第5章 第3节　核力与核能（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）选择性必修 第三册

第3节　核力与核能(赋能课———精细培优科学思维) 课标要求 学习目标 1.了解核力的性质。2.知道四种基本相互作用。3.认识原子核的结合能。 1.知道四种基本相互作用，知道核力的性质。2.认识原子核的结合能和平均结合能的概念，结合能、平均结合能与原子核的稳定性的关系。3.知道质量亏损和质能方程，能用质量亏损和质能方程计算核能相关的问题。 一、核力与核的稳定性　四种基本相互作用 1．核力：把原子核中的_____维系在一起的力。 2．核力特点 (1)核力是一种_____作用。 (2)核力是_____力，作用范围不能从一个原子核延伸到另一个原子核，仅存在两相邻的核子之间。 3．核素：具有一定_____数和中子数的原子核称为核素。 4．核素图：用横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每一种_____用一小方块表示，所得到的图像称为核素图(如图所示)。 5．核的稳定性 (1)核素的稳定区：稳定的核素几乎全落在_____上，或紧靠曲线的两侧的区域。 (2)稳定核素的中子数与质子数的关系：随着_____的增加，稳定核素的中子数越来越_____质子数。 6．四种基本相互作用 二、结合能与平均结合能 1．原子核的结合能：_____结合成原子核所_____的能量。 2．质量亏损 (1)定义：任何一个原子核的质量总是_____组成它的所有_____的质量之和，这一差值称为质量亏损。 (2)释放出的结合能计算公式：ΔE＝_____。 3．平均结合能：原子核的结合能与其_____之比称为该核的平均结合能，又称为比结合能。重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要____；轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要____。 [微情境·大道理] 1．质子的质量mp＝1.67×10－27 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C，相距r＝1.0×10－15 m的两个质子。 (1)它们的静电力和万有引力分别多大？ (2)这两个质子能否靠万有引力克服静电力排斥而吸在一起？ 2．如图所示为部分原子核的平均结合能曲线。 根据曲线判断： (1)原子核的核子数越多，平均结合能越大。(　　) (2)质量亏损是因为这部分质量转化为能量。(　　) (3)结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定。(　　) 3．(1)将一个质子和一个中子结合成一个氘核，能量减小了，是否违反了能量守恒定律？为什么？ (2)将一个质子和一个中子结合成一个氘核，质量减小了，是否违反了质量守恒定律？为什么？ 强化点(一) 核力的理解 任务驱动 如图为H和He的原子核结构示意图。 (1)质子都带正电，质子与质子之间存在着库仑斥力，为什么He还能稳定地存在？ (2)自然界中存在的元素是有限的，为什么质子与中子不能随意地组合从而形成无数不同的原子核？ [要点释解明] 1．核力的性质 (1)核力是四种基本相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。 (2)核力是短程力。约在10－15 m数量级时起作用，超过这个界限，这种相互作用实际上已经不存在了。距离大于0.8×10－15 m时表现为引力，距离小于0.8×10－15 m时表现为斥力。 (3)核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。 (4)核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关。 2．原子核中质子与中子的比例关系 (1)较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多。 (2)形成原因 ①若质子与中子成对地构建原子核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了。 ②若只增加中子，因为中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。 ③由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子 ... ...