2019_2020学年高中物理第4章原子核第4节核力与结合能课件粤教版.pptx

第四节核力与结合能 1 医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物 在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖 则14C的用途是 A 示踪原子B 电离作用C 催化作用D 贯穿作用 答案 A 解析 用14C标记C40来查明元素的行踪 发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖 因此14C的作用是作示踪原子 故A正确 4 下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期 在医疗技术中 常用放射线治疗肿瘤 其放射线必须满足 具有较强的穿透能力 以辐射到体内的肿瘤处 在较长时间内具有相对稳定的辐射强度 为此所选择的放射源应为 A 钋210B 锝99C 钴60D 锶90 答案 C 解析 三种射线中 射线的穿透能力最强 题中要求在较长时间内有相对稳定的辐射强度 半衰期应较长 故应选钴60 C正确 一 核力及其性质1 核力的定义 组成原子核的核子之间有很强的相互作用力 使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起 这种力称为核力 2 核力的性质 1 核力是 强力 的一种表现 在原子核的尺度内 核力比库仑力 2 核力是 作用范围在 的距离内 核力在大于0 5 10 15m小于2 10 15m的范围内表现为 在小于0 5 10 15m时表现为 强相互作用 大得多 短程力 0 5 10 15 2 10 15m 吸引力 斥力 二 重核与轻核1 重核 排在周期表比较靠后的元素对应的原子核 叫重核 2 轻核 排在周期表比较靠前的元素对应的原子核 叫轻核 三 结合能1 结合能 克服核力束缚 使原子核分解为单个核子时 的能量 或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 的能量 需要 失去 2 平均结合能 原子核的结合能与 之比称为该原子核的平均结合能 平均结合能越大 表示原子核中核子结合得越 原子核越 的核的平均结合能最大 最稳定 3 质量亏损 1 爱因斯坦质能方程 2 质量亏损 原子核的质量 组成它的所有核子的质量之和 它们的差值称为质量亏损 核子数 牢固 稳定 中等大小 E mc2 小于 有人认为质量亏损就是核子的个数变少了 这种认识对不对 答案 不对 在核反应中质量数守恒即核子的个数不变 只是核子组成原子核时 仿佛变 轻 了一些 原子核的质量总是小于其全部核子质量之和 即发生了质量亏损 核子的个数并没有变化 对结合能的理解 2 平均结合能原子核的结合能与其核子数之比 称做平均结合能 1 平均结合能的大小能够反映核的稳定程度 平均结合能越大 原子核就越难拆开 表示该核就越稳定 2 核子数较小的轻核与核子数较大的重核 平均结合能都比较小 中等核子数的原子核 平均结合能较大 表示这些原子核较稳定 3 当平均结合能较小的原子核转化成平均结合能较大的原子核时就可释放核能 例1关于原子核的结合能与平均结合能 下列说法中不正确的是 A 原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时 核力做的功B 原子核的结合能等于核子从原子核中分离 外力克服核力做的功C 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D 不同原子核的平均结合能不同 重核的平均结合能比轻核的平均结合能大 解析 原子核中 核子与核子之间存在核力 要将核子从原子核中分离 需要外力克服核力做功 当自由核子结合成原子核时 核力将做功 释放能量 对某种原子核 平均每个核子的结合能称为平均结合能 不同原子核的平均结合能不同 重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小 轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小 答案 D 题后反思 由于核力的存在 核子结合成原子核时要放出一定的能量 原子核分解成核子时 要吸收同样多的能量 核反应中放出或吸收的能量称为核结合能 平均结合能 原子核的结合能与核子数之比 平均结合能越大 表示原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 1 对质量亏损和质能方程的理解 在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒的规律 核反应中的质量亏损 并不是这部分质量消失或质量转变为能量 物体的质量应包括静止质量和运动质量 质量亏损是静止质量的减少 减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量 另外 质量亏损也不是核子个数的减少 核反应中核子个数是不变的 质量亏损与结合能的计算 2 结合能的计算 在计算核能时 可用通过先计算质量亏损 m 再由 E mc2计算求得核能 1 核反应中释放或吸收的能量 可以根据反应物和生成物的质量差用质能方程计算 2 核反应中能量的吸收 与核力的作用有关 当核子结合成原子核时 核力要做功 所以放出能量 原子核分裂为核子时 要克服核力做功 所以要从外界吸收能量 3 运用质能方程时应注意统一单位 一般情况下 公式中各量应采用国际单位 但在微观领域 常采用 原子质量单位 和 电子伏特 作为质量和能量的单位 1u 1 6606 10 27kg 由质能方程可知 1u 931 5MeV 题后反思 根据质量数和电荷数守恒写出核反应方程 由质量亏损及爱因斯坦质能方程求出核能 再由动量守恒和能量守恒求出锂核和 粒子的动能 例3一