1、12宏觀模型：宏觀模型：相距很遠的兩個物體，由于萬有引力而相互接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，引力勢能轉化為動能最后撞在一近，運動速度越來越大，引力勢能轉化為動能最后撞在一起，動能變成它們的內能散失掉了。兩個物體為了結合而起，動能變成它們的內能散失掉了。兩個物體為了結合而付出了代價失去了一些能量，如果要把它們分開，還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。要重新賦予它們這份能量。 微觀模型：微觀模型：原子核是核子結合在一起構成的，結合時也失去了原子核是核子結合在一起構成的，結合時也失去了一些能量，要把它們一些能量，要把它們分開分開，

2、同樣也需要能量。，同樣也需要能量。 3 由于核子間存在著強大的核力，所以原子核由于核子間存在著強大的核力，所以原子核分解分解為核為核子或核子子或核子結合結合成原子核時，都伴隨著巨大的能量變化成原子核時，都伴隨著巨大的能量變化 可見，當核子結合成原子核時要放出一定能量；原子核分可見，當核子結合成原子核時要放出一定能量；原子核分解成核子時，要吸收同樣的能量這個能量解成核子時，要吸收同樣的能量這個能量叫做原子核的結合叫做原子核的結合能能 結合能從實驗知道只有當光子能量等于或大于從實驗知道只有當光子能量等于或大于2.22MeV2.22MeV時，這個反應才會發生時，這個反應才會發生. .相反的過程一個質

3、子和一個中子結合成氘核，要放出相反的過程一個質子和一個中子結合成氘核，要放出2.22MeV2.22MeV的能量。的能量。注意：注意：結合能結合能不是不是由于核子由于核子結合結合成原子核而成原子核而具有具有的能量，的能量，而是而是為把原子為把原子分開分開而需要的能量或核子而需要的能量或核子結合結合成原子核而成原子核而放放出出的能量的能量4結合能原子核越大，它的結合能越高原子核越大，它的結合能越高,但不一定穩定，但不一定穩定，因此有意義的因此有意義的是它的結合能與核子數之比，稱做是它的結合能與核子數之比，稱做比結合能比結合能，也叫，也叫平均結合能平均結合能。比結合能越大比結合能越大,表示原子核中核

4、子結合得越牢固表示原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩定原子核越穩定.那么如何求原子核的結合能呢那么如何求原子核的結合能呢?愛因斯坦從相對論得出了物體愛因斯坦從相對論得出了物體能量與它的質量的關系，指出了求原子核的結合能的方法。能量與它的質量的關系，指出了求原子核的結合能的方法。5中子的質量中子的質量 =1.67491027Kg 質子的質量質子的質量 = 1.67261027Kg 中子和質子的質量和中子和質子的質量和 = 3.34751027Kg 氘核的質量氘核的質量 = 3.34361027Kg 質量差質量差 = 0.00391027Kg質量虧損質量虧損:質量虧損表明原子核內的確存在著結合能

5、。質量虧損表明原子核內的確存在著結合能。 核子在結合成原子核時出現的質量虧損核子在結合成原子核時出現的質量虧損m，正表，正表明它們在互相結合過程中放出了能量明它們在互相結合過程中放出了能量E=mc2質能方程6第一第一. . .核反應過程中核反應過程中: : 核子結合成原子核時核子結合成原子核時, ,新核質量新核質量小于小于核子的質量核子的質量( (質量質量虧損虧損),),同時以同時以 光子形式光子形式釋放核能釋放核能; ; 原子核分解為核子時原子核分解為核子時, ,需要需要吸收一定能量吸收一定能量, ,核子的總質核子的總質量量大于大于原原子核的質量原原子核的質量. .第二第二. .核反應過程中

6、核反應過程中, ,質量虧損時質量虧損時, ,核子個數不虧損核子個數不虧損( (即質量數即質量數守恒守恒) ), ,可理解為組成原子核后可理解為組成原子核后, ,核內每個核子仿佛核內每個核子仿佛“瘦了瘦了”一一些些. .第三第三. .質量虧損并非質量消失質量虧損并非質量消失, ,而是減少的質量而是減少的質量 m m以能量形式以能量形式輻射輻射( (動質量動質量),),因此因此質量守恒定律不被破壞質量守恒定律不被破壞. .有關問題的理解和注意事項有關問題的理解和注意事項7第五第五. .核反應中釋放或吸收的能量比化學反應中釋放核反應中釋放或吸收的能量比化學反應中釋放或吸收的能量大好幾個數量級或吸收的

7、能量大好幾個數量級. . 有關問題的理解和注意事項有關問題的理解和注意事項第四第四. .公式公式E=mE=mc c2 2 的單位問題的單位問題P82P82問題與練習問題與練習 3.3. 8 沒有違反能量守恒定律；減小的這部分能量以光子釋放出去。 沒有違反質量守恒定律；減小的那部分質量等于光子的動質量。質能方程9 反應后氘核的質量一定小于反應前質子和反應后氘核的質量一定小于反應前質子和中子的質量和中子的質量和 反應前后質量數不變，因而質量不變反應前后質量數不變，因而質量不變 核子結合成核時，一定釋放核能核子結合成核時，一定釋放核能 光子具有的能量為光子具有的能量為2mcm.中子和質子結合成氘核，

8、同時釋放中子和質子結合成氘核，同時釋放光子，核光子，核反應方程是反應方程是 ,下列說法正確的下列說法正確的是（是（ ） 為核反應中的質量虧損為核反應中的質量虧損102111HH+n ACD 質能方程10質能方程對于質能方程我們主要應用在各種核反應中對于質能方程我們主要應用在各種核反應中輕核聚變輕核聚變重核裂變重核裂變11質能方程對于質能方程我們主要應用在各種核反應中對于質能方程我們主要應用在各種核反應中輕核聚變輕核聚變重核裂變重核裂變兩個輕原子核結合成一個新兩個輕原子核結合成一個新質量比較大的新核質量比較大的新核原子核被粒子轟擊后分裂成原子核被粒子轟擊后分裂成兩個質量差不多的新核兩個質量差不多

9、的新核放出能量放出能量17.6MeV17.6MeV平均每個核子放出能量約平均每個核子放出能量約1MeV1MeV自身反應放出能量即可維持反應繼續自身反應放出能量即可維持反應繼續需壓縮至臨界體積發生鏈式需壓縮至臨界體積發生鏈式反應以持續裂變反應以持續裂變恒星恒星 氫彈氫彈原子彈原子彈 核能發電核能發電12當氘核和氚核聚合成氦核時會釋放大量能量，當氘核和氚核聚合成氦核時會釋放大量能量，設氘核的質量為設氘核的質量為m1，氚核的質量為，氚核的質量為m2，氦核的，氦核的質量為質量為m3,中子的質量為中子的質量為m4,則反應過程中釋放則反應過程中釋放的能量為：的能量為： （ ） 練習練習2321)(cmmm

10、2421)(cmmm24321)(cmmmm22143)(cmmmmA、C、D、B、CnHeHH10423121核反應方程為：核反應方程為：2mcE13一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個時輻射一個光子。已知質子、中子、氘核的光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為質量分別為m m1 1、m m2 2、m m3 3，普朗克常數為，普朗克常數為h h，真空，真空中的光速為中的光速為c c，下列說法正確的是，下列說法正確的是（ ）A A、核反應方程是、核反應方程是HnH3110112321)(cmmmhD、 光子的波長光子的波長C、輻射出的、輻射

11、出的光子的能量光子的能量 E=（m3-m1-m2)c2B、聚變反應中的質量虧損、聚變反應中的質量虧損m=m1+m2-m3B14三種粒子三種粒子按照粒子與各種相互作用的不同關系，可以將粒子分為三大類按照粒子與各種相互作用的不同關系，可以將粒子分為三大類_ _ _最早發現的強子是最早發現的強子是_是傳遞各種相互作用的粒子是傳遞各種相互作用的粒子恒星的演化：恒星的演化：恒星的形成恒星的形成:大爆炸后，在萬有引力的作用下形成大爆炸后，在萬有引力的作用下形成_再進一再進一步凝聚使引力勢能轉化為步凝聚使引力勢能轉化為_，溫度升高，直到發光，于是，溫度升高，直到發光，于是_形成了。形成了。恒星的演變：核聚變反應，層級遞進的在恒星內部發生，直到恒星的演變：核