3-4原子核的结合能解析.pptVIP

1.万有引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕恒星转动，并且联系着星系团，决定了宇宙的现状和未来。 四种相互作用 3.强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起。 2.电磁力：在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体与固体。 电磁力和万有引力都是“长程力”，即它们可以作用到无限远的距离，当然距离越远，力就越小 4.弱相互作用：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。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18m，作用强度则比电磁力小。 物理学有一条理论：叫做简单才是美。能否将这四条理论统一起来呢？ 核力与四种基本相互作用 3-4 原子核的结合能 核能-----能源中的后起之秀 你了解核能吗？ 中子 质子 氘核 2.2MeV（ ） ? 一、原子核的结合能 1、将核子结合在一起的作用力是什么力？有什么特点？ 2、请你能运用功能关系，解释结合能的产生原因？ 一、原子核的结合能 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： 将原子核拆散成单个核子需要吸收的能量或是将分散的核子结合成原子核所放出的能量 一、原子核的结合能 每个碳原子燃烧放出4ev 爱因斯坦 物体的能量和质量之间存在密切的联系，他们的关系是： 核子在结合成原子核时出现质量亏损，要放出能量，大小为： 质能方程 二、原子核结合能的计算 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 在物理上，原子核的质量总是小于组成该核的全部核子独自存在时的总质量，这两者的差额叫做质量亏损 二、原子核结合能的计算 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 理论值： Δm=(mn+mp-m氘）=0.0039 ×10－27kg 试验值： 2.22Mev 二、原子核结合能的计算 计算结合能时，先计算质量亏损Δm，在带入质能方程求出结合能 计算任意核反应中释放的核能，先计算质量亏损Δm，在带入质能方程求出核能。 核能 质量亏损 二、原子核结合能的计算 * 有关质量亏损时问题的理解和注意事项 第一.核反应过程中,质量亏损时,核子个数不亏损(即质量数守恒),可理解为组成原子核后,核内每个核子仿佛“瘦了”一些. 第二.质量亏损并非质量消失,而是减少的质量?m以能量形式辐射(动质量),因此质量守恒定律不被破坏. 练习1：原子质量单位1u=1.6606×-27kg。试证明，1原子质量单位u相当于931.50 MeV的能量．光速c=3×108m/s，1eV=1.6022×10-19J． 练习2：已知1个质子的质量mp=1.007 277u，1个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509 u. 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。 932.80 MeV 28.30 MeV 结合能越大原子核是不是越难被拆散？ 即结合能的大小能不能反映原子核的稳定程度？ U-235 Li-6 不同的核结合能不同，如何才能反 映原子核的稳定程度？ 【讨论与交流】 1.概念：原子核的结合能与核子数之比 2.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。 比结合能 结合能 核子数 = 3.意义： 它反映了一个原子核稳定程度。平均结合能越大，核越稳定。 三、比结合能（平均结合能） 比结合能曲线 a.中间大、两端小。 b. 中等质量的核最稳定。 1、两个氘核发生核反应变成氦核是吸收还是放出能量？ 2、一个重核可以分裂为中等质量的核是吸收还是放出能量？ 1.概念：原子核的结合能与核子数之比 3.意义：它反映了一个原子核稳定程度。平均结合能越大，核越稳定。 4.规律：较轻核和较重核的核子平均结合能较小,稳定性较差;中等质量核的核子平均结合能较大，稳定性较好。 2.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。 比结合能 结合能 核子数 = 三、比结合能（平均结合能） * 轻核结合成中等质量的核要放能，这个过程叫聚变 重核分解成中等质量的核