高中物理 第十九章 5 6 重核的裂變課件 新人教版選修35

5 核力與結(jié)合能6 重核的裂變知識(shí)點(diǎn) 1 核力與四種基本相互作用1核力：組成原子核的相鄰核子存在著一種特殊的力，這種力叫做_核力強(qiáng)相互作用短程力2核力的特點(diǎn)：(1)核力是_(強(qiáng)力)的一種表現(xiàn)，在原子核的尺度內(nèi)，核力比庫侖力大得多；(2)核力是_，作用范圍在 1.51015m 之內(nèi)；(3)每個(gè)核子只跟鄰近核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為_核力的飽和性3弱力：自然界的第四種相互作用力弱相互作用，它是引起衰變的原因弱力是_，它的力程比強(qiáng)力短，作用強(qiáng)度比電磁力小短程力引力相互作用4四種基本相互作用：人類目前已知的自然界中最基本的四種相互作用，即_、_、_和_電磁相互作用強(qiáng)相互作用【特別提醒】核力在大于 0.810-15 m 時(shí)表現(xiàn)為吸引力，且隨距離增大而減小，超過 1.510-15 m，核力急劇下降幾乎消失；在小于 0.810-15 m 時(shí)，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會(huì)融合在一起.弱相互作用知識(shí)點(diǎn) 2 原子核中質(zhì)子和中子的比例1自然界中較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，原子核越重，兩者相差越大2自然界中穩(wěn)定核的質(zhì)子和中子比例是由核力與電磁力的不同特點(diǎn)決定的知識(shí)點(diǎn) 3 結(jié)合能與質(zhì)量虧損原子核的結(jié)合能1結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量，或原子核分解成核子時(shí)需要吸收的能量，都叫做_2比結(jié)合能：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，也叫_比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定結(jié)合能3質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做_質(zhì)量虧損4質(zhì)能方程：愛因斯坦指出物體能量與它的質(zhì)量的關(guān)系，即_Emc25中等大小的核最穩(wěn)定，它們的比結(jié)合能最大，如果把較重的核分裂成中等大小的核或者把較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會(huì)增加，都會(huì)有能量釋放平均【例題】下面關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中，正確的有()A核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能B比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大C重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能和比結(jié)合能都大D中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大解析：核子結(jié)合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A 選項(xiàng)錯(cuò)；比結(jié)合能越大的原子核是越穩(wěn)定，但比結(jié)合能越大的原子核，其結(jié)合能不一定大，例如中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能比重核大，但由于核子數(shù)比重核少，其結(jié)合能比重核反而小，B、C 選項(xiàng)錯(cuò)；中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能比輕核的大，它的原子核內(nèi)核子數(shù)又比輕核多，因此它的結(jié)合能也比輕核大，D 選項(xiàng)正確答案：D1(雙選)對結(jié)合能、比結(jié)合能的認(rèn)識(shí)，下列正確的是()A一切原子核均具有結(jié)合能ADB自由核子結(jié)合為原子核時(shí)，可能吸收能量C結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定D比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定解析：由自由核子結(jié)合成原子核的過程中，核力做正功，釋放出能量反之，將原子核分開變?yōu)樽杂珊俗铀枰x予相應(yīng)的能量，該能量即為結(jié)合能，故 A 正確，B 錯(cuò)誤；對核子較多的原子核的結(jié)合能越大，但它的比結(jié)合能不一定大，比結(jié)合能的大小反映了原子核的穩(wěn)定性，故 C 錯(cuò)誤，D 正確知識(shí)點(diǎn) 4 重核的裂變4裂變的應(yīng)用(1)原子彈：利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)制造的大規(guī)模殺傷性武器(2)核電站：利用核能的可控釋放發(fā)電，是核能的和平利用核電站的核心是核反應(yīng)堆當(dāng)前普遍使用的慢中子核反應(yīng)堆的主要組成是：核燃料鈾棒；慢化劑；控制棒；冷卻系統(tǒng)；水泥防護(hù)層【例題】關(guān)于重核的裂變，以下說法正確的是()A核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量B中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)減少D由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能解析：根據(jù)重核發(fā)生裂變的條件和裂變放能的原理分析可知，裂變時(shí)因鈾核俘獲中子即發(fā)生核反應(yīng)，是核能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，因此其釋放的能量是遠(yuǎn)大于其俘獲中子時(shí)吸收能量的，A 錯(cuò)；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是有條件的，即鈾塊的體積必須大于其臨界體積，如果體積小，中子從鈾塊中穿過時(shí)，碰不到原子核，則鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就不會(huì)發(fā)生，B 錯(cuò)；鈾裂變的質(zhì)量虧損遠(yuǎn)小于一個(gè)核子的質(zhì)量，核子數(shù)不會(huì)減少，C 錯(cuò)；重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)，由于平均質(zhì)量減小，發(fā)生質(zhì)量虧損，從而釋放出核能，D 正確答案：DAX 原子核中含有 86 個(gè)中子BX 原子核中含有 141 個(gè)核子C因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù) Emc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少解析：依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒計(jì)算出未知粒子的電荷數(shù)為 54，質(zhì)量數(shù)為 140，所以未知粒子含有 140 個(gè)核子，其中子數(shù)為 86，由于核能的釋放，要出現(xiàn)質(zhì)量虧損，而不是質(zhì)量數(shù)變化答案：A題型 1質(zhì)能方程的應(yīng)用【例題】一個(gè)氫原子的質(zhì)量為 1.673 610-27 kg，一個(gè)鋰原子的質(zhì)量為 11.650 510-27 kg，一個(gè)氦原子的質(zhì)量為 6.646 710-27 kg，一個(gè)鋰核受到一個(gè)質(zhì)子轟擊變?yōu)?2 個(gè)粒子：(1)寫出核反應(yīng)方程，并計(jì)算該反應(yīng)釋放的核能是多少；(2)1 mg 鋰原子發(fā)生反應(yīng)共釋放多少核能？答案：見解析題型 2裂變中核能的計(jì)算【例題】鈾核裂變的許多可能的核反應(yīng)中的一個(gè)是：答案：見解析2一個(gè)鈾 235 原子俘獲一個(gè)中子后，裂變?yōu)殡?139 和鍶94，同時(shí)放出三個(gè)中子求：