§19.5 核力与结合能

教学目标

知识与技能

1．知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用；

2．知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小；

3．理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损；

4．知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。

过程与方法

1.通过核力的发现过程，了解"猜想"在科学探究过程中的重要作用；

2.通过对稳定核的质子数与中子数的学习，培养分析问题的能力。

情感、态度与价值观

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．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

结合能和比结合能的物理意义

教学过程：

一、核力与四种基本相互作用

①20世纪初，人们知道自然界存在万有引力和电磁力这两种基本相互作用，你能算出相同的距离上，两质子间的电磁力是万有引力的多少倍？

答：质子间的电磁力是万有引力的1035倍

②是什么作用使质子在原子核内共存？这种作用力有哪些特点？人们对这种相互作用的认识还有哪些有待完善？

答：是核力；

特点：1）核力是强相互作用（强力）的一种表现。在原子的尺度范围内，核力比库仑力大得多；2）核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内。核力大于0.8×10-15m时表现为吸引力，且随距离的增大而减小，超过1.5×10-15m核力急剧下降几乎消失；而在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；

小于0.8×10-15m时核力的变化规律还不清楚。

③第四种基本相互作用就是弱相互作用，它有何作用？有何特点？

答：弱相互作用是引起原子核发生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10-8m，作用强度比电磁力弱。

典例探究

例1（A级）.从以下几个方面比较核反应与化学反应的相同和不同之处

（1）它们分别涉及四种基本相互作用的哪一种？

（2）每种反应分别改变了或重新安排了什么？

二、原子核中质子和中子的比例

①稳定的轻核（原子序数小于20）的质子数和中子数有何特点？你能分析其中的原因吗？