4.原子核的结合能.ppt

第三章原子核,第4节原子核的结合能,扬州大学附属中学东部分校马新安,一、复习回顾、新课引入,问题1：原子核由什么组成？,问题2：核子通过什么力结合在一起？,问题3：你听说过核能吗？它是如何产生的？,二、预习展示、精准指导,问题4：如何将核子分开？,类比：马德堡半球实验,要将两个半球分开必须克服巨大的大气压力做功.,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：核子结合成原子核过程所释放出的能量或原子核分解成核子所吸收的能量,二、预习展示、精准指导,（一）原子核的结合能,3.34751027,理论值：,m=(mn+mp-m氘）=0.00391027kg,实验值：,2.22Mev,二、预习展示、精准指导,活动一：计算核能,二、预习展示、精准指导,活动二：见课本49页例题,方法归纳：计算核能程序：（1）（2）,二、预习展示、精准指导,问题6：由上述活动可知，分散的核子在结合成不同的原子核时都要释放能量（结合能），不同原子核，其结合能也不同，如果原子核的结合能平均分配给每个核子，每个核子拥有的结合能（平均结合能）是多少？（小学算术）请计算上述活动1及活动2中氘核和铍核的平均结合能，并思考平均结合能的物理意义。,二、预习展示、精准指导,（三）比结合能（平均结合能）,1、定义：2、公式：3、单位：4、物理意义：,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。,二、预习展示、精准指导,5、比结合能曲线,（1）中间高、两端低,（2）铁的最大，比铁重的核比结合能随着原子序数增大而减小，比铁轻的核比结合能有起伏。,二、预习展示、精准指导,（3）反应后比结合能大的核反应都放出能量（核聚变、核裂变）,三、提问质疑、拓展提高,（一）提问质疑,三、提问质疑、拓展提高,（二）拓展提高,1、原子质量单位1u=1.660510-27kg。试证明，1原子质量单位对应着931.50MeV的能量（光速c=3108m/s，1eV=1.602210-19J）,三、提问质疑、拓展提高,（二）拓展提高,2、核能计算与动量守恒定律的综合,例：已知原子核Po的质量为209.98287u，原子核Pb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？,四、反馈训练、评讲总结,1、（多选）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（）AE=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比BE=mc2表示发生的质量亏损m转变为能量E释放出来C一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损DE=mc2中的E是发生核反应中释放的核能,四、反馈训练、评讲总结,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。这里u表示原子质量单位，1u=1.66056610-27kg,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。,四、反馈训练、评讲总结,3、下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B玻尔理论导致了原子的核式结构模型的建立C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,四、反馈训练、评讲总结,4、一静止的铀核（U）发生衰变转变成钍（Th）已知放出的粒子速度为v0=2.0106m/s假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能试写出铀核衰变的核反应方程产求出钍核（Th）的反冲速度（结果保留两位有效数字）,四、反馈训练、评讲总结,5、在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的质子发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是。（填写选项前的字母）（A）0和0（B）0和1（C）1和0（D）1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即。（3）已知正电子和电子的质量都为9.110-31，反应中