高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 核力与核反应方程课堂教学课件ppt

这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 核力与核反应方程课堂教学课件ppt，共20页。PPT课件主要包含了结合能，平均质量等内容，欢迎下载使用。
原子核的体积很小,核子在原子核里紧密 地聚集在一起,而质子之间的库仑斥力很大， 为什么通常原子核却是稳定的呢？
这些基本相互作用是上 帝构建我们这个宇宙的“基 本方法”，它们决定了宇宙 中几乎所有物质的运动规律， 大到银河系太阳系地球月球， 小到电子原子核质子中子夸 克，宇宙能够在不同的尺度 和层次稳定地运转着，全都 仰赖这些基本相互作用。
我们知道原子核是由质子和中子组 成的，那么是什么力量将质子和中子（称为核子）束缚在一起组成原子核 呢？就是这里介绍的强相互作用，同 时强相互作用将夸克束缚组成强子(包括质子，中子等微观粒子)。强相 互作用的力程（即粒子之间发生强相 互作用的距离）非常小，只有 10^(- 13)厘米，超过这个距离强相互作用 就会迅速衰减，也就是说我们在日常 的生活中是觉察不到强相互作用的， 它只在微观的原子核的尺度上发挥作 用。因此：“强相互作用刻画了在微观尺度上原 子核，强子(包括质子，中子等微观 粒子)的运动规律。”
核力的特点：核力是强相互作用（强力）的一种表现。 在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。核力是短程力。约在10-15m数量级时起作 用，距离大于0.8×10-15m时为引力，距离为10×10-15m时核力几乎消失，距离小于0.8×10-15m 时为斥力，因此核子不会融合在一起。核力与电荷无关。核力与核子电荷无关。核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核子 发生核力作用，这种性质称之为核力的饱和性。
原子核中的质子数又称为原子序数，这是因为它与元素周期表中元 素的排列序号一致。排在周期表比较靠后的元素对应的原子核叫做重核， 排在比较靠前的叫做轻核。一般排在周期表最前面的轻核的质子和中子 数相等（N=Z）。例如，氦4的原子核有2个质子和2个中子，硅28各有14 个质子和中子。但是大多数重核是中子多于质子。例如，金197有79个质 子和118个中子，铀238有92个质子和146个中子。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。如第94号元素 钚是人工制造出来的，主要用于核武器，在宇宙中尚无法找到。
在万有引力的作用下相互靠近,引力做正功,势能减 少转化成动能，两物体碰撞转化成内能释放出来
如果要把它们拆分开来，还要赋予它们能量
核能产生的实质：核力做功过程中伴随着的能量释放
结合能E  比结合能（平均结合能）
M 核   M 核子
核子数Z但是比结合能才能体现原子核的稳定性， 它反映了一个原子核结合的紧密程度， 平均结合能越大，核越稳定。
下图给出了平均结合能在随质量数A的变化情况
易错点:1.比结合能大不一定结合能大 (结合能还受核子总数影响)2.单个核子不释放结合能
注：（1）任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有 核子的质量和。质量亏损并不是核子数的减少，而是核子的平均静止质量减少反应前后存在质量亏损，此亏损质量与反应中释放 的能量相对应，即结合能。质量亏损：就是指原子核的质量与组成原子核的所有 单个质子与单个中子的质量之和的差
单位： m ——kgm——u
C——m/sC——m/s
1u=1.66× 10- 27kg
原子质量单位（u）与对应的能量：1 u = 1/NA 克 = 1/(1000 NA) 千克
1uc2=931.5Mev（1u相当于931Mev的能量）
E = mc2△E = △mc2
为准确计量微小分子的重量，国际通常采用一个原子的质量单位为 基准，定义为碳12元素原子质量的1/12为一个原子质量单位。
(NA为阿伏伽德罗常数)=1.66053886×10^-27 kg
电子伏特，符号为eV，是能量的单位。代表一个电子（所带电量为 1.6×10-19C的负电荷）经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
mD=3.3436×10-27kg 。将一个质子和一个中子结合
成一个氘核，质量减小了多少？能量减小了多少？
氘核的结合能是多少？比结合能是多少？质量亏损:△m=( mp+ mn)- mD=0.0039×10-27kg；释放能量:（1 eV ＝ 1.60 × 10-19 J）△E=△m c2=3.51×10-13J=2.19×106eV；结合能:△E=△m c2=2.19MeV；比结合能为:△E/n=△E/2=1.10MeV 。
质量亏损已知中子的质量 mn=1.6749×10-27kg ，质子的质量 为 mp=1.6726×10-27kg ，氘核的质量
原子核反应中的静质量亏损并不破坏质量守恒定律， 因为质量、能量是物质存在的两种不同表现形式易错点：绝不能把结合能理解为“原子核具有的能量！” 它有点象“热量”，是转化过程中的能量。求这种能量 就利用质能方程计算。
△E = △mc2原子核在变化前后的静质量差异，对应 的就是核反应中所吸收或释放的能量。