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 粤教版选修3-5

1、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99 C钴60D锶90 同位素同位

2、素钋钋210锝锝99钴钴60锶锶90 辐射线辐射线 半衰期半衰期138天天6小时小时5年年28年年 【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0.51015 m小于21015 m的范围内表 现为_，在小于0.51015 m时表现为_ 强相互

3、作用强相互作用 大得多大得多 短程力短程力 0.510 15 210 15 m 吸引力吸引力 斥力斥力 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 需要需要 失去失去 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

4、它的所有核子的 质量之和，它们的差值称为质量亏损 核子数核子数 牢固牢固 稳定稳定 中等大小中等大小 Emc2 小于小于 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

5、 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

6、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

7、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Emc2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，1 u1.6 6061027 kg，由质能方程可知，1 u931.5 MeV. 【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