最新版高中物理原子核3.4原子核的结合能课件教科版教学讲义ppt

解析 核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是 吸收能量，A选项错误；平均结合能越大的原子核越稳定 ，但平均结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如 中等质量原子核的平均结合能比重核大，但由于核子数比 重核少，其结合能比重核反而小，B、C选项错误；中等 质量原子核的平均结合能比轻核的大，它的原子核内核子 数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D选项正确 ．
【例 2】 某核反应方程为12H＋31H→24He＋X.已知21H 的质量为
2.013 6 u，31H 的质量为 3.018 0 u，24He 的质量为 4.002 6 u，X
的质量为 1.008 7 u．则下列说法中正确的是
()
A．X量
C．X 是质子，该反应吸收能量
借题发挥 结合能、平均结合能的对比理解 (1)核子结合成原子核时一定释放能量，原子核分开成核子时
一定吸收能量．吸收或释放的能量越大，表明原子核的结 合能越大． (2)平均结合能为结合能与核子数的比值，平均结合能越大表 明原子核越稳定．一般情况下，中等质量的原子核比轻核 和重核的平均结合能大．
针对训练 1 一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，
2．当平均结合能较小的原子核转化为平均结合能较大的原 子核时会释放核能．
3．平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原 子核越稳定，中等核子数的原子核，平均结合能较大， 原子核较稳定．
【例1】 下列关于结合能和平均结合能的说法中，正确的有 ()
A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出 的能量称为结合能 B．平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一 定越大 C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和平均结 合能都大 D．中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大 答案 D
其核反应方程式为________________．该反应放出的能量为 Q，
则氘核的平均结合能为________________．
答案
10n＋11H→12H
Q 2
解析 方程式：01n＋11H→21H
核子结合成原子核要放出能量，这个能量叫原子核的结合能．它
的结合能与核子数之比，称作平均结合能，由题意知氘核的核
二、质量亏损 1．爱因斯坦质能方程： E＝mc2 . 2．质量亏损：原子核的质量 小于 组成它的核子的质量之
和的现象． 3．亏损的质量与释放的能量间的关系： ΔE＝Δmc2 .
一、结合能与平均结合能的理解 1．平均结合能曲线：不同原子核的平均结合能随质量数变
化图线如图1所示．
图1 从图中可看出，中等质量原子核的平均结合能量大，轻 核和重核的平均结合能都比中等质量的原子核要小．
1、辨证；心肾不交证
1.林某，男，36岁，遗精日久，每周2－3次， 并伴见头晕耳鸣，心烦少寐，惊悸多梦，口燥 咽干，经常盗汗，腰膝酸软，舌红少苔，脉细 数。此为何证？并作简要病机分析。
D．X 是中子，该反应吸收能量
答案 B
解析 由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷 数守恒规律，可得21H＋31H→42He＋10X，X 为中子，在该反应发生 前反应物的总质量 m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反应后 产物总质量 m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u．总质量减少， 出现了质量亏损．根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量， 故 B 正确． 借题发挥 在核反应中，是释放能量还是吸收能量，需要确定反 应前、后质量的变化．若反应后质量减少即发生了质量亏损，则 释放出能量，反之吸收能量．由于不明确质量亏损的含义和与能 量的关系，易误选 D.注意此反应过程质量发生亏损，释放出能量．
2．核能的计算方法 (1)根据质量亏损计算 ①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损 Δm. ②根据爱因斯坦质能方程 ΔE＝Δmc2 计算核能． 其中 Δm 的单位是千克，ΔE 的单位是焦耳． (2)利用原子质量单位 u 和电子伏特计算 根据 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 MeV 的能量，用核子结 合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以 931.5 MeV，即 ΔE＝Δm×931.5 MeV.其中 Δm 的单位是 u，ΔE 的单位是 MeV.
针对训练 2 已知氮核质量 MN＝14.007 53 u，氧 17 核的质量 MO ＝17.004 54 u，氦核质量 MHe＝4.003 87 u，氢核质量 MH＝1.008 15 u，试判断：147N＋42He→178O＋11H 这一核反应是吸收能量还 是放出能量？能量变化是多少？ 答案 吸收能量 1.2 MeV 解析 反应前总质量：MN＋MHe＝18.011 40 u， 反应后总质量：MO＋MH＝18.012 69 u. 可以看出：反应后总质量增加，故该反应是吸收能量的反应． 吸收的能量利用 ΔE＝Δmc2 来计算，若反应过程中质量增加 1 u，就会吸收 931.5 MeV 的能量， 故 ΔE＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV≈1.2 MeV.
2018版高中物理原子核3.4原 子核的结合能课件教科版
一、结合能 1．结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时需要的
能量；或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 放出 的能 量． 2．平均结合能：原子核的结合能与 核子数 之比，叫平均结合 能，平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原 子核越 稳定 ， 中等大小 的核的平均结合能最大、最稳定．
子数为 2，所以平均结合能为Q2 .
二、质量亏损和核能的计算 1．对质能方程和质量亏损的理解
(1)质能方程 质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存 在着密切的联系，其关系是 E＝mc2. (2)质量亏损 质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过 程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之 增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写作 ΔE ＝Δmc2.