第三节 核力与核反应方程（教学课件）物理粤教版选择性必修第三册

第三节 核力与核反应方程 粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册 第五章 原子与原子核 @HY 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 （1）谁发现了质子？怎样发现的？ （2）发现中子的原因是什么？是由谁发现的？ 1919年，卢瑟福用 粒子轰击氮核时，发现了质子。 卢瑟福的学生查德威克用射线轰击铍时发现了中子。 质子的符号：p 中子的符号：n 质子的质量： 中子的质量： 阅读教材内容，回答下列问题： 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 1、原子核由中子和质子组成，中子与质子的质量几乎相等； 2、核子：组成原子核的之中子和质子被统称为核子； 3、原子核符号： A：质量数 Z：核电荷数 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 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，以产生新的原子核，这个过程叫作核反应。 反应能：在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放和吸收，所放出或吸收的能量叫作反应能。 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 查德威克用 粒子轰击铍原子核，产生了碳12和一个中子。 在核反应过程中，方程两边总的质量数和电荷数是守恒的。 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 (1) (2) (3) 练习：完成下列核反应方程 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 练习：写出下列原子核人工转变的核反应方程。 （1） （钠核）俘获1个α粒子后放出1个质子。 （2） （铝核）俘获1个α粒子后放出1个中子。 （3） （氧核）俘获1个中子后放出1个质子。 （4） （硅核）俘获1个质子后放出1个中子。 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 自然界中存在四种基本相互作用： 引力相互作用（引力） 电磁相互作用（电磁力） 强相互作用（强力） 弱相互作用（弱力） 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 1.引力相互作用 引力是自然界的一种基本相互作用，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 2.电磁相互作用 电荷间与磁体间的相互作用 宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等，都起源于这些电荷之间的电磁相互作用。 弹力 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 3.强相互作用 原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用，即存在一种核力，它使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核。 p n n p p n 短程力：约在10-15m量级时起作用 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 4.弱相互作用 在某些放射现象中起作用的另一种基本相互作用 弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子---质子转变的原因。 短程力：约在10-18m量级时起作用 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 →因为引力 相互靠近 →速度↑ →撞在 一起 损失能量 补充能量 两个物体为了结合在一起付出了代价，损失了能量 相距很远 的两物体 →一部分动能以内能的形式散失 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要（吸收的）能量，这就是原子核的结合能． 思考：如果结合能越大，就说明把原子核分开，所需要的能量越大，是不是就意味着原子核越稳定吗？ 原子核越大 →核子个数越多 →但不能说明它稳定 平均到每一个核子的结合能大小来反应原子核的稳定性。 →结合能越大 结合能 核子数 比结合能= 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要（吸收的）能量，这就是原子核的结合能． 原子核的结合能与其核子数之比，称为比结合能. 也叫平均结合能。 比结合能： 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＿＿＿ 。 稳定 最大 最稳定 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 爱因斯坦质能方程： 核子结合成原子核时，反应前后存在质量亏损。 亏损的质量与释放的能量之间的关系： 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 反应前质量/kg 反应后质量/kg mn 1.6749×10－27 m氘 3.3436×10－27 mp 1.6726×10－27 总质量 总质量 3.3436×10－27 3.3475 ×10－27 质量亏损：原子核的质量总是小于组成它的核子的质量之和 中子与质子结合成氘原子核 结合能 原子核的组成 基本相互作用 核反应方程 反应前质量/kg 反应后质量/kg mn 1.6749×10－27 m氘 3.3436×10－27 mp 1.6726×10－27 总质量 总质量 3.3436×10－27 中子与质子结合成氘原子核 质量亏损Δm=(mn+mp-mD)=0.0039 ×10－27kg 3.3475 ×10－27 课堂小结 核力与核反应方程 原子核的组成 核方应方程 结合能 结合能计算 比结合能 结合能 原子核表示方法 质子和中子组成原子核 衰变本质 规律 核力 四种基本相互作用 $$