中小学教育资源及组卷应用平台 第8讲 原子核（二） 考点1 核力和结合能 【知识梳理】 知识点1 核力与四种基本相互作用 1．核力：原子核里的核子间存在着相互作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。 2．核力特点 （1）核力是核子间的一种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，使核子结合成稳定的原子核。 （2）核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内。在大于0.8×10－15 m时表现为吸引力，超过1.5×10－15m时，核力急剧下降几乎消失；距离小于0.8×10－15m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起。 （3）每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。无论质子间、中子间、质子和中子间均存在核力，与核子是否带电无关。 3．四种基本相互作用 （1）引力相互作用：引力主要在宏观和宏观尺度上“独领风骚”，是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状。万有引力是长程力。 （2）电磁相互作用：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体。 （3）强相互作用：即强力，在原子核内，强力将核子束缚在一起，强力是短程力。 （4）弱相互作用：是引起原子核β衰变的原因，即引起中子-质子转变的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度比电磁力小。 知识点2 原子核中质子和中子的比例 1.轻核和重核中的比例 （1）自然界中较轻的原子核，质子数和中子数大致相等； （2）对于较重的原子核，中子数大于质子数； （3）越重的原子核，中子数与质子数相差越多。 2.质子和中子比例的原因分析 （1）若质子和中子成对地放在一起，人工构建原子核，随着原子核的增大，核子间距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小更快。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伦力，这个原子核就不稳定了。 （2）若只增加中子，中子与其他核子没有库伦斥力，但有相互吸引的核力，所有有助于维系原子核的稳定，所有稳定的重原子核中，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，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时即使再增加中子，形成的核也是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留下来了。 知识点3 结合能和比结合能 1．结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能。（结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能力，而是为把核子分开而需要的能量） 2．比结合能：原子核的结合能与核子数之比称为比结合能，也叫平均结合能。它反映了原子核的稳定程度。 3．对结合能和比结合能的理解 对结合能的理解 ?由于核子间存在着巨大的核力作用，所以原子核是一个坚固的集体，要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，需要巨大的能量。一个氘核被拆成一个中子和一个质子时，需要能量等于或大于2.2MeV的γ光子照射。核反应方程为。 ?相反过程，当一个中子和一个质子结合成一个氘核时会释放出2.2MeV的能量，这个能量以γ光子的形式辐射出去，核反应方程为。 ?由于核力的存在，核子结合成原子核时要放出一定的能量，原子核分解成核子时，要吸收同样多的能量。 ? 4．比结合能与原子核的稳定性 （1）比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等核子数的原子核，比结合能较大，原子核较稳定。 （2）核子数较小的轻核和核子数较大的重核，比结合能较小，中等核子数的原子核，比结合能较大．当比结合能较小的原子核转化为比结合能较大的原子核时会释放核能。 （3）当比结合能较小的原子核转化 ... ...
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