核力与结合能教案5页

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19．5 核力与结合能
★新课标要求
（一）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。
（二）过程与方法
1．会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；
2．培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
（三）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
质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
★教学难点
结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流
★教学用具：
多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
复习提问：氦原子核中有两个质子，质子质量为 mp=1.67×10-27kg，带电量为元电荷
e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为 10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引
力两者相差多少倍?
学生通过计算回答：两者相差 1036倍
问：在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的 1036

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倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把
核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容，也就是第五节：核力与结合能(板书)
点评：让学生从熟悉的库仑定律和万有引力定律出发，比较氦原子核中两个质子之
间的库仑斥力与万有引力的大小，产生强烈的认知冲突,进而引入核力的概念。
（二）进行新课
1．核力与四种基本相互作用(板书)
点拨：20 世纪初人们只知道自然界存在着两种力：一种是万有引力，另一种是电磁
力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上，这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比
万有引力强 1036倍。
基于这两种力的性质，原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是
不可能的。核物理学家猜想，原子核里的核子间有第三种相互作用存在，即存在着一种
核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的
猜测.
问：那么核力有怎样特点呢?
学生：阅读教材核力的特点部分，讨论、总结并回答核力特点：
（1）核力是强相互作用(强力)的一种表现。
（2）核力是短程力，作用范围在 1.5×10-15 m 之内。
（3）核力存在于核子之间，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为
核力的饱和性。
教师总结：除核力外，核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—
弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变质子的原因。
弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为 10-18m，作用强度则比电磁力小。
点评：通过学生自主学习培养学生的自学能力，同时通过讨论激发学习兴趣。
教师讲述：四种基本相互作用力
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用：
①弱力（弱相互作用）：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力
②强力（强相互作用）：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力
③电磁力：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原了结
合成分子，使分子结合成液体和固体。→长程力
④引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转，并
且联系着星系团，决定着宇宙的现状。→长程力
学生：阅读课本左边的阅读内容总结自然界的四种基本相互作用力及它们的作用范
围。
2．原子核中质子与中子的比例

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教师：随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数。
引导学生阅读教材原子核中质子与中子的比例部分及挂图，思考两个问题：随着原
子序数的增加，稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系？
学生回答：随着原子序数的增加，较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于
较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。
引导学生阅读教材思考为什么随着...