高中物理原子核核力與結合能同步備課粵教第1頁/共30頁內容索引知識探究題型探究達標檢測第2頁/共30頁知識探究第3頁/共30頁答案

核子間(質子與質子、中子與中子、質子與中子)存在著一種比庫侖力大得多的核力.一、核力及其性質是什么力克服質子之間的庫侖斥力，使核子結合成一個穩固的原子核的？導學探究答案第4頁/共30頁知識梳理1.組成原子核的

之間有很

的相互作用力，使核子能夠克服

而緊密地結合在一起，這種力稱為核力.2.核力是一種很

的力，在它的作用范圍內核力比庫侖力大的多.3.核力是一種

力.在約0.5×10－15～2×10－15m的距離內主要表現為__力；大于2×10－15m的距離時核力就迅速減小為

；在小于0.5×10－15m的距離內，核力又轉變為強大的

力而使核子不融合在一起.核子強斥力庫侖強短程引零斥第5頁/共30頁即學即用判斷下列說法的正誤.(1)原子核中的質子是靠自身的萬有引力聚在一起的.(

)(2)核力是一種很強的作用力，在原子核的尺度內，核力比庫侖力大得多.(

)(3)核力是一種短程力，只有在小于厘米級的距離才有核力表現.(

)×√×第6頁/共30頁二、重核與輕核導學探究答案

質子數與中子數相等.答案答案

中含有92個質子、146個中子；

中含有90個質子，144個中子.較重的原子核中中子數大于質子數.第7頁/共30頁知識梳理自然界中較輕的原子核，質子數與中子數大致相等，但較重的原子核，中子數

質子數，越重的原子核，兩者相差越

.大于多第8頁/共30頁即學即用判斷下列說法的正誤.(1)在原子核的組成中，質子數等于中子數.(

)(2)原子核大到一定程度，原子核就不穩定了.(

)(3)在宇宙演化過程中，只有穩定的原子核長久地留了下來.(

)(4)穩定的重原子核里，質子數比中子數多.(

)×√×√第9頁/共30頁三、結合能1.設有一個質子和一個中子在核力作用下靠近碰撞并結合成一個氘核.質子和中子結合成氘核的過程中是釋放能量還是吸收能量？使氘核分解為質子和中子的過程中呢？答案

質子和中子結合成原子核的過程中要釋放能量；氘核分解成質子和中子時要吸收能量.導學探究答案第10頁/共30頁2.如圖1所示是不同原子核的平均結合能隨質量數變化的曲線.圖1(1)從圖中看出，中等質量的原子核與重核、輕核相比平均結合能有什么特點？平均結合能的大小反映了什么？答案

中等質量的原子核平均結合能較大，平均結合能的大小反映了原子核的穩定性，平均結合能越大，原子核越穩定.答案第11頁/共30頁(2)平均結合能較小的原子核轉化為平均結合能較大的原子核時是吸收能量還是釋放能量？答案

釋放能量.答案第12頁/共30頁知識梳理1.對結合能的理解(1)結合能：原子核是核子憑借核力結合在一起構成的，要把原子核拆散成

，需要能量，這就是原子核的結合能.(2)平均結合能：原子核的結合能與

之比稱為平均結合能.平均結合能越大，表示原子核中核子結合得越

，原子核越

.(3)核子數較小的輕核和核子數較大的重核，平均結合能

，

的原子核，平均結合能較大.當平均結合能較小的原子核轉化為平均結合能較大的原子核時會

核能.核子核子數牢固穩定較小數中等核子釋放第13頁/共30頁2.對質能方程和質量虧損的理解(1)質能方程愛因斯坦的相對論指出，物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，其關系是E＝

.(2)質量虧損質量虧損，并不是質量消失，減少的質量在核子結合成核的過程中以能量的形式輻射出去了.物體質量增加，則總能量隨之

；質量減少，總能量也隨之

，這時質能方程也寫作ΔE＝

.mc2增加減少Δmc2第14頁/共30頁判斷下列說法的正誤.(1)一切原子核均具有結合能.(

)(2)組成原子核的核子越多，它的結合能就越高.(

)(3)結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定.(

)(4)自由核子結合為原子核時，可能吸收能量.(

)即學即用√××√第15頁/共30頁題型探究第16頁/共30頁一、對結合能的理解例1下列關于結合能和平均結合能的說法中，正確的是

A.核子結合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結

合能B.平均結合能越大的原子核越穩定，因此它的結合能也一定越大C.重核與中等質量原子核相比較，重核的結合能和平均結合能都大D.中等質量原子核的結合能和平均結合能均比輕核的要大解析答案√第17頁/共30頁解析核子結合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A選項錯誤；平均結合能越大的原子核越穩定，但平均結合能越大的原子核，其結合能不一定大，例如中等質量原子核的平均結合能比重核大，但由于核子數比重核少，其結合能比重核小，B、C選項錯誤；中等質量原子核的平均結合能比輕核的大，它的原子核內核子數又比輕核多，因此它的結合能也比輕核大，D選項正確.第18頁/共30頁1.核子結合成原子核時一定釋放能量，原子核分開成核子時一定吸收能量，吸收或釋放的能量越大，表明原子核的結合能越大.2.平均結合能越大表明原子核越穩定.一般情況下，中等質量的原子核比輕核和重核的平均結合能大.總結提升第19頁/共30頁二、質量虧損和核能的計算例2

的質量是3.016050u，質子的質量是1.007277u，中子的質量為1.008665u.求：(質量虧損1u相當于釋放931.5MeV的能量)(1)一個質子和兩個中子結合為氚核時，是吸收還是放出能量？該能量為多少？答案

放出7.97MeV解析答案第20頁/共30頁反應前各核子總質量為mp＋2mn＝(1.007277＋2×1.008665)u＝3.024607u，反應后新核的質量為mH＝3.016050u，質量虧損為Δm＝(3.016050－3.024607)u＝－0.008557u.因反應前的總質量大于反應后的總質量，故此核反應放出能量.釋放的核能為ΔE＝0.008557×931.5MeV≈7.97MeV.第21頁/共30頁(2)氚核的結合能和平均結合能各是多少？答案

7.97MeV

2.66MeV解析

氚核的結合能即為ΔE＝7.97MeV，它的平均結合能為

≈2.66MeV.解析答案第22頁/共30頁1.計算過程中Δm的單位是kg，ΔE的單位是J.2.若Δm的單位是u，ΔE的單位是MeV，可直接利用公式ΔE＝Δm×931.5MeV來計算核能.歸納總結第23頁/共30頁達標檢測第24頁/共30頁1.下列關于核力的說法正確的是

A.核力同萬有引力沒有區別，都是物體間的相互作用B.核力就是電磁力C.核力是短程力，作用范圍在2×10－15m之內D.核力與電荷有關解析答案√1234解析核力是短程力，超過2×10－15m，核力急劇下降幾乎消失，故選項C正確；核力與萬有引力、電磁力不同，故選項A、B錯誤；核力與電荷無關，故選項D錯誤.第25頁/共30頁2.(多選)關于原子核中質子和中子的比例，下列說法正確的是

A.原子核中質子和中子的個數一定相等B.穩定的重原子核里，中子數要比質子數多C.原子核大到一定程度時，相距較遠的質子間的核力不足以平衡它們之

間的庫侖力，這個原子核就不穩定了D.質子和中子可以組合成任意穩定的核答案√1234√第26頁/共30頁答案解析12343.(多選)關于原子核的結合能，下列說法正確的是

A.原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產物的結合能之和一定大

于原來重核的結合能C.銫原子核()的結合能小于鉛原子核()的結合能D.平均結合能越大，原子核越不穩定√√√第27頁/共30頁1234解析結合能是把核子分開所需的最小能量，選項A正確；一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，存在質量虧損，核子平均結合能增大，衰變產物的結合能之和一定大于原來重核的結合能，選項B正確；核子數越多，結合能越大，選項C正確；平均結合能越大，分開核子所需的能量越大，原子核越穩定，選項D錯誤.第28頁/共30頁4.已知氮核質量MN＝14.00753u，氧17核的質量MO＝17.00454u，氦核質量MHe＝4.00387u，氫核質量MH＝1.00815u，試判斷：

這一核反應是吸收能量還是放出能量？能量變化是多少？(已知1u相當于931.5MeV的