（教科版）选修3-5物理 3.4《原子核的结合能》ppt课件

（教科版）选修3-5物理 3.4《原子核的结合能》ppt课件内容摘要：

1、预习导学 4 原子核的结合能预习导学 课堂讲义高中物理 选修 3科版4 原子核的结合能预习导学 4 原子核的结合能预习导学 课堂讲义目标定位 应用质能方程进行核能的计算预习导学 4 原子核的结合能预习导学 课堂讲义一 、 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_的能量；或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 _的能量2 平均结合能 ：原子核的结合能与 _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_，原子核越 _ ， _的核的平均结合能最大、最稳定需要放出核子数牢固 稳定 中等大小预习导学 4 原子核的结合能预习导学 课堂讲义二 、 质量亏损1爱因斯坦质能方 2、程： _ 2质量亏损：原子核的质量 _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： _ 想一想 有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对。 答案 不对，在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变 “轻 ”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化E 原子核的结合能预习导学 课堂讲义三、平均结合能曲线由原子核的平均结合能曲线可以看出：第一，平均结合能越 _，取出一个核子就越困难，核就越 _，平均结合能是原子核 _程度的量度；第二，曲线 _ _ ，说明 _的原子核的平均结合能最大，近似于一个常数，表明 3、_的核最稳定；第三，质量 _ _和质量 _平均结合能都较小，且轻核的平均结合能还有些起伏 定稳定 中间高两头低中等质量中等质量 较大的重核 较小的轻核课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能一、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 3 4 1所示图 3 4 1课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能从图中可看出，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 4、结合能较大，原子核较稳定课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能【 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课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能答案 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， 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 5、，其结合能比重核反而小， B、 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， 堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能借题发挥 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课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能针对训练 1 一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为 _该反应放出的能量为 Q，则氘核的平均 6、结合能为 _答案 10 n 11 H 21 H 解析 方程式：10 n 11 H 21 H 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 ，由题意知氘核的核子数为 2 ， 所以平均结合能为 课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能二、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 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 7、程也写作 E 堂讲义4 原子核的结合能2核能的计算方法(1)根据质量亏损计算根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损 m.根据爱因斯坦质能方程 E 中 2)利用原子质量单位 原子质量单位 (u)相当于 核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以 E m u， 堂讲义4 原子核的结合能A 反应释放能量B 反应释放能量C 反应吸收能量D 反应吸收能量答案 B【例 2 】 某核反应方程为 21 H 31 H 42 X. 已知 21 H 的质量为2 3 6 u ， 31 H 的质量为 3 8 0 u ， 42 质量为 4 . 0 0 2 6 u ，X 的质量为 1 8 7 u 则下列说法中正确的是 8、 ( ) 课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能借题发挥 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 放出能量解析 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21 H 31 H 42 10 X ， X 为中子 ， 在该反应发生前反应物的总质量 m 1 3 6 u 8 0 u 1 6 u ， 反应后产物总质量 m 2 u u 1 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 课堂讲义预习导学 课堂讲义4 原子核的结合能答案 吸收能量 应前总质量： 0 u，反应后总质量： 9 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 E 反应过程中质量增加 1 u，就会吸收 E (9 0) 已知氮核质量 M N 53 u ， 氧 17 核的质量M O 4 u ， 氦核质量 M 7 u ， 氢核质量 M H 5 u ， 试判断： 14 7 N 42 17 8 O 11 H 这一核反应是吸收能量还是放出能量。 能量变化是多少。 预习导学 4 原子核的结合能预习导学 课堂讲义再见。