（3）氫彈【解析】當光在兩種物質分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象，叫做光的反射。只要一個物體對另一個物體施加了力，受力物體反過來也肯定會給施力物體增加一個力。

（1）我們能夠觀察到物體，是因為物體反射光線進入到我們眼中，而在各個角落都能觀察到影像是因為發生了漫反射；故答案為：漫；

（2）發動機噴射火焰產生推力，推動地球逃離太陽系，利用的是力的作用是相互的原理；AB、噴氣式飛機、火箭是利用力的作用是相互的原理；CD、汽車、輪船是利用化學能轉為機械能的原理工作；故答案為：AB；

（3）核聚變的應用主要在軍事在氫彈；故答案為：氫彈；3.（2020九上·西湖月考）閱讀嫦娥五號部分探月任務，完成相應問題。嫦娥五號探測器，由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，后續在經歷地月轉移、近月制動、環月飛行后，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運行，著陸器承載上升器擇機實施月球正面預選區域軟著陸，按計劃開展月面自動采樣等后續工作.①2020年11月23日18時30分，長征五號遙五運載火箭開始加注液氧液氫低溫推進劑。②2020年12月4日，旗開月表，五星閃耀，該面國旗以國產高性能芳綸纖維材料為主，能夠抵御月表惡劣的環境，做到不褪色、不串色、不變形。③12月1日22時57分，嫦娥五號探測器像跳傘運動員一樣在深空完成一系列高難度動作：主動減速、快速調整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落階段。④2020年12月2日4時53分，探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球土壤鉆取采樣及封裝，月壤中富集了大量的氦－3，氦-3的最重大潛在價值是用作核能發電的燃料。試分析：（1）長征五號遙五運載火箭利用液氫做燃料，是因為液氫具有________、無污染的優點。（2）嫦娥五號探測器所攜帶國旗的材料主要是________（“有機合成材料”、“金屬材料”、“無機非金屬材料”）。（3）嫦娥五號探測器主動減速下降時機械能__________。A.增大

B.減小

C.不變

D.先增大后減小（4）對于利用氦-3進行核能發電，下列分析正確的是________。A.需要提供超高溫條件

B.需要提供適量的中子轟擊C.不會產生放射性射線

D.也稱為熱核反應（5）對于留置在月面的著陸器