高中物理第十九章原子核5核力与结合能名师导航学案新人教版选修3-5

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1、5核力与结合能名师导航知识梳理1.组成原子核的核子之间有很强的相互，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力称为,核力是一种力，它在距离内表现为引力,在大于距离内迅速变为零,在小于距离内表现为斥力.2.排在化学元素周期表比较靠前的元素对应的原子核称为，比较靠后的元素对应的原子核称为.3.我们把核子结合成原子核所放出的能量称为原子核的.疑难突破对结合能的正确理解剖析：结合能，由于原子核中的核子之间存在着强大的核力，才使原子核成为一个十分坚固的集合体.如果把原子核拆成自由核子，需要克服强大的核力做十分巨大的功，或者说需要

2、巨大的能量.宛核是一个结构较为简单的原子核，实验表明，可用Y光子使笊核分解为1个质子和1个中子，这时的核反应方程是：丫站7入射的光子的能量至少是2.22MeV.对于相反的过程，当1个质子和1个中子结合成1个氛核吋，要放出2.22MeV的能量.这一能量以丫光子的形式辐射出去.可见，当核子结合成原子核时耍放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的能量•这个能量叫做原子核的结合能.当然，2.22MeV的能量的绝对数量并不算大，但这只是组成1个宛核所放出的能量.如果组成的是6.02X1023个氛核，放出的能量就十分可观了.与之相

3、对照的是使1摩尔的碳完全燃烧放出的能量为393.5X103J.折合为每个碳原子在完全燃烧吋放出的能量只不过4eV.若跟上述核反应中每个原子可能放出的能量相比，两者相差数十万倍.问题探究问题：核反应屮释放出的能量与亏损质量有什么关系？探究：质能方程和质量亏损（1）核能：由于原子核中的核子I'可存在强大的核力，使原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功；反之，要把核子集合成一个原子核,则能放出巨大的能量，把核反应中放出的能量称为核能.（2）质能方程：E=mc2.质能方程的含义是：物体具有的能量

4、与它的质量Z间存在着简单的正比关系.物体的能量增大质量也增大，能量减少质量也减少.（质量和能量是两个完全不同的概念，两者不能混为一谈）（3）质量亏损Am凡是释放核能的核反应，反应后各原子核（新生核）及微观粒子的质量（即静止质量）Z和都会变小，两者的差值就叫做质量亏损.（凡吸收能量的核反应，其生成物的质量Z和大于反应物的质量之和）注意：爱因斯坦的质能方程反映的是质量亏损和释放出核能这两种现象之间的联系，并不表示质量和能量之间的转变关系.（即核反应中的质量亏损，并不是市这部分质量消失或转化的）.根据爱因斯坦的相对论，辐射出的Y光

5、子静止质量为零，但它有动质暈，而且这个动质量刚好等于质量的亏损，此外，质量亏损也不是核子个数的减少，核反应屮核子的个数是不变的.（4）核反应中释放的核能AE.①核反应屮释放的核能AE满足质能方程AE=Amc2.②计算核能，须紧紧抓住质量亏损.探究结论：核反应中释放出的能量与亏损质量的关系是典题精讲【例1】下列说法中，正确的是（）A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们Z间可以相互转化B.由E=mc2可知，能量与质量Z间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量

6、转变成的D.因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒思路解析：E二nu?说明能量和质量Z间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，而B项正确.核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量,故C项错误.在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同,总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D错误.答案：B【例2】已知氮核质量n）N=

7、14.00735u,氧核质量m（）=17.00454u,氮核质量mHe=4.00387u质子质量g二1.00815u,试判断核反应:第是吸能反应，述是放能反应，能量变化多少？思路解析：反应前总质Mmx+mik.=18.01140u反应后总质量m（）+mHe=18.01269u因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸能量为AE=Amc2=[（血+呱）-（mo+md]c2=（l8.01269-18.01140）X931.5MeV=l.2MeV.答案：吸能反应能量变化量为1.2MeV知识导学我们前面学习了放射现象，那只不过是

8、我们从放射性的现象上对原子核进行了一个间接的了解，从本节开始我们就要真正进入原子核的内部对英进行探究，要学好本节内容除了要对本章前几节内容进行复习之外，还应注意以下几点：（1）在了解核力的性质时和我们已经掌握的分子力的性质进行对比，找出异同，以达到增强记忆的目的.（2）在学习结合能时要从能