4.4 核力与结合能+Word版含解析

第四节核力与结合能 1．组成原子核的核子之间有很强的相互作用力，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力称为核力。 2．核力是一种短程力。在0.5×10－15～2×10－15 m的距离内主要表现为引力；在小于0.5×10－15 m的距离内，核力又转变为强大的斥力。 3．原子核中的质子数又称为原子序数，排在周期表比较靠后的元素对应的原子核叫重核，排在周期表比较靠前的元素对应的原子核叫轻核。 4．一般排在周期表最前面的轻核的质子和中子数相等，大多数重核是中子多于质子。 5．要把原子核拆散成核子，需要克服核力做功，需要提供一定的能量。反之，核子结合成原子核时会放出一定的能量，这个能量叫作原子核的结合能。 6．原子核的结合能与核子数之比称为该原子核的平均结合能，它反映了原子核结合的紧密程度，平均结合能越大，核越稳定。 核力及其性质 1.核力的定义 组成原子核的核子之间有很强的相互作用力，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力称为核力。 2．核力的性质 (1)核力是一种很强的力，是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多。 (2)核力是一种短程力，在距离较大时核力远小于库仑力，在距离较小时核力远大于库仑力。在距离小于0.5×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起。 (3)核力与核子是否带电无关，在原子核中，质子与质子，中子与中子，中子与质子间的核力大致相等。 (4)核力是一种具有饱和性质的交换力，即一个核子只与邻近的几个核子作用，而不是和原子核内所有核子作用。这种性质称为核力的饱和性。 (1)自然界中最基本的四种相互作用是：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中，引力相互作用和电磁相互作用是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力。 (2)弱相互作用，作用范围在10－18 m以内，作用强度比电磁力小，是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因。 1．关于核力的说法正确的是(　　) A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用 B．核力就是电磁力 C．核力是短程力，作用范围在2×10－15 m之内 D．核力与电荷有关 解析：选C　核力是短程力，超过2×10－15 m，核力急剧下降几乎消失，故C项对。核力与万有引力、电磁力不同，故A、B两项不对。核力与电荷无关，故D项错。 重核与轻核、质量亏损 1.重核与轻核 (1)重核：排在周期表比较靠后的元素对应的原子核叫重核。 (2)轻核：排在周期表比较靠前的元素对应的原子核叫轻核。 (3)排在第83号元素铋之后的原子核都不稳定，它们自动分解或衰变成更轻的原子核，排在第92号元素铀之后的原子核十分不稳定，无法在自然状态下存在。 2．质量亏损 (1)定义：原子核的质量小于组成原子核的核子质量之和的现象称为质量亏损。 (2)理解：所谓质量亏损并不是部分质量消失，或质量转变为能量，而是指静止质量发生了变化。物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损时，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量。 3．质能方程 (1)公式：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，其关系是 E＝mc2(或者ΔE＝Δmc2) 这就是著名的爱因斯坦质能联系方程，简称质能方程。 (2)进一步理解： ①质能方程揭示了质量和能量不可分割，一定质量的物体所具有的能量是确定的，等于光速的平方与其质量的乘积。 ②质量和能量是物质的属性之一，质量和能量在数值上的联系绝不等于这两个量，可相互转化，质量不能转化为能量，能量也不会转化为质量。 (1)核反应中遵循质量守恒和能量守恒，质量亏损并不违反质量守恒。 (2)质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子个数是不变的。 2．下列说法中，正确的是(　　) A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是 ... ...