高中物理 4.4 核力與結合能同步備課課件 粵教版選修35.ppt

第四章原子結構之謎第四節(jié)核力與結合能 欄目鏈接 1 知道核力及其性質 2 知道重核和輕核 能簡單解釋重核和輕核內的中子數(shù) 質子數(shù)具有不同比例的原因 3 認識原子核的結合能及平均結合能 欄目鏈接 欄目鏈接 氦原子核中有兩個質子 質子質量為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)量級為10 15m 那么兩個質子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差1036倍 在原子核那樣狹小的空間里 帶正電的質子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍 那么質子為什么能擠在一起而不飛散 會不會在原子核中有一種過去不知道的力 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的相互作用力 使核子能夠克服 而緊密地結合在一起 這種力稱為 2 核力是一種 在約0 5 10 15m 2 10 15m的距離內主要表現(xiàn)為 在小于0 5 10 15m的距離內 核力又轉變?yōu)閺姶蟮?3 原子核中的 又稱為原子序數(shù) 排在周期表比較 的元素對應的原子核叫重核 排在周期表比較 的元素對應的原子核叫輕核 欄目鏈接 庫侖斥力 核力 短程力 引力 斥力 質子數(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 核子結合成原子核時會 一定的能量 這個能量叫做原子核的 6 原子核的 與 之比稱為該原子核的平均結合能 它反映了原子核結合的 平均結合能 核越穩(wěn)定 相等 中子數(shù) 質子數(shù) 克服核力 放出 結合能 結合能 核子數(shù) 緊密程度 越大 欄目鏈接 知識點1核力及其性質 1 核力的定義 組成原子核的核子之間有很強的相互作用力 使核子能夠克服庫侖斥力而緊密地結合在一起 這種力稱為核力 2 核力的性質 1 核力是一種很強的力 是強相互作用的一種表現(xiàn) 在原子核的尺度內 核力比庫侖力大得多 欄目鏈接 2 核力是一種短程力 在距離較大時核力遠小于庫侖力 在距離較小時核力遠大于庫侖力 在距離小于0 5 10 15m時 核力表現(xiàn)為斥力 因此核子不會融合在一起 3 核力與核子是否帶電無關 在原子核中 質子與質子 中子與中子 中子與質子間的核力大致相等 4 核力是一種具有飽和性質的交換力 即一個核子只與鄰近的幾個核子作用 而不是和原子核內所有核子作用 這種性質稱為核力的飽和性 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程力 強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 作用強度比電磁力小 是引起原子核 衰變的原因 即引起中子向質子轉變的原因 欄目鏈接 例1 雙選 下列關于核力的說法中正確的是 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作用力d 核力與萬有引力性質相同 欄目鏈接 解析 核力是強作用力 短程力 只存在于相鄰的核子間 a錯誤 b c正確 而核力與萬有引力是不同性質的力 d錯誤 答案 bc 課堂訓練1 關于核力的說法正確的是 a 核力同萬有引力沒有區(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d 核力與電荷有關 欄目鏈接 解析 核力是短程力 超過2 0 10 15m 核力急劇下降幾乎消失 故c對 核力與萬有引力 電磁力不同 故a b不對 核力與電荷無關 故d錯 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應的原子核叫重核 2 輕核 排在周期表比較靠前的元素對應的原子核叫輕核 3 排在83號元素鉍之后的原子核都不穩(wěn)定 它們自動分解或衰變成更輕的原子核 排在第92號元素鈾之后的原子核十分不穩(wěn)定 無法在自然狀態(tài)下存在 欄目鏈接 知識點2重核與輕核 質能方程 2 質量虧損 1 定義 原子核的質量小于組成原子核的核子質量之和的現(xiàn)象稱為質量虧損 2 理解 所謂質量虧損并不是部分質量消失 或質量轉變?yōu)槟芰?而是指靜止質量發(fā)生了變化 物體的質量包括靜止質量和運動質量 質量虧損時 減少的靜止質量轉化為和輻射能量相聯(lián)系的運動質量 3 質能方程 欄目鏈接 欄目鏈接 欄目鏈接 4 注意 1 核反應中遵循質量守恒和能量守恒 質量虧損并不違反質量守恒 2 質量虧損也不是核子個數(shù)的減少 核反應中核子個數(shù)是不變的 例2下列說法中 正確的是 a 愛因斯坦質能方程反映了物體的質量就是能量 它們之間可以相互轉化 欄目鏈接 b 由e mc2可知 能量與質量之間存在著正比關系 可以用物體的質量作為它所蘊藏的能量的量度c 核反應中發(fā)現(xiàn)的 質量虧損 是消失的質量轉變成為能量d 因在核反應中能產生能量 有質量的轉化 所以系統(tǒng)只有質量數(shù)守恒 系統(tǒng)的總能量和總質量并不守恒 欄目鏈接 解析 e mc2說明能量與質量之間存在著正比關系 并不能說明能量和質量之間存在相互轉化的關系 故a錯 b對 質量虧損是由靜止的質量變成運動的質量 并不是質量轉化成能量 故c錯 核反應中質量守恒 能量也守恒 故d錯 答案 b 欄目鏈接 課堂訓練2 關于質能方程 下列說法中正確的是 a 質量減少 能量就會增加 在一定條件下質量轉化為能量b 質量增加 能量就會減少 在一定條件下質量轉化為能量c 物體一定有質量 但不一定有能量 所以質能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關系d 一定量的質量總是與一定量的能量相聯(lián)系