教科版选修35 原子核 原子核的结合能 课件（25张）.ppt

3 4原子核的结合能 核能 能源中的后起之秀 你了解核能吗 中子 质子 2 2mev 一 核能的来源 原子核的结合能 一 核能的来源 原子核的结合能 当光子能量等于或大于2 22mev时 这个反应才会发生 一个质子和一个中子结合成氘核 要放出2 22mev的能量 结合能 将原子核拆散成单个核子需要吸收的能量或是将核子结合成原子核所释放出的能量 一 核能的来源 原子核的结合能 爱因斯坦 物体的能量和质量之间存在密切的联系 他们的关系是 核子在结合成原子核时出现质量亏损 要放出能量 大小为 质能方程 二 核能的计算 爱因斯坦的质能方程 massisjustaformofenergy e mc2 3 3475 10 27 在物理上 原子核的质量总是小于组成该核的全部核子独自存在时的总质量 这两者的差额叫做质量亏损 二 核能的计算 爱因斯坦的质能方程 3 3475 10 27 理论值 m mn mp m氘 0 0039 10 27kg 试验值 2 22mev 二 核能的计算 爱因斯坦的质能方程 计算结合能时 先计算质量亏损 m 在带入质能方程求出结合能 方法 推广 推广 计算任意核反应中释放的核能 先计算质量亏损 m 在带入质能方程求出核能 核能 质量亏损 二 核能的计算 爱因斯坦的质能方程 练习1 原子质量单位1u 1 6606 27kg 试证明 1原子质量单位u相当于931 50mev的能量 光速c 3 108m s 1ev 1 6022 10 19j 练习2 已知1个质子的质量mp 1 007277u 1个中子的质量mn 1 008665u 氦核的质量为4 001509u 由上述数值 计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量 932 80mev 28 30mev 结合能越大原子核是不是越难被拆散 即结合能的大小能不能反映原子核的稳定程度 u 235 li 6 三 核稳定程度的量度 比结合能 讨论与交流 1 概念 原子核的结合能与核子数之比 2 理解 核子结合成原子核时 平均每个核子所释放的结合能 它也等于把原子核拆散成每个核子时 外界必须提供给每个核子的平均能量 比结合能 3 意义 它反映了一个原子核稳定程度 平均结合能越大 核越稳定 三 核稳定程度的量度 比结合能 a 中间大 两端小 b 中等质量的核最稳定 比结合能曲线告诉我们 活动 观察比结合能曲线并思考下列问题 1 两个氘核发生核反应变成氦核是吸收还是放出能量 2 一个重核可以分裂为中等质量的核是吸收还是放出能量 1 概念 原子核的结合能与核子数之比 3 意义 它反映了一个原子核稳定程度 平均结合能越大 核越稳定 4 规律 较轻核和较重核的核子平均结合能较小 稳定性较差 中等质量核的核子平均结合能较大 稳定性较好 2 理解 核子结合成原子核时 平均每个核子所释放的结合能 它也等于把原子核拆散成每个核子时 外界必须提供给每个核子的平均能量 比结合能 问题三 核稳定程度的量度 比结合能 挑战自我 1 一下关于核力的说法正确的是 a 核力存在于任何核子之间b 核力只存在于相邻的核子之间c 核力与万有引力性质相同d 核力是一种短程的强作用力 bd 考查点 核力的性质 挑战自我 2 联合国将2005年定为 国际物理年 以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献 对于爱因斯坦提出的质能方程e mc2 下列说法中正确的是 a e mc2表明物体具有的能量与其质量成正比b e mc2中的e表示发生核反应过程中释放的核能c 根据 e mc2可以计算核反应中释放的核能d e mc2表示发生的质量亏损 m转变成为能量 e释放出来 ac 3 当氘核和氚核聚合成氦核时会释放大量能量 设氘核的质量为m1 氚核的质量为m2 氦核的质量为m3 中子的质量为m4 则反应过程中释放的能量为 挑战自我 a c d b c 核反应方程为 挑战自我 4 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核 同时辐射一个 光子 已知质子 中子 氘核的质量分别为m1 m2 m3 普朗克常数为h 真空中的光速为c 下列说法正确的是 a 核反应方程是 d 光子的波长 c 辐射出的 光子的能量 e m3 m1 m2 c2 b 聚变反应中的质量亏损 m m1 m2 m3 b 挑战自我 5 已知原子核21084po的质量为209 98287u 原子核20682pb的质量为205 97446u 粒子的质量为4 00260u 静止的核po在衰变中放出 粒子后变成核pb 求 1 衰变过程中的质量亏损 2 衰变过程中释放的能量 3 衰变后的瞬间 粒子和pb的动能之比 课堂小结 1 当核子结合成原子核时要 吸收 或 放出 一定的能量 原子核分解成核子时 要 吸收 或 放出 同样的能量 这个能量叫做原子核的结合能 2 结合能与核子数之比称 平均结合能 越大 越小 表示原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 3 求解原子核的结合能的方法是 吸收 放出 比结合能 越大 面对煤和石油利用中产生的温室效应 环境污染等问题 世界各国都对核能的发展给予极大兴趣 核能是一种清洁 安全 技术