高中物理 4.4 核力與結(jié)合能同步備課課件 粵教版選修35.ppt

第四章原子結(jié)構(gòu)之謎第四節(jié)核力與結(jié)合能 欄目鏈接 1 知道核力及其性質(zhì) 2 知道重核和輕核 能簡(jiǎn)單解釋重核和輕核內(nèi)的中子數(shù) 質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因 3 認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)合能及平均結(jié)合能 欄目鏈接 欄目鏈接 氦原子核中有兩個(gè)質(zhì)子 質(zhì)子質(zhì)量為mp 1 67 10 27kg 帶電量為元電荷e 1 6 10 19c 原子核的直徑的數(shù)量級(jí)為10 15m 那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力與萬(wàn)有引力兩者相差1036倍 在原子核那樣狹小的空間里 帶正電的質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力為萬(wàn)有引力的1036倍 那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散 會(huì)不會(huì)在原子核中有一種過(guò)去不知道的力 把核子束縛在一起了呢 欄目鏈接 欄目鏈接 1 組成原子核的核子之間有很強(qiáng)的相互作用力 使核子能夠克服 而緊密地結(jié)合在一起 這種力稱(chēng)為 2 核力是一種 在約0 5 10 15m 2 10 15m的距離內(nèi)主要表現(xiàn)為 在小于0 5 10 15m的距離內(nèi) 核力又轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)大的 3 原子核中的 又稱(chēng)為原子序數(shù) 排在周期表比較 的元素對(duì)應(yīng)的原子核叫重核 排在周期表比較 的元素對(duì)應(yīng)的原子核叫輕核 欄目鏈接 庫(kù)侖斥力 核力 短程力 引力 斥力 質(zhì)子數(shù) 靠后 靠前 欄目鏈接 4 一般排在周期表最前面的輕核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù) 大多數(shù)重核是 多于 5 要把原子核拆散成核子 需要 做功 需要提供一定的能量 反之 核子結(jié)合成原子核時(shí)會(huì) 一定的能量 這個(gè)能量叫做原子核的 6 原子核的 與 之比稱(chēng)為該原子核的平均結(jié)合能 它反映了原子核結(jié)合的 平均結(jié)合能 核越穩(wěn)定 相等 中子數(shù) 質(zhì)子數(shù) 克服核力 放出 結(jié)合能 結(jié)合能 核子數(shù) 緊密程度 越大 欄目鏈接 知識(shí)點(diǎn)1核力及其性質(zhì) 1 核力的定義 組成原子核的核子之間有很強(qiáng)的相互作用力 使核子能夠克服庫(kù)侖斥力而緊密地結(jié)合在一起 這種力稱(chēng)為核力 2 核力的性質(zhì) 1 核力是一種很強(qiáng)的力 是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn) 在原子核的尺度內(nèi) 核力比庫(kù)侖力大得多 欄目鏈接 2 核力是一種短程力 在距離較大時(shí)核力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力 在距離較小時(shí)核力遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力 在距離小于0 5 10 15m時(shí) 核力表現(xiàn)為斥力 因此核子不會(huì)融合在一起 3 核力與核子是否帶電無(wú)關(guān) 在原子核中 質(zhì)子與質(zhì)子 中子與中子 中子與質(zhì)子間的核力大致相等 4 核力是一種具有飽和性質(zhì)的交換力 即一個(gè)核子只與鄰近的幾個(gè)核子作用 而不是和原子核內(nèi)所有核子作用 這種性質(zhì)稱(chēng)為核力的飽和性 欄目鏈接 3 注意 1 自然界中最基本的四種相互作用是 引力相互作用 電磁相互作用 強(qiáng)相互作用和弱相互作用 其中 引力相互作用和電磁相互作用是長(zhǎng)程力 強(qiáng)相互作用和弱相互作用是短程力 2 弱相互作用 作用范圍在10 18m以內(nèi) 作用強(qiáng)度比電磁力小 是引起原子核 衰變的原因 即引起中子向質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因 欄目鏈接 例1 雙選 下列關(guān)于核力的說(shuō)法中正確的是 a 核力存在于任何核子之間b 核力只存在于相鄰的核子之間c 核力是一種短程的強(qiáng)作用力d 核力與萬(wàn)有引力性質(zhì)相同 欄目鏈接 解析 核力是強(qiáng)作用力 短程力 只存在于相鄰的核子間 a錯(cuò)誤 b c正確 而核力與萬(wàn)有引力是不同性質(zhì)的力 d錯(cuò)誤 答案 bc 課堂訓(xùn)練1 關(guān)于核力的說(shuō)法正確的是 a 核力同萬(wàn)有引力沒(méi)有區(qū)別 都是物體間的作用b 核力就是電磁力c 核力是短程力 作用范圍在2 0 10 15m之內(nèi)d 核力與電荷有關(guān) 欄目鏈接 解析 核力是短程力 超過(guò)2 0 10 15m 核力急劇下降幾乎消失 故c對(duì) 核力與萬(wàn)有引力 電磁力不同 故a b不對(duì) 核力與電荷無(wú)關(guān) 故d錯(cuò) 所以選c 答案 c 欄目鏈接 1 重核與輕核 1 重核 排在周期表比較靠后的元素對(duì)應(yīng)的原子核叫重核 2 輕核 排在周期表比較靠前的元素對(duì)應(yīng)的原子核叫輕核 3 排在83號(hào)元素鉍之后的原子核都不穩(wěn)定 它們自動(dòng)分解或衰變成更輕的原子核 排在第92號(hào)元素鈾之后的原子核十分不穩(wěn)定 無(wú)法在自然狀態(tài)下存在 欄目鏈接 知識(shí)點(diǎn)2重核與輕核 質(zhì)能方程 2 質(zhì)量虧損 1 定義 原子核的質(zhì)量小于組成原子核的核子質(zhì)量之和的現(xiàn)象稱(chēng)為質(zhì)量虧損 2 理解 所謂質(zhì)量虧損并不是部分質(zhì)量消失 或質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?而是指靜止質(zhì)量發(fā)生了變化 物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 質(zhì)量虧損時(shí) 減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量相聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 3 質(zhì)能方程 欄目鏈接 欄目鏈接 欄目鏈接 4 注意 1 核反應(yīng)中遵循質(zhì)量守恒和能量守恒 質(zhì)量虧損并不違反質(zhì)量守恒 2 質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的減少 核反應(yīng)中核子個(gè)數(shù)是不變的 例2下列說(shuō)法中 正確的是 a 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量 它們之間可以相互轉(zhuǎn)化 欄目鏈接 b 由e mc2可知 能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系 可以用物體的質(zhì)量作為它所蘊(yùn)藏的能量的量度c 核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的 質(zhì)量虧損 是消失的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成為能量d 因在核反應(yīng)中能產(chǎn)生能量 有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化 所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒 系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量并不守恒 欄目鏈接 解析 e mc2說(shuō)明能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系 并不能說(shuō)明能量和質(zhì)量之間存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系 故a錯(cuò) b對(duì) 質(zhì)量虧損是由靜止的質(zhì)量變成運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量 并不是質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量 故c錯(cuò) 核反應(yīng)中質(zhì)量守恒 能量也守恒 故d錯(cuò) 答案 b 欄目鏈接 課堂訓(xùn)練2 關(guān)于質(zhì)能方程 下列說(shuō)法中正確的是 a 質(zhì)量減少 能量就會(huì)增加 在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量b 質(zhì)量增加 能量就會(huì)減少 在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量c 物體一定有質(zhì)量 但不一定有能量 所以質(zhì)能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關(guān)系d 一定量的質(zhì)量總是與一定量的能量相聯(lián)系