2012高二物理课件：第十九章 5 6 重核的裂变 （人教版选修3-5）
文档属性
| 名称 | 2012高二物理课件：第十九章 5 6 重核的裂变 （人教版选修3-5） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 218.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-08-29 07:54:23 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
5
核力与结合能
6 重核的裂变
知识点 1 核力与四种基本相互作用
1．核力：组成原子核的相邻核子存在着一种特殊的力，这
种力叫做______．
核力
强相互作用
短程力
2．核力的特点：(1)核力是____________(强力)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_______，
作用范围在 1.5×10
－15
m 之内；(3)每个核子只跟邻近核子发生
核力作用，这种性质称为_____________．
核力的饱和性
3．弱力：自然界的第四种相互作用力——弱相互作用，它
是引起β衰变的原因．弱力是________，它的力程比强力短，作
用强度比电磁力小．
短程力
引力相互作用
4．四种基本相互作用：人类目前已知的自然界中最基本的
四种相互作用，即____________、_____________、__________
和_____________．
电磁相互作用
强相互作用
【特别提醒】核力在大于 0.8×10-15 m 时表现为吸引力，
且随距离增大而减小，超过 1.5×10-15 m，核力急剧下降几乎
消失；在小于 0.8×10-15 m 时，核力表现为斥力，因此核子不
会融合在一起.
弱相互作用
知识点 2
原子核中质子和中子的比例
1．自然界中较轻的原子核质子数与中子数大致相等，较重
的原子核，中子数大于质子数，原子核越重，两者相差越大．
2．自然界中稳定核的质子和中子比例是由核力与电磁力的
不同特点决定的．
知识点 3
结合能与质量亏损
原子核的结合能
1．结合能：核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分
解成核子时需要吸收的能量，都叫做________________．
2．比结合能：原子核的结合能与核子数之比，也叫_______
_______．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．
结合能
3．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，
这个现象叫做_________．
质量亏损
4．质能方程：爱因斯坦指出物体能量与它的质量的关系，
即________
E＝mc2
5．中等大小的核最稳定，它们的比结合能最大，如果把较
重的核分裂成中等大小的核或者把较小的核合并成中等大小的
核，核子的比结合能都会增加，都会有能量释放．
平均
【例题】下面关于结合能和比结合能的说法中，正确的有
(
)
A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放
出的能量称为结合能
B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一
定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结
合能都大
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
解析：核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子
是吸收能量，A 选项错；比结合能越大的原子核是越稳定，但
比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原
子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能
比重核反而小，B、C 选项错；中等质量原子核的比结合能比轻
核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也
比轻核大，D 选项正确．
答案：D
1．(双选)对结合能、比结合能的认识，下列正确的是(
)
A．一切原子核均具有结合能
AD
B．自由核子结合为原子核时，可能吸收能量
C．结合能越大的原子核越稳定
D．比结合能越大的原子核越稳定
解析：由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出
能量．反之，将原子核分开变为自由核子它需要赋予相应的能量，该
能量即为结合能，故 A 正确，B 错误；对核子较多的原子核的结合
能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的
稳定性，故 C 错误，D 正确．
知识点 4
重核的裂变
4．裂变的应用
(1)原子弹：利用重核裂变的链式反应制造的大规模杀伤性
武器．
(2)核电站：利用核能的可控释放发电，是核能的和平利用．
核电站的核心是核反应堆．当前普遍使用的慢中子核反应堆的
主要组成是：①核燃料——铀棒；②慢化剂；③控制棒；④冷
却系统；⑤水泥防护层．
【例题】关于重核的裂变，以下说法正确的是(
)
A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，
所以核子数减少
D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均
质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放
出核能
解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可
知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他
形式能的过程，因此其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收
能量的，A 错；链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于
其临界体积，如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子
核，则链式反应就不会发生，B 错；铀裂变的质量亏损远小于
一个核子的质量，核子数不会减少，C 错；重核裂变为中等质
量的原子核时，由于平均质量减小，发生质量亏损，从而释放
出核能，D 正确．
答案：D
A．X 原子核中含有 86 个中子
B．X 原子核中含有 141 个核子
C．因为裂变时释放能量，根据 E＝mc2，所以裂变后的总
质量数增加
D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的
总质量数减少
解析：依据质量数守恒和电荷数守恒计算出未知粒子的电
荷数为 54，质量数为 140，所以未知粒子含有 140 个核子，其
中子数为 86，由于核能的释放，要出现质量亏损，而不是质量
数变化．
答案：A
题型 1
质能方程的应用
【例题】一个氢原子的质量为 1.673 6×10-27 kg，一个锂原
子的质量为 11.650 5×10-27 kg，一个氦原子的质量为 6.646 7
×10-27 kg，一个锂核受到一个质子轰击变为 2 个α粒子：
(1)写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少；
(2)1 mg 锂原子发生反应共释放多少核能？
答案：见解析
题型 2
裂变中核能的计算
【例题】铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是：
答案：见解析
2．一个铀 235 原子俘获一个中子后，裂变为氙 139 和锶
94，同时放出三个中子．求：
5
核力与结合能
6 重核的裂变
知识点 1 核力与四种基本相互作用
1．核力：组成原子核的相邻核子存在着一种特殊的力，这
种力叫做______．
核力
强相互作用
短程力
2．核力的特点：(1)核力是____________(强力)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_______，
作用范围在 1.5×10
－15
m 之内；(3)每个核子只跟邻近核子发生
核力作用，这种性质称为_____________．
核力的饱和性
3．弱力：自然界的第四种相互作用力——弱相互作用，它
是引起β衰变的原因．弱力是________，它的力程比强力短，作
用强度比电磁力小．
短程力
引力相互作用
4．四种基本相互作用：人类目前已知的自然界中最基本的
四种相互作用，即____________、_____________、__________
和_____________．
电磁相互作用
强相互作用
【特别提醒】核力在大于 0.8×10-15 m 时表现为吸引力，
且随距离增大而减小，超过 1.5×10-15 m，核力急剧下降几乎
消失；在小于 0.8×10-15 m 时，核力表现为斥力，因此核子不
会融合在一起.
弱相互作用
知识点 2
原子核中质子和中子的比例
1．自然界中较轻的原子核质子数与中子数大致相等，较重
的原子核，中子数大于质子数，原子核越重，两者相差越大．
2．自然界中稳定核的质子和中子比例是由核力与电磁力的
不同特点决定的．
知识点 3
结合能与质量亏损
原子核的结合能
1．结合能：核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分
解成核子时需要吸收的能量，都叫做________________．
2．比结合能：原子核的结合能与核子数之比，也叫_______
_______．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．
结合能
3．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，
这个现象叫做_________．
质量亏损
4．质能方程：爱因斯坦指出物体能量与它的质量的关系，
即________
E＝mc2
5．中等大小的核最稳定，它们的比结合能最大，如果把较
重的核分裂成中等大小的核或者把较小的核合并成中等大小的
核，核子的比结合能都会增加，都会有能量释放．
平均
【例题】下面关于结合能和比结合能的说法中，正确的有
(
)
A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放
出的能量称为结合能
B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一
定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结
合能都大
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
解析：核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子
是吸收能量，A 选项错；比结合能越大的原子核是越稳定，但
比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原
子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能
比重核反而小，B、C 选项错；中等质量原子核的比结合能比轻
核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也
比轻核大，D 选项正确．
答案：D
1．(双选)对结合能、比结合能的认识，下列正确的是(
)
A．一切原子核均具有结合能
AD
B．自由核子结合为原子核时，可能吸收能量
C．结合能越大的原子核越稳定
D．比结合能越大的原子核越稳定
解析：由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出
能量．反之，将原子核分开变为自由核子它需要赋予相应的能量，该
能量即为结合能，故 A 正确，B 错误；对核子较多的原子核的结合
能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的
稳定性，故 C 错误，D 正确．
知识点 4
重核的裂变
4．裂变的应用
(1)原子弹：利用重核裂变的链式反应制造的大规模杀伤性
武器．
(2)核电站：利用核能的可控释放发电，是核能的和平利用．
核电站的核心是核反应堆．当前普遍使用的慢中子核反应堆的
主要组成是：①核燃料——铀棒；②慢化剂；③控制棒；④冷
却系统；⑤水泥防护层．
【例题】关于重核的裂变，以下说法正确的是(
)
A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，
所以核子数减少
D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均
质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放
出核能
解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可
知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他
形式能的过程，因此其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收
能量的，A 错；链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于
其临界体积，如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子
核，则链式反应就不会发生，B 错；铀裂变的质量亏损远小于
一个核子的质量，核子数不会减少，C 错；重核裂变为中等质
量的原子核时，由于平均质量减小，发生质量亏损，从而释放
出核能，D 正确．
答案：D
A．X 原子核中含有 86 个中子
B．X 原子核中含有 141 个核子
C．因为裂变时释放能量，根据 E＝mc2，所以裂变后的总
质量数增加
D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的
总质量数减少
解析：依据质量数守恒和电荷数守恒计算出未知粒子的电
荷数为 54，质量数为 140，所以未知粒子含有 140 个核子，其
中子数为 86，由于核能的释放，要出现质量亏损，而不是质量
数变化．
答案：A
题型 1
质能方程的应用
【例题】一个氢原子的质量为 1.673 6×10-27 kg，一个锂原
子的质量为 11.650 5×10-27 kg，一个氦原子的质量为 6.646 7
×10-27 kg，一个锂核受到一个质子轰击变为 2 个α粒子：
(1)写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少；
(2)1 mg 锂原子发生反应共释放多少核能？
答案：见解析
题型 2
裂变中核能的计算
【例题】铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是：
答案：见解析
2．一个铀 235 原子俘获一个中子后，裂变为氙 139 和锶
94，同时放出三个中子．求：