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1、,人类对煤和石油的依赖已,经严重我们的生存环境,!,核能,-,能源中的后起之秀,你了解核能吗？,中子,质子,氘核,2.2MeV,（,）,?,?,一、核能的来源,-,原子核的结合能,一、核能的来源,-,原子核的结合能,1,、将核子结合在一起的作用力是什么力？有什么特点？,2,、请你能运用功能关系，解释结合能的产生原因？,n,H,H,1,0,1,1,2,1,?,?,?,?,?,?,?,?,H,n,H,2,1,1,0,1,1,当光子能量等于或,大于,2.22MeV,时，,这个反应才会发生,一个质子和一个中子,结合成氘核，要放出,2.22MeV,的能量,结合能：,将原子核拆散成单个核子需要吸收的,能量
2、或是将核子结合成原子核所释放出的能量,一、核能的来源,-,原子核的结合能,爱因斯坦,物体的能,量和质量之间存在,密切的联系，他们,的关系是：,2,mc,E,?,核子在结,合成原子核时出现,质量亏损，要放出,能量，大小为：,2,mc,E,?,?,?,质,能,方,程,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,Mass is just a,form of energy!,E=mc,2,?,?,?,?,H,H,n,2,1,1,1,1,0,反应前质量,/kg,反应后质量,/kg,m,n,1.6749,10,27,m,氘,3.3436,10,27,m,p,1.6726,10,27,总质,量,总质,量,3.3
3、436,10,27,3.3475,10,27,在物理上，原子核的质量总是小于组成该核的全部核子,独自存在时的总质量，这两者的差额叫做,质量亏损,原子核的结合能如果质量亏损有关，,你怎么证明？,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,?,?,?,?,H,H,n,2,1,1,1,1,0,反应前质量,/kg,反应后质量,/kg,m,n,1.6749,10,27,m,氘,3.3436,10,27,m,p,1.6726,10,27,总质,量,总质,量,3.3436,10,27,3.3475,10,27,理论值：,m=(m,n,+m,p,-m,氘）,=0.0039,10,27,kg,2,8,27,2,),
4、10,(3.0,10,0.0039,=,mc,=,E,?,?,J,13,10,51,.,3,?,?,?,试验值：,Mev,Mev,19,.,2,10,10,6,.,1,10,51,.,3,6,19,13,?,?,?,?,?,?,?,2.22Mev,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,2,mc,E,?,?,?,计算结合能时，先计算,质量亏损,m,，在带入,质能方程求出结合能,计算任意核反应中释放,的核能，先计算质量亏,损,m,，在带入质能方,程求出核能。,核能,质量亏损,二、核能的计算,-,爱因斯坦的质能方程,练习,1,：原子质量单位,1u=1.6606,-,27,kg,。试证明，,1,原子
5、质量单位,u,相当于,931.50 MeV,的能量光速,c=3,10,8,m/s,，,1eV=1.6022,10,-19,J,练习,2,：已知,1,个质子的质量,m,p,=1.007 277u,，,1,个中子,的质量,m,n,=1.008 665u.,氦核的质量为,4.001 509 u.,由上述数值，计算,2,个质子和,2,个中子结合成氦核时释,放的能量。,932.80 MeV,28.30 MeV,结合能越大原子核是不是越难被拆散？,即结合能的,大小能不能反映原子核的稳定程度？,U-235,Li-6,三、核稳定程度的量度,-,比结合能,不同的核结合能不同，如何才能反,映原子核的稳定程度？,【
6、讨论与交流】,1,）概念：,原子核的结合能与核子数之比,2,）理解：,核子结合成原子核时，平均每个核子,所释放的结合能，它也等于把原子核拆散成每个,核子时，外界必须提供给每个核子的平均能量。,比结合能：,结合能,核子数,=,3,）意义：,它反映了一个原子核稳定程度。平均,结合能越大，核越稳定。,三、核稳定程度的量度,-,比结合能,a,.,中间大、,两端小。,b.,中等,质量的核,最稳定。,?,o,?,?,?,?,?,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,200,220,240,?,?,y,A,?,o,?,?,M,e,V,/,
7、o,?,?,U,233,92,Pt,195,73,Kr,82,23,He,4,2,Li,6,3,H,2,1,比结合能曲线告诉我们：,?,o,?,?,?,?,?,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,200,220,240,?,?,y,A,?,o,?,?,M,e,V,/,o,?,?,U,233,92,Pt,195,73,Kr,82,23,He,4,2,Li,6,3,H,2,1,活动：观察比结,合能曲线并思考,下列问题：,1,、两个氘核发生,核反应变成氦核,是吸收还是放出,能量？,2,、一个重核可以,分裂为中等质量,的核是吸收还
8、是,放出能量？,1,）概念：,原子核的结合能与核子数之比,3,）意义：,它反映了一个原子核稳定程度。平均结合能,越大，核越稳定。,4,）规律：,较轻核和较重核的核子平均结合能较小,稳定性,较差,;,中等质量核的核子平均结合能较大，稳定性较好。,2,）理解：,核子结合成原子核时，平均每个核子所释放,的结合能，它也等于把原子核拆散成每个核子时，外界,必须提供给每个核子的平均能量。,比结合能：,结合能,核子数,=,问题三：核稳定程度的量度,-,比结合能,挑战自我,1,、一下关于核力的说法正确的是,（,）,A,、核力存在于任何核子之间,B,、核力只存在于相邻的核子之间,C,、核力与万有引力性质相同,D
9、,、核力是一种短程的强作用力,BD,考查点：核力的性质,2,、当氘核和氚核聚合成氦核时会释放大量能量，,设氘核的质量为,m,1,，氚核的质量为,m,2,，氦核的,质量为,m,3,中子的质量为,m,4,则反应过程中释放的,能量为：,（,）,挑战自我,2,3,2,1,),(,c,m,m,m,?,?,2,4,2,1,),(,c,m,m,m,?,?,2,4,3,2,1,),(,c,m,m,m,m,?,?,?,2,2,1,4,3,),(,c,m,m,m,m,?,?,?,A,、,C,、,D,、,B,、,C,2,n,He,H,H,1,0,4,2,2,1,1,?,?,?,n,He,H,H,1,0,4,2,3,
10、1,2,1,?,?,?,核反应方程为：,2,mc,E,?,?,?,挑战自我,3,、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，,同时辐射一个,光子。已知质子、中子、氘核的,质量分别为,m,1,、,m,2,、,m,3,，普朗克常数为,h,，真空中,的光速为,c,，下列说法正确的是（,）,A,、核反应方程是,?,?,?,?,H,n,H,3,1,1,0,1,1,2,3,2,1,),(,c,m,m,m,h,?,?,?,?,D,、,光子的波长,C,、辐射出的,光子的能量,E=,（,m,3,-m,1,-m,2,)c,2,B,、聚变反应中的质量亏损,m=m,1,+m,2,-m,3,B,课堂小结,1,、当核子结合成
11、原子核时要,_(“,吸收”或,“放出”,),一定的能量，原子核分解成核子时，要,_(“,吸收”或“放出”,),同样的能量，这个能,量叫做原子核的结合能。,2,、结合能与核子数之比称,_,平均结合,能,_(“,越大”“越小”,),表示原子核中核子结,合得越牢固，原子核越稳定。,3,、求解原子核的结合能的方法是：,吸收,放出,比结合能,越大,2,mc,E,?,?,?,面对煤和石油利用中产生的温室效应、环境污染等问题，世,界各国都对核能的发展给予极大兴趣。核能是一种清洁、安全、,技术成熟的能源,但是迄今为止，人类所利用的能量还只是很小的,一部分，如果人类在探索中能掌握新的方式，以产生更大的质量,亏损，也就必然能够获得更为可观的能量。,结束语,这个光荣而由艰巨的任务，就有同学们去完成了！,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,
