2022-2023學年粵教版（2019）選擇性必修第三冊 5.3核力與核反應方程 課件（19張PPT）

核力與核反應方程學科：物理年級：高二教材版本：粵教版--深大附中物理組原子核的組成1.原子核的組成是什么樣的？2.P-E模型3.質量對不上，必定存在中性粒子原子核的組成原子核外電子原子核質子中子XZAX:元素符號Z:質子數(shù)A:質量數(shù)me=9.1x10-31kgmp=1.67x10-27kgme=1.67x10-27kg核反應方程23290Th(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成20882Pb(鉛)，下列說法正確的是A．鉛核比釷核少8個質子B．鉛核比釷核少16個中子C．共經(jīng)過4次α衰變和6次β衰變D．共經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變ABD核力及四種基本相互作用1.引力相互作用

引力是自然界的一種基本相互作用，地面物體所受的重力只是引力在地球表面附近的一種表現(xiàn)。核力及四種基本相互作用2.電磁相互作用電荷間與磁體間的相互作用

宏觀物體之間的壓力、拉力、彈力、支持力等等，都起源于這些電荷之間的電磁相互作用。彈力核力及四種基本相互作用3.強相互作用

原子核中的核子之間存在一種很強的相互作用，即存在一種核力，它使得核子緊密地結合在一起，形成穩(wěn)定的原子核。pnnppn短程力：約在10-15m量級時起作用核力及四種基本相互作用4.弱相互作用在某些放射現(xiàn)象中起作用的另一種基本相互作用弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子---質子轉變的原因。短程力：約在10-18m量級時起作用核力的性質原子核中質子與中子比例核越大，核子間距離增大庫侖力與核力均減小，但核力減小的快增大到一定程度時，核力較小，不足以平衡庫侖力時，原子核會不穩(wěn)定。若增加中子，庫侖力不增加，但核力增加，有助于原子核穩(wěn)定核力是短程力，若超過其作用范圍，即使增加中子，原子核也不穩(wěn)定，所以原子序數(shù)越大越不穩(wěn)定。質子數(shù)中子數(shù)理想的質子數(shù)和中子數(shù)相等的穩(wěn)定原子核核力及四種基本相互作用在宇宙演化的進程中，各種粒子有機會進行各種組合，但那些不穩(wěn)定的組合很快就瓦解了，只有200多種穩(wěn)定的原子核長久地留了下來?，F(xiàn)在觀察到的天然放射性元素，則正在瓦解之中。結合能→因為引力

相互靠近→速度↑→撞在

一起損失能量補充能量兩個物體為了結合在一起付出了代價，損失了能量相距很遠的兩物體→一部分動能以內(nèi)

能的形式散失結合能思考與討論：氦原子核是由兩個質子和兩個中子憑借核力結合在一起的，要把它們分開，需要吸收能量還是放出能量？1.結合能：原子核是核子憑借核力結合在一起構成的，要把它們分開，也需要（吸收的）能量，這就是原子核的結合能．這個能量也是核子結合成原子核時釋放的能量。把核子分開需要吸收的能量與核子結合時放出的能量有什么關系呢？結合能思考：如果結合能越大，就說明把原子核分開，所需要的能量越大，是不是就意味著原子核越穩(wěn)定嗎？原子核越大→核子個數(shù)越多→但不能說明它穩(wěn)定平均到每一個核子的結合能大小來反應原子核的穩(wěn)定性。→結合能越大結合能核子數(shù)比結合能=結合能(1)由圖可知，中等質量原子核的比結合能大，原子核比較穩(wěn)定,輕核和重核的比結合能都比中等質量的原子核小。原子核的結合能與其核子數(shù)之比，稱為比結合能.也叫平均結合能。2.比結合能：（1）比結合能越大，原子核越穩(wěn)定.結合能

原子核的結合能很難直接測量。幸好，愛因斯坦已經(jīng)給我們指出了物體的能量與它的質量的關系，即E=mc2質子：mp=1.6726×10-27kg中子：mn=1.6749×10-27kg結合時的質量差→結合能質量變化時，表達式為：△E=△mc2氘核：

mD=3.343×10-27kg質量虧損1.質量虧損：核子結合成原子核時，原子核的質量小于組成它的核子的質量之和，這個現(xiàn)象叫作質量虧損。質量虧損表明，的確存在著原子核的結合能。原子核能量質量虧損光中子質子△E=△mc2質量虧損1.質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3，真空中光速為c，當質子和中子結合成氘核時，放出的能量是（）A.m3c2

B.(m1+m2)c2C.(m3-m2-m1)c2

D.(m1+m2-m3)c2

D質量虧損

根據(jù)質量虧損計算核能(2)用質能方程ΔE＝Δmc2計算核能．①若Δm的單位是千克，則需要將c＝3×108