2017-2018學(xué)年高中物理第4章核能1核力與核能課件魯科版

[目標(biāo)定位]

1.知道核力的概念、特點(diǎn).2.知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例特點(diǎn).3.理解結(jié)合能和平均結(jié)合能的概念，知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損.4.知道愛因斯坦質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關(guān)系．第一頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。一、核力與核的穩(wěn)定性1．核力：把原子核中的

維系在一起的力．2．核力特點(diǎn)：(1)核力是一種

．

(2)核力是

，作用范圍在

左右．3．核素：具有一定數(shù)目

和一定數(shù)目

的一種原子．4．核素圖：用橫坐標(biāo)表示質(zhì)子數(shù)，縱坐標(biāo)表示中子數(shù)，每一種

用一小方塊表示，所得到的圖象．核子強(qiáng)相互作用短程力2m質(zhì)子中子核素第二頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。5．核的穩(wěn)定性

(1)核素的穩(wěn)定區(qū)：幾乎全落在一條曲線上，或緊靠曲線兩側(cè)的區(qū)域．

(2)穩(wěn)定核素的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)的關(guān)系：隨著

的增 加，穩(wěn)定核素的中子數(shù)越來越

質(zhì)子數(shù)．質(zhì)子數(shù)大于第三頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。二、結(jié)合能與平均結(jié)合能1．結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時

的能量．2．質(zhì)量虧損

(1)愛因斯坦質(zhì)能方程

. (2)質(zhì)量虧損：任何一個原子核的質(zhì)量總是

組成它 的所有核子的質(zhì)量之和，這一差值稱為質(zhì)量虧損．

(3)虧損的質(zhì)量與釋放的能量間的關(guān)系：

.放出E＝mc2小于ΔE＝Δmc2第四頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。想一想有人認(rèn)為質(zhì)量虧損就是核子的個數(shù)變少了，這種認(rèn)識對不對？答案不對．在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒即核子的個數(shù)不變，只是核子組成原子核時，仿佛變“輕”了一些，原子核的質(zhì)量總是小于其全部核子質(zhì)量之和，即發(fā)生了質(zhì)量虧損，核子的個數(shù)并沒有變化．第五頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。3．平均結(jié)合能 核子結(jié)合成原子核時每個核子平均放出的能量．平均結(jié)合能越大，原子核越

分離成單個核子．難第六頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。一、對核力及原子核中質(zhì)子與中子的比例的理解1．核力的特點(diǎn)：核力是只在鄰近的核子之間發(fā)生的一種強(qiáng)相互作用，是短程力．2．核子比例關(guān)系：較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多．第七頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。3．形成原因

(1)若用質(zhì)子與中子成對地人工構(gòu)建原子核，由于核力是短程力，當(dāng)原子核增大到一定程度時，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個原子核就不穩(wěn)定了．

(2)若只增加中子，中子與其他核子間沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于維系原子核的穩(wěn)定，所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多．

(3)由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，若再增大原子核，一些核子間的距離會大于核力的作用范圍，這時候再增加中子，形成的核也一定是不穩(wěn)定的．第八頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分?！纠?】

下列關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法，正確的是(

) A．原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等

B．穩(wěn)定的重原子核里，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多

C．原子核都是非常穩(wěn)定的

D．對于較重的原子核，由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，如果繼續(xù)增大原子核，形成的核也一定是不穩(wěn)定的 答案D

解析自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多．因此正確答案為D.第九頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。二、結(jié)合能與平均結(jié)合能的理解1．平均結(jié)合能曲線：不同原子核的平均結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖線如圖1所示．圖1

從圖中可看出，中等質(zhì)量原子核的平均結(jié)合能較大，輕核和重核的平均結(jié)合能都比中等質(zhì)量的原子核要?。谑?，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。2．當(dāng)平均結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化為平均結(jié)合能較大的原子核時會釋放核能，反之，需要吸收能量．3．平均結(jié)合能的大小反映了原子核的穩(wěn)定程度．平均結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，中等核子數(shù)的原子核平均結(jié)合能較大，原子核較穩(wěn)定．第十一頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分?！纠?】

下列關(guān)于結(jié)合能和平均結(jié)合能的說法中，正確的有 (

) A．核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能

B．平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大

C．重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能和平均結(jié)合能都較大

D．中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大 答案D第十二頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。第十三頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。第十四頁，編輯于星期一：十點(diǎn)十一分。第十五頁