3.结合能
由于核子间存在着强大的核力,原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,,或者需要巨大的能量。例如用强大的γ光子照射氘核,可以使它分解为一个质子和一个中子。
从实验知道只有当光子能量等于或大于2.22MeV时,这个反应才会发生.
相反的过程一个质子和一个中子结合成氘核,要放出2.22MeV的能量。
这表明要把原子核分开成核子要吸收能量,核子结合成原子核要放出能量,这个能量叫做原子核的结合能.
原子核越大,它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能。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.
点拨:那么如何求原子核的结合能呢?爱因斯坦从相对论得出了物体能量与它的质量的关系,指出了求原子核的结合能的方法。
复习提问:氦原子核中有两个质子,质子质量为mp=1.67×10-27kg,带电量为元电荷e=1.6×10-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?
学生通过计算回答:两者相差1036倍
问:在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容,也就是第五节:核力与结合能(板书)
点评:让学生从熟悉的库仑定律和万有引力定律出发,比较氦原子核中两个质子之间的库仑斥力与万有引力的大小,产生强烈的认知冲突,进而引入核力的概念。
2.认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
★教学重点
质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
★教学难点
结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
★教学方法
教师启发、引导,学生讨论、交流
★教学用具:
多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
1.使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;
2.培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
1.会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;
4.知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。
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