Презентация "Энергия связи атомных ядер" 11 класс

  • Презентации учебные
  • ppt
  • 29.03.2018
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Данный материал представлен в форме презентации и разработан в помощь учителю при проведении урока в курсе физики 11 класса по соответствующей теме. Материал представлен в простой и наглядной форме, помогающей лучшему усвоению темы урока. Используется как приложение к соответствующему конспекту урока.
Иконка файла материала Энергия связи атомных ядер.ppt
Энергия связи Энергия связи атомных ядер атомных ядер Цель: Цель: 1.ознакомление с понятием “энергия связи”, 1.ознакомление с понятием “энергия связи”, 2.формирование представлений о 2.формирование представлений о внутриядерных внутриядерных взаимодействиях. взаимодействиях.
Мысль об атомистическом строении Мысль об атомистическом строении вещества была высказана ещё в v веке вещества была высказана ещё в v веке до нашей эры. Атомистическая идея в до нашей эры. Атомистическая идея в течение двух с лишним десятка веков течение двух с лишним десятка веков пробивала себе дорогу и превращалась в пробивала себе дорогу и превращалась в строго обоснованную теорию. Чем Чем строго обоснованную теорию. больше накапливалось знаний, тем больше накапливалось знаний, тем больше появлялось вопросов. больше появлялось вопросов. Почему ядро устойчиво? Почему ядро Почему ядро устойчиво? Почему ядро гелия во многих ядерных реакциях гелия во многих ядерных реакциях является одним из продуктов распада является одним из продуктов распада атомных ядер? На эти и другие вопросы атомных ядер? На эти и другие вопросы мы сможем ответить, изучив тему мы сможем ответить, изучив тему “Энергия связи атомных ядер”. “Энергия связи атомных ядер”.
Ответьте на вопросы: Ответьте на вопросы: 1) Что такое атом?.......... 1) Что такое атом?.......... 2) Каково строение 2) Каково строение атома?.......... атома?.......... 3) Из каких частиц состоит 3) Из каких частиц состоит ядро?.......... ядро?.......... 4) Что вы знаете о зарядовой 4) Что вы знаете о зарядовой принадлежности частиц, принадлежности частиц, составляющих ядро?.......... составляющих ядро?..........
расщепления на на Ядро устойчиво. Ядро устойчиво. Для его расщепления Для его нуклоны нужно затратить затратить нуклоны нужно энергию.. энергию При При образовании отдельных нуклонов энергия энергия отдельных нуклонов выделяется.. выделяется образовании ядра из ядра из
Оказывается, масса покоя ядра Мя всегда масса покоя ядра Мя всегда Оказывается, меньше суммы масс покоя слагающих его меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: протонов и нейтронов: M я  Zm p  Nm n дефект масы дефект масы 0М Zm p  M  Nm n  M я Превышение массы нуклонов над массой Превышение массы нуклонов над массой ядра, выраженное в энергетических ядра, выраженное в энергетических единицах, называется энергией связи энергией связи единицах, называется атомного ядра.. атомного ядра Энергия связи атомных ядер – та энергия, Энергия связи атомных ядер – та энергия, которая необходима для полного которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы. расщепления ядра на отдельные частицы.
св  n 2  ( Zm cM ) я  Е Уменьшение массы при образовании Уменьшение массы при образовании ядра из частиц - уменьшается энергия ядра из частиц - уменьшается энергия этой системы частиц на значение этой системы частиц на значение энергии связи: энергии связи: Nm Mc ядро образуется из частиц; ядро образуется из частиц; частицы за счет действия ядерных сил частицы за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу; огромным ускорением друг к другу; излучаются γγ- кванты с энергией - кванты с энергией                     свЕ •излучаются и массой                       . и массой М Пример: образование 4 г гелия образование 4 г гелия Пример: сопровождается выделением такой же сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1,5 - 2 вагонов энергии, что и сгорание 1,5 - 2 вагонов каменного угла. каменного угла. св Е 2с   p 2 Uchim.net Uchim.net
При делении ядра: масса ядра всегда : масса ядра всегда При делении ядра меньше суммы масс покоя меньше суммы масс покоя образовавшихся свободных частиц. образовавшихся свободных частиц. При синтезе ядра: масса : масса При синтезе ядра образовавшегося ядра всегда меньше образовавшегося ядра всегда меньше суммы масс покоя свободных частиц, суммы масс покоя свободных частиц, его образовавших. его образовавших. Дефект масс является мерой энергии Дефект масс является мерой энергии связи атомного ядра. . связи атомного ядра Дефект масс равен разности между Дефект масс равен разности между суммарной массой всех нуклонов ядра суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра: в свободном состоянии и массой ядра:  M M  я ДЕФЕКТ МАСС ДЕФЕКТ МАСС Zm p  Nm n
А что прочнее: атом или ядро? А что прочнее: атом или ядро? Конечно, прочнее ядро. Ядро - Конечно, прочнее ядро. Ядро - неисчерпаемый источник энергии. неисчерпаемый источник энергии. А почему ядро не “рассыпается” на А почему ядро не “рассыпается” на нуклоны, ведь протоны отталкиваются нуклоны, ведь протоны отталкиваются друг от друга? друг от друга? Дело в том, что кроме сил Дело в том, что кроме сил электростатического отталкивания между электростатического отталкивания между нуклонами действуют ядерные силы. нуклонами действуют ядерные силы. Происходит противоборство ядерных сил Происходит противоборство ядерных сил и сил кулоновского отталкивания. и сил кулоновского отталкивания. Тогда почему одни ядра более устойчивые, Тогда почему одни ядра более устойчивые, чем другие? Исход борьбы определяет, чем другие? Исход борьбы определяет, быть ядру более или менее устойчивым. быть ядру более или менее устойчивым.
С ростом порядкового номера С ростом порядкового номера увеличивается число протонов ядра, увеличивается число протонов ядра, значит, увеличивается энергия значит, увеличивается энергия электростатического отталкивания. электростатического отталкивания. Делиться могут только тяжёлые ядра. Делиться могут только тяжёлые ядра. Посмотрим на график зависимости Посмотрим на график зависимости удельной энергии ядра от массового удельной энергии ядра от массового числа. числа
Удельная энергия связи Удельная энергия связи Удельная энергия связи – энергия связи,приходя щаяся на одну ядерную частицу от массового числа А Нуклоны могут быть Нуклоны могут быть внутренними и внутренними и поверхностными. поверхностными. Чем тяжелее ядро, тем Чем тяжелее ядро, тем больше в нём внутренних больше в нём внутренних нуклонов нуклонов Почему у тяжёлых ядер Почему у тяжёлых ядер удельная энергия связи удельная энергия связи меньше, чем у средних? меньше, чем у средних? Конечно, при большом числе Конечно, при большом числе протонов велико кулоновское протонов велико кулоновское отталкивание. При большом отталкивание. При большом числе Z всегда Z
Различие в энергии связи может быть Различие в энергии связи может быть использовано для освобождения использовано для освобождения внутриядерной энергии. внутриядерной энергии. Существует только два принципиально Существует только два принципиально различных метода освобождение метода освобождение различных ядерной энергии: ядерной энергии: 1.1.деление тяжелых ядер деление тяжелых ядер,, 2.2.слияние очень легких ядер слияние очень легких ядер..
Уменьшение удельной энергии связи у легких Уменьшение удельной энергии связи у легких элементов объясняется поверхностными эффектами. элементов объясняется поверхностными эффектами. Ядерные силы являются короткодействующими. • Ядерные силы являются короткодействующими. • Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем нуклоны внутри ядра. нуклоны внутри ядра. Энергия связи нуклонов на поверхности • Энергия связи нуклонов на поверхности меньше, чем у нуклонов внутри ядра. меньше, чем у нуклонов внутри ядра. • Чем больше ядро, тем большая часть от Чем больше ядро, тем большая часть от общего числа нуклонов оказывается на общего числа нуклонов оказывается на поверхности энергия связи в среднем поверхности энергия связи в среднем на один нуклон меньше у легких ядер. на один нуклон меньше у легких ядер. У тяжелых ядер удельная энергия связи У тяжелых ядер удельная энергия связи уменьшается за счет растущей с увеличением уменьшается за счет растущей с увеличением ZZ кулоновской энергии отталкивания кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро. разорвать ядро. Uchim.net Uchim.net
Ответьте на вопросы: Какую энергию называют энергией связи ядра? Энергия связи ядра гелия 27МэВ. Какая энергия необходима для его расщепления на нуклоны? Какая величина характеризует устойчивостью ядра? Почему очень легкие и тяжелые ядра менее устойчивые? Если нуклоны способны притягиваться друг к другу, то почему же все ядра до сих пор не слиплись в одно гигантское ядро? Нарушается ли при образовании ядра закон сохранения массы?