1、5核力與結合能一、核力與四種基本相互作用1核力:原子核內區之間的相互作用力。祈知操求 目王字習區(1)核力是強相互作用的一種表現,在原子核內，核力比庫侖力大得 多。核力是短程力,作用范圍在1.5X10%之內。在大于0. 8X10%小于1 5X10-%的范圍內表現為吸引力,在小于0.8X10-15m時表現為斥力。2核力的特點：核力的飽和性:每個核子只鄰近的核3四種基【判一判】(1)原子核中的質子是靠自身的萬有引力聚在一起的。()(2)核力是強相互作用力，在原子核的尺度內，核力比庫侖力大得 多。()(3)弱相互作用的力程比強力更短。()提示：-原子核中的質子是靠強相互作用力聚在一起的。/核力是強相

2、互作用力,在原子核的尺度內,核力比庫侖力大得 多.(3)/弱相互作用的力程比強力更短，為10%二、原子核中質子與中子的比例1.自然界中較輕的原子核，質子數與中子數大致甦。2較重的原子核，中子數趕質子數，越重的元素，兩者相差越多。【判一判】(1)在原子核的組成中,質子數等于中子數。(2)原子核大到一定程度，原子核就不穩定了。在宇宙演化過程中，只有穩定的原子核長久地留了下來。()提示：I 在原子核的組成中，質子數與中子數大致相等，對于較重 的原子核中子數大于質子數。 原子核大到一定程度，核力不足以平衡它們之間的庫侖力，原 子核就不穩定了。 在宇宙演化過程中,只有穩定的原子核長久地留了下來，不穩 定

3、的就瓦解了。三、結合能和質量虧損1結合能和比結合能：(1)結合能:原子核是核子憑借核力結合在一起構成的，要把它們分 開也需要軽，這就是原子核的結合能。(2)比結合能(平均結合能):原子核的結合能與核子數之比稱為比 結合能。比結合能吐 原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩 定，中等大小的核的比結合能最大、最穩定。2質量虧損：愛因斯坦質能方程空S(2)質量虧損:原子核的質量小于組成它的核子的質量之和的現象。(3)核子在結合成原子核時出現的質量虧損A m,與它們在互相結合 過程中放出的能量A E的關系是AE=Ani c2。3.比結合能應用前景：中等大小的核的比結合能舷這些核最穩定。(2)使較重的核分

4、裂成中等大小的核,或者把較小的核合并成中等大小的核,都將輕新的結合能。【判一判】(1)組成原子核的核子越多,它的結合能就越高。()(2)結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定。()(3)質量虧損表明，的確存在著原子核的結合能。()提示：(IX原子核憑核力結合在一起，組成原子核的核子越多，它的 結合能就越高。x。比結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定，而不是結合能。丿。質量虧損表明，的確存在著原子核的結合能。蚊心導學?財和區一、根據核力的性質解釋原子核的穩定性 思考探究：如圖為3H和3He的原子核結構示意圖。H3He(1)核子之間都有相互作用的核力，說明核力與電荷有什么關系?(2)質子之間

5、除了核力外還有什么作用力？提示：( (1)說明核力與電荷無關。質子之間除了核力外還有庫侖力。【歸納總結】1核力的性質:(1)核力是四種相互作用中的強相互作用(強力)的一種表現。核力是短程力。約在lOWm數量級時起作用，距離大于0 8 X 10-m時為引力，距離小于0 8X10 i5m時為斥力,距離為10X10-%時核力幾 乎消失。(3)核力具有飽和性。核子只對相鄰的少數核子產生較強的引力，而不 是與核內所有核子發生作用。(4)核力具有電荷無關性。核力與核子電荷無關。2原子核中質子與中子的比例關系:(1)較輕的原子核質子數與中子數大致相等，但對于較重的原子核中子數大于質子數，越重的原子核，兩者相

6、差越多。(2)形成原因:1若質子與中子成對地人工構建原子核，隨原子核的增大，核子間的距 離增大，核力和電磁力都會減小,但核力減小得更快。所以當原子核增大到一定程度時，相距較遠的質子間的核力不足以平衡它們之間的庫 侖力，這個原子核就不穩定了。2若只增加中子,因為中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的 核力，所以有助于維系原子核的穩定，所以穩定的重原子核中子數要比 質子數多。3由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，若再增大原子核, 一些核子間的距離會大到其間根本沒有核力的作用，這時候再增加中 子，形成的核也一定是不穩定的。【特別提醒】核力表現方面:核力并不只是引力，當距離小于0 8X1

7、0-%時,表 現為斥力，核子不會融合在一起。(2)原子核的質子數與中子數方面:較輕的原子核，質子數與中子數差 不多,較重的原子核中子數大于質子數。【典例示范】關于原子核中質子和中子的說法，正確的是()A.原子核中質子數和中子數一定相等B.穩定的重原子核里，質子數比中子數多C原子核都是非常穩定的D.由于核力的作用范圍是有限的，核力具有飽和性，不可能無節制地增 大原子核而仍穩定存在【解題探究】(1)原子核內的質子數與中子數的分配比例是怎樣的?提示:輕核中質子數與中子數大致相等,重核中中子數大于質子數。(2)原子核能否無節制地增大？提示:不能。由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，原子 核內

8、的核子越多,原子核越不穩定。【正確解答】選D。由穩定核的質子數與中子數的關系圖像可知,質量 越大的原子核內中子數比質子數多得越多，故A、皤誤;原子核可以發 生衰變,故C錯誤;由核力作用特點可知，核子數越多的原子核越不穩定, 故D正確。【過關訓練】1.（2015.石家莊高二檢測）關于核力的說法正確的是（）A.核力同萬有引力沒有區別，都是物體間的作用B核力就是電磁力C.核力是短程力，作用范圍在1 5 X 10-15吐內D核力與電荷有關【解析】選C。核力是短程力，超過l 5xio i5m,核力急劇下降幾乎消 失,故選項C正確;核力與萬有引力、電磁力不同，故選項A、瞬誤;核 力與電荷無關，故選項D錯誤

9、。0 毛2.對原子核的組成，下列說法正確的是（）A核力可使一些中子組成原子核B.核力可使非常多的質子組成原子核C.不存在只有質子的原子核D.質量較大的原子核內一定有中子0 毛【解析】選D。由于原子核帶正電，不存在天有中子的原子核，但核力 也不能把非常多的質子聚集在一起組成原子核，原因是核力是短程力, 質子之間還存在“長程力” 一一庫侖力,A、瞬誤；自然界中存在只有 一個質子的原子核，如；H , C錯誤;較大質量的原子核內只有存在一些 中子，才能削弱庫侖力，維系原子核的穩定，故D正確。【補償訓練】1下列說法正確的是（）A.質子數與中子數相等的原子核最穩定B.若兩個核子間的距離為1 2X10T5D

10、1,則它們間的核力表現為引力C兩個核子間的核力一定為引力D兩個質子間的核力與庫侖力一定是一對平衡力【解析】選B。中等質量的原子核最穩定，但這些原子核內的質子數和中子數不一定相等,A錯誤;兩個核子間的距離0. 8 x 10-15mrl. 5x 10-%時表現為引力，T?H核子結合成原子核要放出能量，這個能量叫原子核的結合能。它的 結合能與核子數之比，稱作比結合能，由題意知氛核的核子數為2,所以比結合能為 V。2答案:；XH* y【補償訓練】1.（多選）某種原子序數大于90的原子核不穩定,分裂成三個質量較小的新核和某種射線，關于該分解過程正確的是（）A.定放出能量B.新核的比結合能更小C.放出的射

11、線可能為X射線D.若放出的射線為卩射線，則分解過程中存在弱相互作用【解析】選A、D.分裂后的原子核的質量數比分裂前小，所以比結合 能增大，一定放出能量,A正確,B錯誤;放出的射線只可能是a、0、Y中的某一種，不可能是X射線,C錯誤；D射線是中子轉化為質子時產生 的,而弱相互作用就是在中子轉化為質子時起作用，故D正確。2下列說法正確的是（）A.兩個結合能小的原子核結合成一個結合能大的原子核一定要吸收能B.比結合能就是原子核的能量與核子數的比C.比結合能就是兩種原子核的結合能之比D.鐵元素的比結合能大于氫元素的比結合能【解析】選D。吸收或放出能量取決于比結合能大小，與結合能大小無 關,兩個輕核結合成一個較大質量的核要放出能量,A錯誤;比結合能是 結合能與核子數之比,B、C均錯誤;中等質量的鐵核的比結合能遠大于 氫核的比結合能,D正確。【規律方法】結合能的應用技巧(1