4　放射性的应用与防护ppt课件配套教案内容

(二)

引入新课

回顾：原子核的组成

原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．

提出问题：质子间存在着巨大的库伦斥力，那为什么质子没有被排斥开，反而还紧紧的结合在一起呢？

猜想：

万有引力？

质子相互间距r的数量级为10-15m；质子质量m的数量级为10-27kg，质子电量e的数量级为10-19C；万有引力常量G的数量级为10-11，静电力常量k的数量级为109。估算库仑力与万有引力之比？

解：

2229192F库ke/rke10(10）11222F万Gm/rGm10(1027)21036

结论：原子核中的质子要靠自身的万有引力来抗衡相互间的库仑力是不可能的。

再猜想：在核子之间一定存在着第三种力，使核子能紧密的结合在一起。——核力。

1、概念：

核力：相邻的核子之间存在的强相互作用力。

2、核力的性质

（1）核力是强相互作用力；在原子核尺度内，

核力比库仑力大得多。

（2）核力是短程力，只存在于相邻核子之间。

（距离大于2×10-15m时核力迅速减小到零)

要将原子核拆散成单个核子，一定需要吸收巨大的能量。

根据功能关系，理由是什么？

HHn

21111011HnH1021当光子能量等于或大于2.22MeV时，

一个质子和一个中子结合成氘核，要这个反应才会发生

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放出的能量

对质能方程理解E=mc2的理解

(1) 物体具有的能量跟它的质量存在着简单正比关系. （2）任何质量为m的物体都具有大小相当于mc2的能量。任何一部分能量也都与一定的质量向对应。

（3）物体的质量发生变化，相对应的能量也会变化。

11HnH1021

m1

m2

m3

ΔE 根据质能方程E=mc2和能量守恒定律，推导出γ光子的能量(即氘核的结合能）并总结出求结合能的方法

1

m1cm2cm3cE2222E(mm2m3)c

Emc1011Δm=(mn+mp-m氘）=0.0039 ×10－27kg 2

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

nHH21

ΔE=

Δmc2=0.0039

10－27

(3.0

×108)23.511013J3.511013Mev2.19Mev1961.61010

Emc核质量亏2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。

下面说法是否正确。并说明理由

（1）由质能方程E=mc2，可推得ΔE=Δmc2,这说明质量就是能量，质量可以转化为能量。

1、质量和能量是两个完全不同的概念，它们表征的对象不同，相互之间不能转化。

2、质能方程揭示了质量与能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系。决不是这两个量相互转化。

【思考】：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？

如何才能反映原子核的稳定程度？

2、平均结合能：

结合能=核子数

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。

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。

课堂练习

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

2、联合国将2005年定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中正确的是（

)

A、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

B、

E=mc2中的E表示发生核反应过程中释放的核能

C、

根据ΔE= Δ

mc2 可以计算核反应中释放的核能

D、

Δ

E= Δ

mc2 表示发生的质量亏损Δ

m转变成为能量Δ

E释放出来

小结：

1、核子之间的强相互作用力叫________。主要特点是__________,__________________. 2、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。

3、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。

24、求解原子核的结合能的方法是：

结束语：

根据爱因斯坦质能方程E=mc2，物质内贮藏着巨大能量，问题是如何使贮藏的能量释放出来，供人类所使用，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，

这对解决人类的能源危机具有重要意义。

这个光荣而由艰巨的任务，就有同学们去完成了！

作业：

1、上交作业

P83

1、2

Emc