核力與結(jié)合能教學設(shè)計2(編輯修改稿)
2024-12-30 17:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的1036倍 ， 原子核中的質(zhì)子要靠自身的萬有引力來抗衡相互間的庫侖力是不可能的。 那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散 ?會不會在原子核中有一種過去不知道的力，把核子束縛在一起了呢 ?今天就來學習這方面的內(nèi)容 ， 也就是第五節(jié)：核力與結(jié)合能 (板書 ) 庫侖斥力與萬有引力的大小，產(chǎn)生強烈的認知沖突 ,進而引入核力的概念。 【進行新課】 1．核力與四種基本相互作用 20 世紀初人們只知道自然界存在著兩種力：一種是萬有引力，另一種是電磁力 (庫侖力是一種電磁力 )。 基于這兩種力的性質(zhì)，原子核中的質(zhì)子要靠自身的引力來抗衡相互間的庫侖斥力是不可能的。核物理學家猜想，原子核里的核子間有第三種相互作用存在，即存在著一種核力，是核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核 ,后來的實驗證實了科學家的猜測 . 1 問：那么核力有怎樣特點呢 ? 2 教師總結(jié)：除核力外，核物理學家還在原子核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了自然界的第四種相互作用 — 弱相互作用 (弱力 )，弱相互作用是引起原子核 β 衰變的原因，即引起中子轉(zhuǎn)變質(zhì)子的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比強力更短，為1018m，作用強度則比電磁力小。 3 教師講述：四種基本 相互作用 力 弱力、強力、電磁力、引力和分別在不同的尺度上發(fā)揮作用： ① 弱力（弱相互作用）：弱相互作用是引 起原子核 β衰變 的原因 → 短程力 ② 強力（強相互作用） ：在原子核內(nèi)，強力將核子束縛在一起 → 短程力 ③ 電磁力：電磁力在原子學生：閱讀教材核力的特點部分 ， 討論 、 總結(jié)并回答核力特點 ： （ 1） 核力是強相互作用 (強力 )的一種表現(xiàn)。 （ 2） 核力是短程力，作用范圍在1015 m 之內(nèi)。 （ 3） 核力存在于核子之間，每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性 點評：通過學生自主學習培養(yǎng)學生的自學能力，同時通過討論激發(fā)學習興趣。 核外，電磁力使電子不脫離原子核而形成原子，使原了結(jié)合成分子，使分子結(jié)合成液體和固體。 → 長程力 ④ 引力：引力主要在宏觀和宇觀尺度上“獨領(lǐng)風騷”。是引力使行星繞著恒星轉(zhuǎn)，并且聯(lián)系著星系團，決定著宇宙的現(xiàn)狀。 → 長程力 板書： 四種力 2．原子核中質(zhì)子與中子的比例 引導學生閱讀教材原子核中質(zhì)子與中子的比例部分及掛圖， 1 教師： 思考兩個問題：隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有怎樣的關(guān)系？ 2 引導學生閱讀教材思考為什么隨著原子序數(shù)的增加，穩(wěn)定原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù) ? 提示學生從電磁力和核力的 作用 范圍去考慮 。 總結(jié)：若質(zhì)子與中子成對地人工構(gòu)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(zhì)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(wěn)定了； 若只增加中子，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(wěn)定，所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。 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1 學生回答：隨著原子序數(shù)的增加，較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多。 2 觀察與交流 1 培養(yǎng)學生看圖理解能力和推理能力 。 2 讓學生體會到用理論來解釋現(xiàn)象的魅力與樂趣 。 3 特破難點 的距離會大到其間恨本沒有核力的作用，這時候再增加中子，形成的核也一定是不穩(wěn)定的。因此只有 200 多種穩(wěn)定的原子核長久地留了下來。 3．結(jié)合能 宏觀模型：相距很遠的兩個物體，由于萬有引力而相互接近，運動速度越來越大，引力勢能轉(zhuǎn)化為動能最后撞在一起，動能變成它們的內(nèi)能散失掉了。兩個物體為了結(jié)合而付出了代價－－失去了一些能量，如果要把它們分開，還要 重新賦予它們這份能量。 類比分析：要使基態(tài)氫原子電離，也就是要從氫原子中把電子剝離，需要通過碰撞、施加電場、賦予光子等某種途徑讓它得到 的能量。這個能量實際上就是電
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