《核力與結(jié)合能》（人教版）

1、課題19.5核力與結(jié)合能學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道核力的概念、特點及自然界存在的四種基本相互作用2、知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減小3、理解結(jié)合能的概念，知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損4、知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關(guān)系學(xué)習(xí)重難點學(xué)法指導(dǎo)預(yù)習(xí)評價課堂學(xué)習(xí)流程設(shè)計【課程導(dǎo)學(xué)】1、復(fù)習(xí)提問：氦原子核中有兩個質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.67×10-27kg，帶電量為元電荷e=1.6×10-19C，原子核的直徑的數(shù)量級為10-15m，那么兩個質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍?問：在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍，那

2、么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散?會不會在原子核中有一種過去不知道的力，把核子束縛在一起了呢?今天就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容，也就是第五節(jié)：核力與結(jié)合能(板書)2核力與四種基本相互作用20世紀(jì)初人們只知道自然界存在著兩種力：一種是，另一種是?；谶@兩種力的性質(zhì)，原子核中的質(zhì)子要靠自身的來抗衡相互間的是不可能的。核物理學(xué)家猜想，原子核里的核子間有第三種相互作用存在，即存在著一種，是把核子緊緊地束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核,后來的實驗證實了科學(xué)家的猜測. 問：那么有怎樣特點呢?學(xué)生：閱讀教材核力的特點部分，討論、總結(jié)并回答核力特點：（1）（2）（3）教師總結(jié)：除核力外，核物理學(xué)家還在原子核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了自然界的

3、第四種相互作用弱相互作用(弱力)，弱相互作用是。四種基本相互作用力：弱力、強力、電磁力、引力和分別在不同的尺度上發(fā)揮作用：弱力（弱相互作用）：弱相互作用是引起原子核衰變的原因短程力強力（強相互作用）：在原子核內(nèi)，強力將核子束縛在一起短程力電磁力：電磁力在原子核外，電磁力使電子不脫離原子核而形成原子，使原了結(jié)合成分子，使分子結(jié)合成液體和固體。長程力引力：引力主要在宏觀和宇觀尺度上“獨領(lǐng)風(fēng)騷”。是引力使行星繞著恒星轉(zhuǎn)，并且聯(lián)系著星系團，決定著宇宙的現(xiàn)狀。長程力學(xué)生：閱讀課本左邊的閱讀內(nèi)容總結(jié)自然界的四種基本相互作用力及它們的作用范圍。3原子核中質(zhì)子與中子的比例學(xué)生閱讀教材原子核中質(zhì)子與中子的比例部

4、分及掛圖，思考兩個問題：隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有怎樣的關(guān)系？學(xué)生閱讀教材思考為什么隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)?4結(jié)合能結(jié)合能比結(jié)合能那么如何求原子核的結(jié)合能呢?愛因斯坦從相對論得出了物體能量與它的質(zhì)量的關(guān)系，指出了求原子核的結(jié)合能的方法。5質(zhì)量虧損、（1）質(zhì)量虧損學(xué)生很容易從字面上得出錯誤結(jié)論：質(zhì)量就是能量、能量就是質(zhì)量，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化能量, 能量可以轉(zhuǎn)化質(zhì)量。在核反應(yīng)中不遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律;（2）愛因斯坦質(zhì)能方程：。（3）核反應(yīng)中由于質(zhì)量虧損而釋放的能量：E=m c2物體貯藏著巨大的能量是不容置疑的，但是如何使這樣巨大的能量釋放出來

5、？向?qū)W生指出以下幾點：物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運動質(zhì)量，質(zhì)量虧損指的是靜止質(zhì)量的減少，減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關(guān)的運動質(zhì)量。質(zhì)量虧損并不是這部分質(zhì)量消失或轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰浚皇庆o止質(zhì)量的減少。在核反應(yīng)中仍然遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律;質(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。師生共同閱讀原子核的比結(jié)合能掛圖，指出中等大小的核的比結(jié)合能最大(平均每個核子的質(zhì)量虧損最大)，這些核最穩(wěn)定。另一方面如果使較重的核分裂成中等大小的核，或者把較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會增加，這樣可以釋放能量供人使用?！痉独觥坷}：已知1個質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.007277u，1個中子的質(zhì)

6、量mn=1.008665u.氦核的質(zhì)量為4.001509 u. 這里u表示原子質(zhì)量單位，1 u=1.660566×10-27 kg. 由上述數(shù)值，計算2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成氦核時釋放的能量。（28.3MeV）達標(biāo)檢測A類1愛因斯坦質(zhì)能方程E = m c2表明了（）A質(zhì)量就是能量B質(zhì)量可以變成能量C物體具有的能量跟它的質(zhì)量成正比D如果物體的能量增加了E，那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少m，并且E = m c22下列說法中，正確的是（）A核反應(yīng)放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，因此質(zhì)量數(shù)不守恒B核反應(yīng)涉及的能量往往要比化學(xué)反應(yīng)大得多C核反應(yīng)中虧損的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰緿設(shè)想將一個原子核“打碎”成一個個的核子，

7、一定會放出巨大的能量3碳原子的質(zhì)量是12.000 000 u，氫原子的質(zhì)量是1.007 825 u，質(zhì)子的質(zhì)量是1.007 276u，中子的質(zhì)量是1.011 665u，12個核子結(jié)合成碳原子核時釋放出能量，在這過程中質(zhì)量虧損是（）A0.098 940u B0.095 646uC0.117 312u D以上均不對4鐳核在衰變中放出能量為4.78MeV的粒子和能量為0.19MeV的光子，鐳核每發(fā)生1次衰變時的質(zhì)量虧損(1u931.5MeV) ( )A等于1個粒子的質(zhì)量 B等于0.005 335uC等于6.64×1024kg D等于8.64×1024kg5下列核反應(yīng)方程中，平衡的

8、是 ( ) AB + (粒子)N + H BAl + nMg + 質(zhì)子 CBe + HeC + 中子 DN + HeO + 氘核B類6一個質(zhì)子與一個中子結(jié)合成一個氘核時釋放2.2MeV的能量，兩個中子與兩個質(zhì)子結(jié)合成一個氦核時，釋放28.3MeV的能量，現(xiàn)在把兩個中子與兩個質(zhì)子先結(jié)合成兩個氘核，再把兩個氘核結(jié)合成一個氦核，那么在整個過程中釋放的能量為 ( ) A不知氘結(jié)合成氦核時釋放的能量，故無法判斷B23.9MeVC26.1 MeVD28.3MeV7完成下列核反應(yīng)方程：(1) Na +He( ) + H (2)ThPa + e(3)+( )8寫出下列核反應(yīng)方程式：(1)盧瑟福用粒子轟擊氮14核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子(2)查德威克用粒子轟擊鈹9核發(fā)現(xiàn)中子(3)鈉23俘獲一個中子后變?yōu)殁c的同位素，這個同位素具有放射性，再進行衰變變?yōu)橐环N新核，這兩個核反應(yīng)過程的核反應(yīng)方程式分別是9為了驗證愛因斯坦質(zhì)能方程，設(shè)計了如下的實驗；用動能為E1 = 0.9MeV的質(zhì)子去轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得這兩個粒子的動能之和E=19.