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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -19.5核力与结合能教学目标1、知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用.2、知道稳固原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小.3、懂得结合能的概念,知道核反应中的质量亏损.4、知道爱因斯坦的质能方程,懂得质量与能量的关系.教学重点质量亏损及爱因斯坦的质能方程的懂得.教学难点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_结合能的概念、 爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系.教学过程任务一预习导学1、核力与四种基本相互作用（ 1）核力特点：第一、核力是强相互作用 强力 的一种表现.-15
2、其次、核力是短程力,作用范畴在1.5 10m 之内.第三、核力存在于核子之间,每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.除核力外,核物理学家仍在原子核内发觉了自然界的第四 种相互作用弱相互作用 弱力 ,弱相互作用是引起原子核衰变的缘由,即引起中子转变质子的缘由.弱相互作用也是短-18内容补充或错题订正可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_程力,其力程比强力更短,为10m,作用强度就比电磁力小.（ 2）四种基本相互作用力：弱力、 强力、 电磁力、 引力和分别在不同的尺度上发挥作用：弱力（弱相互作用）：弱相互作用是引起原子核衰变的缘由短程力.强力（强相互作用）：在原子
3、核内,强力将核子束缚在一起短程力.电磁力： 电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子 核而形成原子,使原了结合成分子,使分子结合成液体和固体长程力.引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”.是引力使行星围着恒星转,并且联系着星系团,打算着宇宙的现可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -状长程力.2、原子核中质子与中子的比例如质子与中子成对的人工
4、构建原子核,随原子核的增大,核子间的距离增大,核力和电磁力都会减小, 但核力减小得更快.所以当原子核增大到肯定程度时,相距较远的质子间的核力不足以平稳它们之间的库仑力,这个原子核就不稳固了.如只增加中子, 中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的稳固,所以稳固的重原子核中子数要比质子数多.由于核力的作用范畴是有限的,以及核力的饱和性,如再增大原子核,一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用,这时候再增加中子,形成的核也肯定是不稳固的.因此只有 200 多种稳固的原子核长期的留了下来.3、结合能由于核子间存在着强大的核力,原子核是一个坚固的集合体.要把原子核拆散
5、成核子,需要克服核力做庞大的功,或者需要庞大的能量.例如用强大的光子照耀氘核,可以使它分解为一个质子和一个中子.从试验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV 时,这个反应才会发生.相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核,要放出 2.22MeV 的能量. 这说明要把原子核分开成核子要吸 收能量,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫做原子核的结合能.原子核越大, 它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越坚固, 原子核越稳固.那么如何求原子核的结合能了？爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系,指出了求原子
6、核的结合能的方法.4、质量亏损（ 1）质量亏损科学家讨论证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确运算说明：氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来.回忆质量、能量的定义、单位,向同学指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量, 能量也不能转化质量, 质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度.2（ 2）爱因斯坦质能方程：E mc2相对论指出,物体的能量（ E）和质量（ m）之间存在着亲密的关系,即 E mC 式中, C 为真空中的光速.爱因斯坦质能方程说明：物体所具有的能量跟它的质量成正比.由于C2这个
7、数值非常庞大,因而物体的能量是非常可观的.2（ 3）核反应中由于质量亏损而释放的能量：E= m c2物体贮藏着庞大的能量是不容置疑的,但是如何使这样庞大的能量释放出来？从爱因斯 坦质能方程同样可以得出,物体的能量变化E 与物体的质量变化m的关系： E= mC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_单个
8、的质子、中子的质量已经精确测定.用质谱仪或其他仪器测定某种原子核的质量,与同等数量的质子、中子的质量之和相比较,看一看两条途径得到的质量之差,就能推知原子核的结合能.说明：物体的质量包括静止质量和运动质量,质量亏损指的是静止质量的削减,削减的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量.质量亏损并不是这部分质量消逝或转变为能量,只是静止质量的削减.在核反应中仍旧遵守质量守恒定律、能量守恒定律.质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量内容补充或错题订内正容补充或错题订正可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_度.阅读原子核的比结合能,指出中等大小的核的比结合能最大 平均每个核子的质量亏损
9、最大 ,这些核最稳固.另一方面假如使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能都会增加,这样可以释放能量供人使用.任务二合作探究【例 1】1 个质子的质量mp=1.007 277u , 1 个中子的质量mn=1.008 665u. 氦核的质量为4.001509 u.这里 u 表示原子质-27量单位, 1 u=1.660 566 10kg.由上述数值,运算2 个质子和 2 个中子结合成氦核时释放的能量.任务三达标提升1、组成原子核的核子之间有很强的 ,使核子能够克服库仑斥力而紧密的结合在一起,这种力称 ,它是一种强相互作用力.2、自然界中原子序数较 的原子核,其
10、质子数与中子数大致相等.但原子序数较 的原子核,中子数比质子数多,越重的元素,两者的差越大.3、核子结合在一起时放出的能量或原子核分解成核子时吸取的能量称为原子核的 ,它与核子数的比值叫可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ .在结合或分解过程中,反应物与生成物的质量之差叫 .4、已知氮核的质量为1
11、4.00735u ,氧核的质量为17.00454u ,氦核的质量为4.00387u ,质子的质量为1.00815u ,就核反应 14 N 4 He 17 O 1 H 是 （填“释能”“吸内容补充或错题订正可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7281能”）反应,能量变化了 J .-25-255、一个铀 235 衰变为钍核时释放出一个粒子,已知铀核的质量为3.853131 10kg,钍核的质量为3.786567 10kg,-27粒子的质量为6.64672 10kg,就在该衰变过程中释放出的能量为 J .假如有1kg 铀发生这样的衰变,就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_铀
12、全部衰变完,释放的能量为 J .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、以下关于核反应的说法正确选项A爱因斯坦的质能方程说明白物体质量就是能量,它们之间可以相互转化B由质能方程可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体的质量作为它所含有的能量的量度C核反应中发觉的“质量亏损”是消逝的质量转化成的D因在核反应中产生能量,有质量的转化, 所以系统只有质量数守恒,系统的的总能量不守恒7、以下四个核反应中,X 表示中子的是A 14 N 4 He 17 O XB 27 Al 728131524 He 30 P XCC 33 HH 22 HH 44 He XD 235 U X11292 1
13、36 Xe 90 Sr 10 1 n543808、用粒子轰击硼10 后,生在了氮13,并放出X 粒子.而氮 13 不稳固,它放出Y 粒子后变成碳13,就 X 和 Y 分别是 A质子和中子B质子和正电子C中子和电子D中子和正电子9、对质能方程,以下说法正确选项A能量可以转化为质量B质量可转化为能量C能量的转化与质量的转化是成比例的D在核反应中能量与质量都不守恒510、一个粒子轰击硼（11 B）核变成碳14 和一个未知粒子,并放出7.5 105eV 的能量,写出核反应方程并求出反应过程中的质量亏损.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -19.5 任务三： 6、B7、BCD8、D学后（教后）反思可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载