高中物理 4.4 核力与结合能同步备课课件 粤教版选修35.ppt

第四章原子结构之谜第四节核力与结合能 栏目链接 1 知道核力及其性质 2 知道重核和轻核 能简单解释重核和轻核内的中子数 质子数具有不同比例的原因 3 认识原子核的结合能及平均结合能 栏目链接 栏目链接 氦原子核中有两个质子 质子质量为mp 1 67 10 27kg 带电量为元电荷e 1 6 10 19c 原子核的直径的数量级为10 15m 那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差1036倍 在原子核那样狭小的空间里 带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍 那么质子为什么能挤在一起而不飞散 会不会在原子核中有一种过去不知道的力 把核子束缚在一起了呢 栏目链接 栏目链接 1 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 而紧密地结合在一起 这种力称为 2 核力是一种 在约0 5 10 15m 2 10 15m的距离内主要表现为 在小于0 5 10 15m的距离内 核力又转变为强大的 3 原子核中的 又称为原子序数 排在周期表比较 的元素对应的原子核叫重核 排在周期表比较 的元素对应的原子核叫轻核 栏目链接 库仑斥力 核力 短程力 引力 斥力 质子数 靠后 靠前 栏目链接 4 一般排在周期表最前面的轻核的质子数和中子数 大多数重核是 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 核子结合成原子核时会 一定的能量 这个能量叫做原子核的 6 原子核的 与 之比称为该原子核的平均结合能 它反映了原子核结合的 平均结合能 核越稳定 相等 中子数 质子数 克服核力 放出 结合能 结合能 核子数 紧密程度 越大 栏目链接 知识点1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 核力是一种很强的力 是强相互作用的一种表现 在原子核的尺度内 核力比库仑力大得多 栏目链接 2 核力是一种短程力 在距离较大时核力远小于库仑力 在距离较小时核力远大于库仑力 在距离小于0 5 10 15m时 核力表现为斥力 因此核子不会融合在一起 3 核力与核子是否带电无关 在原子核中 质子与质子 中子与中子 中子与质子间的核力大致相等 4 核力是一种具有饱和性质的交换力 即一个核子只与邻近的几个核子作用 而不是和原子核内所有核子作用 这种性质称为核力的饱和性 栏目链接 3 注意 1 自然界中最基本的四种相互作用是 引力相互作用 电磁相互作用 强相互作用和弱相互作用 其中 引力相互作用和电磁相互作用是长程力 强相互作用和弱相互作用是短程力 2 弱相互作用 作用范围在10 18m以内 作用强度比电磁力小 是引起原子核 衰变的原因 即引起中子向质子转变的原因 栏目链接 例1 双选 下列关于核力的说法中正确的是 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 核力是一种短程的强作用力d 核力与万有引力性质相同 栏目链接 解析 核力是强作用力 短程力 只存在于相邻的核子间 a错误 b c正确 而核力与万有引力是不同性质的力 d错误 答案 bc 课堂训练1 关于核力的说法正确的是 a 核力同万有引力没有区别 都是物体间的作用b 核力就是电磁力c 核力是短程力 作用范围在2 0 10 15m之内d 核力与电荷有关 栏目链接 解析 核力是短程力 超过2 0 10 15m 核力急剧下降几乎消失 故c对 核力与万有引力 电磁力不同 故a b不对 核力与电荷无关 故d错 所以选c 答案 c 栏目链接 1 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 3 排在83号元素铋之后的原子核都不稳定 它们自动分解或衰变成更轻的原子核 排在第92号元素铀之后的原子核十分不稳定 无法在自然状态下存在 栏目链接 知识点2重核与轻核 质能方程 2 质量亏损 1 定义 原子核的质量小于组成原子核的核子质量之和的现象称为质量亏损 2 理解 所谓质量亏损并不是部分质量消失 或质量转变为能量 而是指静止质量发生了变化 物体的质量包括静止质量和运动质量 质量亏损时 减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量 3 质能方程 栏目链接 栏目链接 栏目链接 4 注意 1 核反应中遵循质量守恒和能量守恒 质量亏损并不违反质量守恒 2 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 例2下列说法中 正确的是 a 爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量 它们之间可以相互转化 栏目链接 b 由e mc2可知 能量与质量之间存在着正比关系 可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度c 核反应中发现的 质量亏损 是消失的质量转变成为能量d 因在核反应中能产生能量 有质量的转化 所以系统只有质量数守恒 系统的总能量和总质量并不守恒 栏目链接 解析 e mc2说明能量与质量之间存在着正比关系 并不能说明能量和质量之间存在相互转化的关系 故a错 b对 质量亏损是由静止的质量变成运动的质量 并不是质量转化成能量 故c错 核反应中质量守恒 能量也守恒 故d错 答案 b 栏目链接 课堂训练2 关于质能方程 下列说法中正确的是 a 质量减少 能量就会增加 在一定条件下质量转化为能量b 质量增加 能量就会减少 在一定条件下质量转化为能量c 物体一定有质量 但不一定有能量 所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系d 一定量的质量总是与一定量的能量相联系