原子核的结合能课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.4 原子核的结合能,人类对煤和石油的依赖已经严重我们的生存环境,!,1,3.4 原子核的结合能 人类对煤和石油的依赖已,核能,-,能源中的后起之秀,2,核能-能源中的后起之秀2,你了解核能吗？,3,你了解核能吗？3,中子,质子,氘核,2.2MeV,（）,?,一、核能的来源,-,原子核的结合能,4,中子质子氘核2.2MeV（）?一、核能的来源-,一、核能的来源,-,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？,思考,5,一、核能的来源-,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,能量或是将核子结合成原子核所释放出的能量,一、核能的来源,-,原子核的结合能,6,当光子能量等于或大于2.22MeV时，这个反应才会发生 一个,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、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,7,爱因斯坦 物体的能量和质量之间存在密切的联系，他,Mass is just a form of energy!,E=mc,2,8,Mass is just a form of energy,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,原子核的结合能如果质量亏损有关，,你怎么证明？,思考,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,9,3.3475 1027在物理上，原子核的质量总是小于组成,3.3475 10,27,理论值：,m=(m,n,+m,p,-m,氘）,=0.0039,10,27,kg,试验值：,2.22Mev,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,10,3.3475 1027理论值：m=(mn+mp-m氘）,计算结合能时，先计算质量亏损,m,，在带入质能方程求出结合能,方法：,推广,推广,计算任意核反应中释放的核能，先计算质量亏损,m,，在带入质能方程求出核能。,核能,质量亏损,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,11,计算结合能时，先计算质量亏损m，在带入质能方程求出结合能方,练习,1,：原子质量单位,1u=1.6606-,27,kg,。试证明，,1,原子质量单位,u,相当于,931.50 MeV,的能量光速,c=310,8,m/s,，,1eV=1.602210,-19,J,练习,2,：,已知,1,个质子的质量,m,p,=1.007 277u,，,1,个中子的质量,m,n,=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,12,练习1：原子质量单位1u=1.6606-27kg。试证明，,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-6,三、核稳定程度的量度,-,比结合能,不同的核结合能不同，如何才能反 映原子核的稳定程度？,思考,【,讨论与交流,】,13,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,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、核稳定程度的量度,-,比结合能,14,1）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,a,.,中间大、两端小。,b.,中等质量的核最稳定。,比结合能曲线告诉我们：,15,a.中间大、两端小。比结合能曲线告诉我们：15,活动：观察比结合能曲线并思考下列问题：,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？,16,活动：观察比结合能曲线并思考下列问题：16,1,）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,=,问题三：核稳定程度的量度,-,比结合能,17,1）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,挑战自我,1,、一下关于核力的说法正确的是 （）,A,、核力存在于任何核子之间,B,、核力只存在于相邻的核子之间,C,、核力与万有引力性质相同,D,、核力是一种短程的强作用力,BD,考查点：核力的性质,18,挑战自我1、一下关于核力的说法正确的是 （,2,、当氘核和氚核聚合成氦核时会释放大量能量，设氘核的质量为,m,1,，氚核的质量为,m,2,，氦核的质量为,m,3,中子的质量为,m,4,则反应过程中释放的能量为：（）,挑战自我,A,、,C,、,D,、,B,、,C,核反应方程为：,19,2、当氘核和氚核聚合成氦核时会释放大量能量，设氘核的质量为m,挑战自我,3,、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个,光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为,m,1,、,m,2,、,m,3,，普朗克常数为,h,，真空中的光速为,c,，下列说法正确的是,（）,A,、核反应方程是,D,、,光子的波长,C,、辐射出的,光子的能量,E=,（,m,3,-m,1,-m,2,)c,2,B,、聚变反应中的质量亏损,m=m,1,+m,2,-m,3,B,20,挑战自我3、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐,课堂小结,1,、当核子结合成原子核时要,_(“,吸收”或“放出”,),一定的能量，原子核分解成核子时，要,_(“,吸收”或“放出”,),同样的能量，这个能量叫做原子核的结合能。,2,、结合能与核子数之比称,_,平均结合能,_(“,越大”“越小”,),表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。,3,、求解原子核的结合能的方法是：,吸收,放出,比结合能,越大,21,课堂小结吸收放出比结合能越大21,面对煤和石油利用中产生的温室效应、环境污染等问题，世界各国都对核能的发展给予极大兴趣。核能是一种清洁、安全、技术成熟的能源,但是迄今为止，人类所利用的能量还只是很小的一部分，如果人类在探索中能掌握新的方式，以产生更大的质量亏损，也就必然能够获得更为可观的能量。,结束语,这个光荣而由艰巨的任务，就有同学们去完成了！,22,面对煤和石油利用中产生的温室效应、环境污染等问题,