【课件】核力与核反应方程+课件高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

第三节核力与核反应方程第五章原子与原子核一、原子核的组成

1.质子的发现：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的＿＿＿，其质量与＿＿＿的质量相近，随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中得到了＿＿的粒子，人们把这种粒子命名为质子，并由此断定质子是＿＿＿的组成部分。正电荷氢原子同样原子核那么，原子核中除了质子以外，还会不会有其他粒子呢?

一、原子核的组成查得威克中子中子核子元素符号质量数电荷数Z(A-Z)二、核反应方程

1.核反应：利用天然放射性的高速粒子或人工加速的粒子去轰击原子核，以产生＿＿＿＿＿，这个过程叫作核反应。2.反应能：在核反应过程中，所＿＿或＿＿的能量叫作反应能。3.核反应规律：在核反应(包括原子核衰变)过程中，核反应方程两边总的＿＿＿和＿＿＿是守恒的(1)卢瑟福用α粒子轰击氮核而发现了质子＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；(2)查得威克用α粒子轰击铍核而发现了中子＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。新的原子核放出吸收质量数电荷数

三、核力及四种基本相互作用

1.核力：(1)概念：组成原子核的核子之间有＿＿的相互作用力，它使核子能够克服＿＿＿＿而紧密地结合在一起，这种力被称为核力。(2)特点：①核力是＿＿＿＿＿＿＿＿的一种表现，在原子核尺度内，核力比库仑力大得＿;②核力是＿＿力，在0.5×10-15m~2×10-15m时表现为＿＿；大于2×10-15m，核力迅速减小为＿；而在小于0.5×10-15m时，表现为强大的＿＿而使核子不融合在一起。很强库仑斥力强相互作用(强力)多短程引力零斥力pnnppn2.四种基本相互作用：(1)强相互作用：存在于原子核中的＿＿之间的核力，使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核，

属于＿＿力。(2)万有引力：存在于＿＿＿＿之间，属于＿＿力。(3)电磁相互作用：＿＿间、＿＿间的相互作用被称为电磁相互作用，属于＿＿力。在原子核外，电磁力使电子结合成分子，使分子结合成液体与固体，宏观物体之间的弹力与摩擦力等都起源于电磁相互作用。(4)弱相互作用：在某些＿＿＿＿中，弱相互作用引起原子核β衰变，即引起中子－质子转变，属于＿＿力。三、核力及四种基本相互作用核子短程一切物体长程电荷磁体长程放射现象短程四、结合能

1.结合能：把原子核拆散成核子时，需要＿＿一定的能量克服核力做功，当核子结合成原子核时，需要＿＿一定的能量，这个能量叫作原子核的结合能。2.质量亏损：核子结合成原子核时，核反应前后存在＿＿＿＿，此亏损的质量与反应中释放的能量相对应，它们之间的关系遵循爱因斯坦的质能方程＿＿＿＿＿，式中ΔE为＿＿＿，Δm为＿＿＿＿，1u=1.660566×10-27kg

，ΔE用“uc2”，1uc2=931.5MeV，表示质量亏损1u

相当于释放931.5MeV的能量。吸收放出质量亏损ΔE＝Δmc2结合能质量亏损3.比结合能：原子核的＿＿＿与＿＿＿之比被称为该原子核的比结合能，也叫平均结合能。【说明】①比结合能越大，表示原子核越＿＿;②中等大小原子核的比结合能＿＿，原子核＿＿＿。四、结合能结合能核子数稳定最大最稳定例题1在研究微观粒子时，为方便表示，人们将碳12原子质量的十二分之一记为原子质量单位u，即1u=1.660566×10-27kg。试用ΔE＝Δmc2证明：质量亏损1u相当于释放931.5MeV的能量。证明：碳原子的摩尔质量为M=12g/mol

所以一个碳原子质量为m==1.993×10-26kg所以Δm=

1u==1.6606×10-27kg

ΔE=Δmc2=1.4924×10-10J=931.5

MeV

例题2

已知中子的质量mn

=1.6749×10－27Kg，质子的质量mp

=1.6726×10－27Kg，氘核的质量mD=3.3436×10－27Kg，求氘核的比结合能。Δm=0.0039×10－27kg质量亏损释放能量ΔE=Δmc2

=3.51×10-13J=2.19MeV比结合能解:核反应方程是单个质子与中子的质量之和mp+mn

=3.3475×10－27kg【课堂练习】

1.(多选)对结合能、比结合能的认识，下列正确的是(

)A.一切原子核均具有结合能B.自由核子结合为原子核时，可能吸收能量C.结合能越大的原子核越稳定D.比结合能越大的原子核越稳定AD【课堂练习】2.(多选)关于质能方程，下列哪些说法是正确的(

)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.物体获得一定的能量,它的质量也相应地增加一定值C.物体一定有质量，但不一定有能量，故质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的BD【课堂练习】3.

大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是

，已知H的质量为2.0136u，He的质量为3.0150u，n的质量为1.0087u，1u＝931MeV/c2，则氘核聚变反应中释放的核能约为(

)A．3.7MeV

B．3.3MeVC．2.7MeV

D．0.93MeVBH＋H→He＋n22311120【课堂练习】4.印刷“两弹一星”这四个字的油墨的质量大约是1μg(10－9kg)。与这些质量相当的能量如果完全用来增加重力势能，它可以使一架本身质量6000kg、载有60名体重50kg学生的直升机升到多高?解：已知油墨质量

m=1μg=10－9kg，