核力與結(jié)合能教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載14.5 核力與結(jié)合能教學(xué)目標(biāo)：1 了解四種相互作用，知道核力的特點。2 認(rèn)識原子核的結(jié)合能及質(zhì)量虧損，并能應(yīng)用質(zhì)能方程進(jìn)行計算。3 能簡單解釋輕核和重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因教學(xué)重難點：1 理解核力的特點2 理解原子核中質(zhì)子和中子的比例問題3 質(zhì)量虧損的計算，結(jié)合能和比結(jié)合能的理解和計算。教學(xué)過程：一、引入：原子核的半徑約為10-15m , 只相當(dāng)原子半徑的萬分之一。在這么小的空間里帶正電的質(zhì)子與質(zhì)子間的庫侖斥力是很大，萬有引力太小，只有庫侖力的在一起而不飛散 ?會不會在原子核中有一種過去不知道的力，來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容，也就是第五節(jié)：核力與結(jié)合能二、授新10-36

2、。那么質(zhì)子為什么能擠把核子束縛在一起了呢 ?今天就1核力與四種相互作用：相互作用，相互作用，相互作用，相互作用。（1）核力的特點：核力是四種相互作用中的相互作用 （強(qiáng)力） 的一種表現(xiàn)。在原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力得多。核力是短程力。約在量級時起作用，距離大于0.8 ×10-15m 時為力, 距離為 10×10-15m 時核力幾乎，距離小于 0.8×10-15m 時為力，因此核子不會融合在一起。核力具有飽和性。每個核子只跟的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱之為核力的飽和性。核力具有電荷無關(guān)性。對給定的相對運動狀態(tài)，核力與核子無關(guān)。（2）弱相互作用弱相互作用是引起原子核發(fā)

3、生衰變的原因 ,即引起中子 質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比強(qiáng)力更短，為，作用強(qiáng)度比電磁力。2原子核中質(zhì)子和中子的比例輕核（原子序數(shù)小于 20）的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)大致相等；對輕核而言，核子數(shù)量相對較小，核子間距處于核力作用范圍之內(nèi)，由于核力遠(yuǎn)大于電磁力，即使質(zhì)子和中子成對出現(xiàn)，強(qiáng)大的核力也可以將核子緊緊地束縛在原子核的范圍之內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核。學(xué)習(xí)必備歡迎下載重核（原子序數(shù)大于20）的質(zhì)子數(shù)小于中子數(shù)；對于重核而言，核子數(shù)量大，核子間距也大，由于核力的飽和性，核力會因為核子間距的變大而大幅度減小，甚至小于電磁力。如果質(zhì)子和中子再成對出現(xiàn)，原子核不穩(wěn)定； 如果只增加中子， 由于中子

4、之間不存在庫侖力，但有相互吸引的核力， 所以有助于維系原子核的穩(wěn)定，所以重核內(nèi)中子數(shù)會明顯大于質(zhì)子數(shù)。由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，如果我們我們繼續(xù)增大原子核，一些核子間的距離會大到其間根本沒有核力的作用，這時即使再增加中子，形成的核也一定是不穩(wěn)定的。例 1：關(guān)于核子接合成原子核，下列說法正確的是（）A 原子核內(nèi)的核子間均存在核力B原子核內(nèi)的質(zhì)子間均存在核力與庫侖力C穩(wěn)定的原子核的質(zhì)子數(shù)總是與中子數(shù)相等D對質(zhì)子數(shù)較多的原子核，其中的中子數(shù)起到增加核力，維系原子核穩(wěn)定的作用3結(jié)合能與比結(jié)合能：（ 1）結(jié)合能 E：（ 2）比結(jié)合能 e：（3）不同原子核的比結(jié)合能是的，中等質(zhì)量的原子

5、核比結(jié)合能最，輕核和重核的比結(jié)合能要些。比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越，原子核越。因為比結(jié)合能越大，將每個核子分開所需的能量越大。（4）核反應(yīng)釋放能量的計算方法：23823442382344He 的比結(jié)合能為 e3 。92 U90Th2 He ，設(shè) 92 U 比結(jié)合能為 e1 ， 90Th 的比結(jié)合能為e2 ，2則核反應(yīng)釋放的能量為：。例 2：如果把 168O 分成 8 個質(zhì)子和8 個中子， 要給它多少能量？把它分成4 個 24 He ，要給它多少能量？已知168O 的比結(jié)合能是7.98Mev， 24 He 的比結(jié)合能為 7.07 Mev。4質(zhì)量虧損22一定的質(zhì)量具有的總能量是一定的。

6、物體的質(zhì)量增加，則總能量增加，質(zhì)量減小， 則總能量減少。例 3：已知中子的質(zhì)量 mn=1.6749 ×10-27kg，質(zhì)子的質(zhì)量為 mp =1.6726× 10-27kg，氘核的質(zhì)量-27mD =3.3436 ×10kg。將一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核，質(zhì)量減小了多少？能量減小學(xué)習(xí)必備歡迎下載了多少？氘核的結(jié)合能是多少？比結(jié)合能是多少？（2）質(zhì)量虧損：并不是指質(zhì)量消失，減少的質(zhì)量以能量的形式輻射出去了。例 4：中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核，同時釋放 光子， 核反應(yīng)方程是11 H01n12H,下列說法正確的是（）A. 反應(yīng)后氘核的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量和B.

7、 反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，因而質(zhì)量不變C. 核子結(jié)合成核時，一定釋放核能D. 光子具有的能量為m·c2 ， m 為核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損5核能計算辦法總結(jié)：（ 1）根據(jù)質(zhì)量虧損計算：E= m·c2（ 2）利用原子質(zhì)量單位 u 和電子伏特之間的關(guān)系計算1u=1.660610 27 kg， 1ev=1.610 16 J ，由 Emc2，可算得， E=931.5MeV 。即：質(zhì)量虧損 1u，則釋放931.5 MeV 的核能。（ 3）根據(jù)能量守恒和動量守恒來計算核能。（ 4）利用比結(jié)合能來計算核能例 5：鐳核 22688 Ra 發(fā)生衰變放出一個粒子變成氡核22286 Rn 。已知鐳核質(zhì)量為

8、226.0254u，氡核的質(zhì)量為222.0163u，放出的粒子質(zhì)量為4.0026u。（ 1）寫出核反應(yīng)方程（ 2）求鐳核衰變放出的能量（ 3）若衰變放出的能量均轉(zhuǎn)變?yōu)殡焙撕头懦龅牧Ｗ拥膭幽?，求放出粒子的動能學(xué)習(xí)必備歡迎下載課堂作業(yè)：1、科學(xué)研究表明，自然界存在四種基本相互作用，我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力實質(zhì)上屬于（）A 、引力相互作用B、電磁相互作用C、強(qiáng)相互作用和弱相互作用的共同作用D、四種基本相互作用的共同作用2、關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中，正確的是（）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、比結(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)合能和比結(jié)合能都大D、中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大3、下列說法中，正確的是()A 愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就