高中物理 第十九章 原子核 5 核力與結(jié)合能課件2 新人教版選修3-5

1、15核力與結(jié)合能2一、核力與四種基本相互作用一、核力與四種基本相互作用1.1.核力核力: :原子核內(nèi)原子核內(nèi)_之間的相互作用力。之間的相互作用力。核子核子32.2.核力的特點(diǎn)核力的特點(diǎn): :(1)(1)核力是核力是_的一種表現(xiàn)的一種表現(xiàn), ,在原子核內(nèi)在原子核內(nèi), ,核力比庫侖力大得核力比庫侖力大得多。多。(2)(2)核力是短程力核力是短程力, ,作用范圍在作用范圍在_之內(nèi)。在大于之內(nèi)。在大于0.80.81010-15-15m m小于小于1.51.51010-15-15m m的范圍內(nèi)表現(xiàn)為吸引力的范圍內(nèi)表現(xiàn)為吸引力, ,在小于在小于0.80.81010-15-15m m時(shí)表現(xiàn)為時(shí)表現(xiàn)為斥力。斥

2、力。(3)(3)核力的飽和性核力的飽和性: :每個(gè)核子只跟每個(gè)核子只跟_發(fā)生核力作用。發(fā)生核力作用。強(qiáng)相互作用強(qiáng)相互作用1.51.51010-15-15m m鄰近的核子鄰近的核子43.3.四種基本相互作用四種基本相互作用: :更短更短電磁電磁力力萬有引力萬有引力5【判一判】【判一判】(1)(1)原子核中的質(zhì)子是靠自身的萬有引力聚在一起的。原子核中的質(zhì)子是靠自身的萬有引力聚在一起的。( () )(2)(2)核力是強(qiáng)相互作用力核力是強(qiáng)相互作用力, ,在原子核的尺度內(nèi)在原子核的尺度內(nèi), ,核力比庫侖力大得核力比庫侖力大得多。多。( () )(3)(3)弱相互作用的力程比強(qiáng)力更短。弱相互作用的力程比強(qiáng)

3、力更短。( () )提示提示: :(1)(1)。原子核中的質(zhì)子是靠強(qiáng)相互作用力聚在一起的。原子核中的質(zhì)子是靠強(qiáng)相互作用力聚在一起的。(2)(2)。核力是強(qiáng)相互作用力。核力是強(qiáng)相互作用力, ,在原子核的尺度內(nèi)在原子核的尺度內(nèi), ,核力比庫侖力大得核力比庫侖力大得多。多。(3)(3)。弱相互作用的力程比強(qiáng)力更短。弱相互作用的力程比強(qiáng)力更短, ,為為1010-18-18m m。6二、原子核中質(zhì)子與中子的比例二、原子核中質(zhì)子與中子的比例1.1.自然界中較輕的原子核自然界中較輕的原子核, ,質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致_。2.2.較重的原子核較重的原子核, ,中子數(shù)中子數(shù)_質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù), ,越重

4、的元素越重的元素, ,兩者相差越多。兩者相差越多。相等相等大于大于7【判一判】【判一判】(1)(1)在原子核的組成中在原子核的組成中, ,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。( () )(2)(2)原子核大到一定程度原子核大到一定程度, ,原子核就不穩(wěn)定了。原子核就不穩(wěn)定了。( () )(3)(3)在宇宙演化過程中在宇宙演化過程中, ,只有穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來。只有穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來。( () )8提示提示: :(1)(1)。在原子核的組成中。在原子核的組成中, ,質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等, ,對(duì)于較重對(duì)于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)

5、。(2)(2)。原子核大到一定程度。原子核大到一定程度, ,核力不足以平衡它們之間的庫侖力核力不足以平衡它們之間的庫侖力, ,原原子核就不穩(wěn)定了。子核就不穩(wěn)定了。(3)(3)。在宇宙演化過程中。在宇宙演化過程中, ,只有穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來只有穩(wěn)定的原子核長(zhǎng)久地留了下來, ,不穩(wěn)不穩(wěn)定的就瓦解了。定的就瓦解了。9三、結(jié)合能和質(zhì)量虧損三、結(jié)合能和質(zhì)量虧損1.1.結(jié)合能和比結(jié)合能結(jié)合能和比結(jié)合能: :(1)(1)結(jié)合能結(jié)合能: :原子核是核子依附核力結(jié)合在一起組成的原子核是核子依附核力結(jié)合在一起組成的, ,要把它們分要把它們分開也需要開也需要_,_,這就是原子核的結(jié)合能。這就是原子核的結(jié)合能

6、。(2)(2)比結(jié)合能比結(jié)合能( (平均結(jié)合能平均結(jié)合能):):原子核的結(jié)合能與原子核的結(jié)合能與_之比稱為比之比稱為比結(jié)合能。比結(jié)合能結(jié)合能。比結(jié)合能_,_,原子核中核子結(jié)合得越牢固原子核中核子結(jié)合得越牢固, ,原子核越穩(wěn)原子核越穩(wěn)定定,_,_的核的比結(jié)合能最大、最穩(wěn)定。的核的比結(jié)合能最大、最穩(wěn)定。能量能量核子數(shù)核子數(shù)越大越大中等大小中等大小102.2.質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損: :(1)(1)愛因斯坦質(zhì)能方程愛因斯坦質(zhì)能方程_。(2)(2)質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損: :原子核的質(zhì)量原子核的質(zhì)量_組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象。組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象。(3)(3)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損核子在結(jié)

7、合成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損m,m,與它們?cè)诨ハ嘟Y(jié)合與它們?cè)诨ハ嘟Y(jié)合過程中放出的能量過程中放出的能量EE的關(guān)系是的關(guān)系是_。E=mcE=mc2 2小于小于E=mcE=mc2 2113.3.比結(jié)合能應(yīng)用前景比結(jié)合能應(yīng)用前景: :(1)(1)中等大小的核的比結(jié)合能中等大小的核的比結(jié)合能_,_,這些核最穩(wěn)定。這些核最穩(wěn)定。(2)(2)使較重的核分裂成中等大小的核使較重的核分裂成中等大小的核, ,或者把較小的核合并成中等或者把較小的核合并成中等大小的核大小的核, ,都將都將_新的結(jié)合能。新的結(jié)合能。最大最大釋放釋放12【判一判】【判一判】(1)(1)組成原子核的核子越多組成原子核的核子越多, ,它的結(jié)合

8、能就越高。它的結(jié)合能就越高。( () )(2)(2)結(jié)合能越大結(jié)合能越大, ,核子結(jié)合得越牢固核子結(jié)合得越牢固, ,原子越穩(wěn)定。原子越穩(wěn)定。( () )(3)(3)質(zhì)量虧損表明質(zhì)量虧損表明, ,的確存在著原子核的結(jié)合能。的確存在著原子核的結(jié)合能。( () )提示提示: :(1)(1)。原子核憑核力結(jié)合在一起。原子核憑核力結(jié)合在一起, ,組成原子核的核子越多組成原子核的核子越多, ,它的它的結(jié)合能就越高。結(jié)合能就越高。(2)(2)。比結(jié)合能越大。比結(jié)合能越大, ,核子結(jié)合得越牢固核子結(jié)合得越牢固, ,原子越穩(wěn)定原子越穩(wěn)定, ,而不是結(jié)合能。而不是結(jié)合能。(3)(3)。質(zhì)量虧損表明。質(zhì)量虧損表明,

9、 ,的確存在著原子核的結(jié)合能。的確存在著原子核的結(jié)合能。13一、根據(jù)核力的性質(zhì)解釋原子核的穩(wěn)定性一、根據(jù)核力的性質(zhì)解釋原子核的穩(wěn)定性思考探究思考探究: :如圖為如圖為3 3H H和和3 3HeHe的原子核結(jié)構(gòu)示意圖。的原子核結(jié)構(gòu)示意圖。14(1)(1)核子之間都有相互作用的核力核子之間都有相互作用的核力, ,說明核力與電荷有什么關(guān)系說明核力與電荷有什么關(guān)系? ?(2)(2)質(zhì)子之間除了核力外還有什么作用力質(zhì)子之間除了核力外還有什么作用力? ?提示提示: :(1)(1)說明核力與電荷無關(guān)。說明核力與電荷無關(guān)。(2)(2)質(zhì)子之間除了核力外還有庫侖力。質(zhì)子之間除了核力外還有庫侖力。15【歸納總結(jié)】

10、【歸納總結(jié)】1.1.核力的性質(zhì)核力的性質(zhì): :(1)(1)核力是四種相互作用中的強(qiáng)相互作用核力是四種相互作用中的強(qiáng)相互作用( (強(qiáng)力強(qiáng)力) )的一種表現(xiàn)。的一種表現(xiàn)。(2)(2)核力是短程力。約在核力是短程力。約在1010-15-15m m數(shù)量級(jí)時(shí)起作用數(shù)量級(jí)時(shí)起作用, ,距離大于距離大于0.80.81010-15-15m m時(shí)為引力時(shí)為引力, ,距離小于距離小于0.80.81010-15-15m m時(shí)為斥力時(shí)為斥力, ,距離為距離為10101010-15-15m m時(shí)核力幾時(shí)核力幾乎消失。乎消失。(3)(3)核力具有飽和性。核子只對(duì)相鄰的少數(shù)核子產(chǎn)生較強(qiáng)的引力核力具有飽和性。核子只對(duì)相鄰的少

11、數(shù)核子產(chǎn)生較強(qiáng)的引力, ,而不而不是與核內(nèi)所有核子發(fā)生作用。是與核內(nèi)所有核子發(fā)生作用。(4)(4)核力具有電荷無關(guān)性。核力與核子電荷無關(guān)。核力具有電荷無關(guān)性。核力與核子電荷無關(guān)。162.2.原子核中質(zhì)子與中子的比例關(guān)系原子核中質(zhì)子與中子的比例關(guān)系: :(1)(1)較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等, ,但對(duì)于較重的原子核中子但對(duì)于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)數(shù)大于質(zhì)子數(shù), ,越重的原子核越重的原子核, ,兩者相差越多。兩者相差越多。(2)(2)形成原因形成原因: :若質(zhì)子與中子成對(duì)地人工構(gòu)建原子核若質(zhì)子與中子成對(duì)地人工構(gòu)建原子核, ,隨原子核的增大隨原子核的增

12、大, ,核子間的距核子間的距離增大離增大, ,核力和電磁力都會(huì)減小核力和電磁力都會(huì)減小, ,但核力減小得更快。所以當(dāng)原子核增但核力減小得更快。所以當(dāng)原子核增大到一定程度時(shí)大到一定程度時(shí), ,相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力侖力, ,這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了。這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了。17若只增加中子若只增加中子, ,因?yàn)橹凶优c其他核子沒有庫侖斥力因?yàn)橹凶优c其他核子沒有庫侖斥力, ,但有相互吸引的但有相互吸引的核力核力, ,所以有助于維系原子核的穩(wěn)定所以有助于維系原子核的穩(wěn)定, ,所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比所以穩(wěn)定的重原子核中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多

13、。質(zhì)子數(shù)多。由于核力的作用范圍是有限的由于核力的作用范圍是有限的, ,以及核力的飽和性以及核力的飽和性, ,若再增大原子核若再增大原子核, ,一些核子間的距離會(huì)大到其間根本沒有核力的作用一些核子間的距離會(huì)大到其間根本沒有核力的作用, ,這時(shí)候再增加中這時(shí)候再增加中子子, ,形成的核也一定是不穩(wěn)定的。形成的核也一定是不穩(wěn)定的。18【特別提醒】【特別提醒】(1)(1)核力表現(xiàn)方面核力表現(xiàn)方面: :核力并不只是引力核力并不只是引力, ,當(dāng)距離小于當(dāng)距離小于0.80.81010-15-15m m時(shí)時(shí), ,表現(xiàn)表現(xiàn)為斥力為斥力, ,核子不會(huì)融合在一起。核子不會(huì)融合在一起。(2)(2)原子核的質(zhì)子數(shù)與中子

14、數(shù)方面原子核的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)方面: :較輕的原子核較輕的原子核, ,質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)差質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)差不多不多, ,較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。19【典例示范】【典例示范】關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法, ,正確的是正確的是( () )A.A.原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等B.B.穩(wěn)定的重原子核里穩(wěn)定的重原子核里, ,質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.C.原子核都是非常穩(wěn)定的原子核都是非常穩(wěn)定的D.D.由于核力的作用范圍是有限的由于核力的作用范圍是有限的, ,核力具有飽和性核力具有飽和性, ,不可能無節(jié)制地

15、增不可能無節(jié)制地增大原子核而仍穩(wěn)定存在大原子核而仍穩(wěn)定存在20【解題探究】【解題探究】(1)(1)原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的分配比例是怎樣的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的分配比例是怎樣的? ?提示提示: :輕核中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等輕核中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等, ,重核中中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。重核中中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。(2)(2)原子核能否無節(jié)制地增大原子核能否無節(jié)制地增大? ?提示提示: :不能。由于核力的作用范圍是有限的不能。由于核力的作用范圍是有限的, ,以及核力的飽和性以及核力的飽和性, ,原子原子核內(nèi)的核子越多核內(nèi)的核子越多, ,原子核越不穩(wěn)定。原子核越不穩(wěn)定。21【正確解答】【正確解答】選

16、選D D。由穩(wěn)定核的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的關(guān)系圖像可知。由穩(wěn)定核的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的關(guān)系圖像可知, ,質(zhì)量質(zhì)量越大的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多得越多越大的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多得越多, ,故故A A、B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;原子核可以發(fā)原子核可以發(fā)生衰變生衰變, ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由核力作用特點(diǎn)可知由核力作用特點(diǎn)可知, ,核子數(shù)越多的原子核越不穩(wěn)定核子數(shù)越多的原子核越不穩(wěn)定, ,故故D D正確。正確。22【過關(guān)訓(xùn)練】【過關(guān)訓(xùn)練】1.(20151.(2015石家莊高二檢測(cè)石家莊高二檢測(cè)) )關(guān)于核力的說法正確的是關(guān)于核力的說法正確的是( () )A.A.核力同萬有引力沒有區(qū)別核力同萬有引力沒有區(qū)別,

17、 ,都是物體間的作用都是物體間的作用B.B.核力就是電磁力核力就是電磁力C.C.核力是短程力核力是短程力, ,作用范圍在作用范圍在1.51.51010-15-15m m之內(nèi)之內(nèi)D.D.核力與電荷有關(guān)核力與電荷有關(guān)23【解析】【解析】選選C C。核力是短程力。核力是短程力, ,超過超過1.51.51010-15-15m,m,核力急劇下降幾乎消核力急劇下降幾乎消失失, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)C C正確正確; ;核力與萬有引力、電磁力不同核力與萬有引力、電磁力不同, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)A A、B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;核核力與電荷無關(guān)力與電荷無關(guān), ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。242.2.對(duì)原子核的組成對(duì)原子核的

18、組成, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.核力可使一些中子組成原子核核力可使一些中子組成原子核B.B.核力可使非常多的質(zhì)子組成原子核核力可使非常多的質(zhì)子組成原子核C.C.不存在只有質(zhì)子的原子核不存在只有質(zhì)子的原子核D.D.質(zhì)量較大的原子核內(nèi)一定有中子質(zhì)量較大的原子核內(nèi)一定有中子25【解析】【解析】選選D D。由于原子核帶正電。由于原子核帶正電, ,不存在只有中子的原子核不存在只有中子的原子核, ,但核力但核力也不能把非常多的質(zhì)子聚集在一起組成原子核也不能把非常多的質(zhì)子聚集在一起組成原子核, ,原因是核力是短程力原因是核力是短程力, ,質(zhì)子之間還存在質(zhì)子之間還存在“長(zhǎng)程力長(zhǎng)程

19、力”庫侖力庫侖力,A,A、B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;自然界中存在只有自然界中存在只有一個(gè)質(zhì)子的原子核一個(gè)質(zhì)子的原子核, ,如如 ,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;較大質(zhì)量的原子核內(nèi)只有存在一些較大質(zhì)量的原子核內(nèi)只有存在一些中子中子, ,才能削弱庫侖力才能削弱庫侖力, ,維系原子核的穩(wěn)定維系原子核的穩(wěn)定, ,故故D D正確。正確。11H26【補(bǔ)償訓(xùn)練】【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.1.下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的原子核最穩(wěn)定質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等的原子核最穩(wěn)定B.B.若兩個(gè)核子間的距離為若兩個(gè)核子間的距離為1.21.21010-15-15m,m,則它們間的核力表現(xiàn)為引力則它們間的核力表現(xiàn)

20、為引力C.C.兩個(gè)核子間的核力一定為引力兩個(gè)核子間的核力一定為引力D.D.兩個(gè)質(zhì)子間的核力與庫侖力一定是一對(duì)平衡力兩個(gè)質(zhì)子間的核力與庫侖力一定是一對(duì)平衡力27【解析】【解析】選選B B。中等質(zhì)量的原子核最穩(wěn)定。中等質(zhì)量的原子核最穩(wěn)定, ,但這些原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)但這些原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不一定相等和中子數(shù)不一定相等,A,A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;兩個(gè)核子間的距離兩個(gè)核子間的距離0.80.81010-15-15mr1.5mr1.51010-15-15m m時(shí)表現(xiàn)為引力時(shí)表現(xiàn)為引力,r0.8,r0.81010-15-15m m時(shí)表現(xiàn)為斥力時(shí)表現(xiàn)為斥力,B,B正確正確,C,C錯(cuò)誤。一錯(cuò)誤。一個(gè)質(zhì)子可以受到多

21、個(gè)質(zhì)子對(duì)它的庫侖力作用個(gè)質(zhì)子可以受到多個(gè)質(zhì)子對(duì)它的庫侖力作用, ,而核力只發(fā)生在相鄰的而核力只發(fā)生在相鄰的核子間核子間, ,兩個(gè)質(zhì)子間的核力與庫侖力不一定形成平衡力兩個(gè)質(zhì)子間的核力與庫侖力不一定形成平衡力,D,D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。282.(2.(多選多選) )核力的特點(diǎn)是核力的特點(diǎn)是( () )A.A.核力是一種強(qiáng)相互作用核力是一種強(qiáng)相互作用B.B.核力是一種長(zhǎng)程力核力是一種長(zhǎng)程力, ,任意兩個(gè)核子間都存在核力任意兩個(gè)核子間都存在核力C.C.核力只發(fā)生在質(zhì)子之間或質(zhì)子和中子間核力只發(fā)生在質(zhì)子之間或質(zhì)子和中子間, ,中子間不存在核力中子間不存在核力D.D.核力具有飽和性核力具有飽和性【解析】【解析】選

22、選A A、D D。核力是一種強(qiáng)相互作用。核力是一種強(qiáng)相互作用,A,A正確正確; ;但是核力是一種短但是核力是一種短程力程力, ,僅僅存在于相鄰的核子之間僅僅存在于相鄰的核子之間, ,相鄰的核子可以是質(zhì)子和質(zhì)子相鄰的核子可以是質(zhì)子和質(zhì)子, ,也也可以是質(zhì)子和中子可以是質(zhì)子和中子, ,還可以是中子和中子還可以是中子和中子, ,因此因此B B、C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤,D,D正確。正確。29【規(guī)律方法】【規(guī)律方法】記憶核力特點(diǎn)方法技巧記憶核力特點(diǎn)方法技巧(1)(1)核子既包括質(zhì)子也包括中子核子既包括質(zhì)子也包括中子, ,質(zhì)子帶電中子不帶電質(zhì)子帶電中子不帶電, ,所以核力與電所以核力與電荷無關(guān)。荷無關(guān)。(2)(2

23、)原子核非常小原子核非常小, ,所以核力屬于短程力。所以核力屬于短程力。(3)(3)質(zhì)子間是庫侖斥力質(zhì)子間是庫侖斥力, ,核力比庫侖力大得多核力比庫侖力大得多, ,屬于強(qiáng)相互作用力。屬于強(qiáng)相互作用力。30二、結(jié)合能與原子核的穩(wěn)定性二、結(jié)合能與原子核的穩(wěn)定性思考探究思考探究: :如圖所示為原子核的比結(jié)合能示意圖。如圖所示為原子核的比結(jié)合能示意圖。31(1)(1)比結(jié)合能最小的是什么原子核比結(jié)合能最小的是什么原子核? ?說明什么問題說明什么問題? ?(2)(2)隨著質(zhì)量數(shù)的增加隨著質(zhì)量數(shù)的增加, ,比結(jié)合能曲線整體上有什么變化規(guī)律比結(jié)合能曲線整體上有什么變化規(guī)律? ?提示提示: :(1)(1)是氘

24、原子核是氘原子核, ,說明氘原子核不穩(wěn)定。說明氘原子核不穩(wěn)定。(2)(2)隨著質(zhì)量數(shù)的增加隨著質(zhì)量數(shù)的增加, ,比結(jié)合能曲線整體上先增大再減小比結(jié)合能曲線整體上先增大再減小, ,中等大小中等大小核的比結(jié)合能最大最穩(wěn)定。核的比結(jié)合能最大最穩(wěn)定。32【歸納總結(jié)】【歸納總結(jié)】1.1.結(jié)合能結(jié)合能: :要把原子核分開成核子時(shí)吸收的能量或核子結(jié)合成原子核要把原子核分開成核子時(shí)吸收的能量或核子結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量。時(shí)放出的能量。2.2.比結(jié)合能比結(jié)合能: :等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個(gè)數(shù)的比值等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個(gè)數(shù)的比值, ,它反映它反映了原子核的穩(wěn)定程度。了原子核的穩(wěn)定程度。33

25、3.3.比結(jié)合能曲線比結(jié)合能曲線: :不同原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所不同原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所示。示。從圖中可看出從圖中可看出, ,中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能最大中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能最大, ,輕核和重核的比結(jié)合輕核和重核的比結(jié)合能都比中等質(zhì)量的原子核要小。能都比中等質(zhì)量的原子核要小。344.4.比結(jié)合能與原子核穩(wěn)定的關(guān)系比結(jié)合能與原子核穩(wěn)定的關(guān)系: :(1)(1)比結(jié)合能的大小能夠反映原子核的穩(wěn)定程度比結(jié)合能的大小能夠反映原子核的穩(wěn)定程度, ,比結(jié)合能越大比結(jié)合能越大, ,原子原子核就越難拆開核就越難拆開, ,表示該原子核就越穩(wěn)定。表示該原子核就越穩(wěn)定。(2)(2

26、)核子數(shù)較小的輕核與核子數(shù)較大的重核核子數(shù)較小的輕核與核子數(shù)較大的重核, ,比結(jié)合能都比較小比結(jié)合能都比較小, ,表示表示原子核不太穩(wěn)定原子核不太穩(wěn)定; ;中等核子數(shù)的原子核中等核子數(shù)的原子核, ,比結(jié)合能較大比結(jié)合能較大, ,表示原子核較表示原子核較穩(wěn)定。穩(wěn)定。35(3)(3)當(dāng)比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較大的原子核時(shí)當(dāng)比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較大的原子核時(shí), ,就可能就可能釋放核能。例如釋放核能。例如, ,一個(gè)核子數(shù)較大的重核分裂成兩個(gè)核子數(shù)小一些的一個(gè)核子數(shù)較大的重核分裂成兩個(gè)核子數(shù)小一些的核核, ,或者兩個(gè)核子數(shù)很小的輕核結(jié)合成一個(gè)核子數(shù)大一些的核或者兩個(gè)核子數(shù)很小的

27、輕核結(jié)合成一個(gè)核子數(shù)大一些的核, ,都能釋都能釋放出巨大的核能。放出巨大的核能。36【特別提醒】【特別提醒】(1)(1)原子核的穩(wěn)定性方面原子核的穩(wěn)定性方面: :不是結(jié)合能而是比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定。不是結(jié)合能而是比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定。(2)(2)核的大小與原子核穩(wěn)定的關(guān)系方面核的大小與原子核穩(wěn)定的關(guān)系方面: :中等大小核的比結(jié)合能最大、中等大小核的比結(jié)合能最大、原子核最穩(wěn)定。原子核最穩(wěn)定。37【典例示范】【典例示范】( (多選多選) )對(duì)結(jié)合能、比結(jié)合能的認(rèn)識(shí)對(duì)結(jié)合能、比結(jié)合能的認(rèn)識(shí), ,下列說法正確的下列說法正確的是是( () )A.A.核子結(jié)合為原子核時(shí)核子結(jié)合為原子核時(shí), ,一定

28、釋放能量一定釋放能量B.B.核子結(jié)合為原子核時(shí)核子結(jié)合為原子核時(shí), ,可能吸收能量可能吸收能量C.C.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定D.D.比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定38【解題探究】【解題探究】(1)(1)核子結(jié)合成原子核時(shí)是放出能量還是吸收能量核子結(jié)合成原子核時(shí)是放出能量還是吸收能量? ?提示提示: :釋放能量。因?yàn)楹俗咏Y(jié)合成原子核時(shí)釋放能量。因?yàn)楹俗咏Y(jié)合成原子核時(shí), ,核力做正功核力做正功, ,原子核將向原子核將向外釋放能量。外釋放能量。(2)(2)結(jié)合能越大結(jié)合能越大, ,原子核越穩(wěn)定嗎原子核越穩(wěn)定嗎? ?提示提示: :不一定。比結(jié)合能反映原子

29、核的穩(wěn)定程度不一定。比結(jié)合能反映原子核的穩(wěn)定程度, ,即比結(jié)合能越大即比結(jié)合能越大, ,原原子核越穩(wěn)定。子核越穩(wěn)定。39【正確解答】【正確解答】選選A A、D D。由自由核子結(jié)合成原子核的過程中。由自由核子結(jié)合成原子核的過程中, ,核力做正核力做正功功, ,釋放出能量。反之釋放出能量。反之, ,將原子核分開變?yōu)樽杂珊俗訉⒃雍朔珠_變?yōu)樽杂珊俗? ,它需要吸收相應(yīng)它需要吸收相應(yīng)的能量的能量, ,該能量即為結(jié)合能該能量即為結(jié)合能, ,故故A A正確正確,B,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;對(duì)核子較多的原子核的結(jié)對(duì)核子較多的原子核的結(jié)合能越大合能越大, ,但它的比結(jié)合能不一定大但它的比結(jié)合能不一定大, ,比結(jié)合能的

30、大小反映了原子核的比結(jié)合能的大小反映了原子核的穩(wěn)定性穩(wěn)定性, ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤,D,D正確。正確。40【過關(guān)訓(xùn)練】【過關(guān)訓(xùn)練】1.1.如圖所示是原子核的平均核子質(zhì)量如圖所示是原子核的平均核子質(zhì)量A A與與原子序數(shù)原子序數(shù)Z Z的關(guān)系圖像的關(guān)系圖像, ,下列說法正確的下列說法正確的是是( () )A.A.若若D D、E E能結(jié)合成能結(jié)合成F,F,結(jié)合過程一定要釋放能量結(jié)合過程一定要釋放能量B.B.若若D D、E E能結(jié)合成能結(jié)合成F,F,結(jié)合過程一定要吸收能量結(jié)合過程一定要吸收能量C.C.若若C C、B B能結(jié)合成能結(jié)合成A,A,結(jié)合過程一定要釋放能量結(jié)合過程一定要釋放能量D.D.若若F F

31、、C C能結(jié)合成能結(jié)合成B,B,結(jié)合過程一定要釋放能量結(jié)合過程一定要釋放能量41【解析】【解析】選選A A。D D、E E平均核子質(zhì)量大于平均核子質(zhì)量大于F F平均核子質(zhì)量平均核子質(zhì)量,D,D、E E結(jié)合成結(jié)合成F,F,出現(xiàn)質(zhì)量虧損出現(xiàn)質(zhì)量虧損, ,要釋放能量要釋放能量,A,A對(duì)對(duì)B B錯(cuò)錯(cuò),C,C、B B結(jié)合成結(jié)合成A,FA,F、C C結(jié)合成結(jié)合成B B都是質(zhì)都是質(zhì)量增加量增加, ,結(jié)合過程要吸收能量結(jié)合過程要吸收能量,C,C、D D錯(cuò)。錯(cuò)。422.2.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng), ,生成一個(gè)氘核生成一個(gè)氘核, ,其核反應(yīng)方程式其核反應(yīng)方程式為為。該反應(yīng)放出的能

32、量為。該反應(yīng)放出的能量為Q,Q,則氘核的比則氘核的比結(jié)合能為結(jié)合能為。43【解析】【解析】方程式：方程式：核子結(jié)合成原子核要放出能量核子結(jié)合成原子核要放出能量, ,這個(gè)能量叫原子核的結(jié)合能。它的這個(gè)能量叫原子核的結(jié)合能。它的結(jié)合能與核子數(shù)之比結(jié)合能與核子數(shù)之比, ,稱作比結(jié)合能稱作比結(jié)合能, ,由題意知氘核的核子數(shù)為由題意知氘核的核子數(shù)為2,2,所以比結(jié)合能為所以比結(jié)合能為 參考答案參考答案: : 112011nHHQ2。112011nHHQ244【補(bǔ)償訓(xùn)練】【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )某種原子序數(shù)大于某種原子序數(shù)大于9090的原子核不穩(wěn)定的原子核不穩(wěn)定, ,分裂成三個(gè)質(zhì)量較小分裂成

33、三個(gè)質(zhì)量較小的新核和某種射線的新核和某種射線, ,關(guān)于該分解過程正確的是關(guān)于該分解過程正確的是( () )A.A.一定放出能量一定放出能量B.B.新核的比結(jié)合能更小新核的比結(jié)合能更小C.C.放出的射線可能為放出的射線可能為X X射線射線D.D.若放出的射線為若放出的射線為射線射線, ,則分解過程中存在弱相互作用則分解過程中存在弱相互作用45【解析】【解析】選選A A、D D。分裂后的原子核的質(zhì)量數(shù)比分裂前小。分裂后的原子核的質(zhì)量數(shù)比分裂前小, ,所以比結(jié)合所以比結(jié)合能增大能增大, ,一定放出能量一定放出能量,A,A正確正確,B,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;放出的射線只可能是放出的射線只可能是、中的某一種中

34、的某一種, ,不可能是不可能是X X射線射線,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤;射線是中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生射線是中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的的, ,而弱相互作用就是在中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)起作用而弱相互作用就是在中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)起作用, ,故故D D正確。正確。462.2.下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.兩個(gè)結(jié)合能小的原子核結(jié)合成一個(gè)結(jié)合能大的原子核一定要吸收能兩個(gè)結(jié)合能小的原子核結(jié)合成一個(gè)結(jié)合能大的原子核一定要吸收能量量B.B.比結(jié)合能就是原子核的能量與核子數(shù)的比比結(jié)合能就是原子核的能量與核子數(shù)的比C.C.比結(jié)合能就是兩種原子核的結(jié)合能之比比結(jié)合能就是兩種原子核的結(jié)合能之比D.D.鐵元素的比結(jié)合能大于

35、氫元素的比結(jié)合能鐵元素的比結(jié)合能大于氫元素的比結(jié)合能47【解析】【解析】選選D D。吸收或放出能量取決于比結(jié)合能大小。吸收或放出能量取決于比結(jié)合能大小, ,與結(jié)合能大小無與結(jié)合能大小無關(guān)關(guān), ,兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較大質(zhì)量的核要放出能量?jī)蓚€(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較大質(zhì)量的核要放出能量,A,A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;比結(jié)合能是比結(jié)合能是結(jié)合能與核子數(shù)之比結(jié)合能與核子數(shù)之比,B,B、C C均錯(cuò)誤均錯(cuò)誤; ;中等質(zhì)量的鐵核的比結(jié)合能遠(yuǎn)大于中等質(zhì)量的鐵核的比結(jié)合能遠(yuǎn)大于氫核的比結(jié)合能氫核的比結(jié)合能,D,D正確。正確。48【規(guī)律方法】【規(guī)律方法】結(jié)合能的應(yīng)用方法技巧結(jié)合能的應(yīng)用方法技巧(1)(1)組成原子核的核子越多組成原

36、子核的核子越多, ,結(jié)合能越高。結(jié)合能越高。(2)(2)結(jié)合能與核子個(gè)數(shù)之比稱作比結(jié)合能結(jié)合能與核子個(gè)數(shù)之比稱作比結(jié)合能, ,比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定。比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定。(3)(3)結(jié)合能通常只用在原子核中。結(jié)合能通常只用在原子核中。49三、質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程三、質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程思考探究思考探究: :如圖所示是原子核轉(zhuǎn)變示意圖。如圖所示是原子核轉(zhuǎn)變示意圖。50(1)(1)在核反應(yīng)過程中遵照什么規(guī)律在核反應(yīng)過程中遵照什么規(guī)律? ?(2)(2)核反應(yīng)過程中質(zhì)量守恒嗎核反應(yīng)過程中質(zhì)量守恒嗎? ?提示提示: :(1)(1)在核反應(yīng)過程中遵照質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。在核反應(yīng)過程中遵照質(zhì)量數(shù)守恒

37、、電荷數(shù)守恒。(2)(2)核反應(yīng)過程中質(zhì)量不守恒核反應(yīng)過程中質(zhì)量不守恒, ,會(huì)發(fā)生質(zhì)量損虧。會(huì)發(fā)生質(zhì)量損虧。51【歸納總結(jié)】【歸納總結(jié)】1.1.質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損: :所謂質(zhì)量虧損所謂質(zhì)量虧損, ,并不是質(zhì)量消失并不是質(zhì)量消失, ,減少的質(zhì)量在核子結(jié)合減少的質(zhì)量在核子結(jié)合成核的過程中以能量的形式輻射出去了。反過來成核的過程中以能量的形式輻射出去了。反過來, ,把原子核分裂成核把原子核分裂成核子子, ,總質(zhì)量要增加總質(zhì)量要增加, ,總能量也要增加總能量也要增加, ,增加的能量要由外部給予。總之增加的能量要由外部給予。總之, ,物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系

38、, ,它們之間的關(guān)系就是它們之間的關(guān)系就是E=mcE=mc2 2。522.2.質(zhì)能方程質(zhì)能方程E=mcE=mc2 2: :(1)(1)質(zhì)能方程說明質(zhì)能方程說明, ,一定的質(zhì)量總是跟一定的能量相聯(lián)系的。具體地說一定的質(zhì)量總是跟一定的能量相聯(lián)系的。具體地說, ,一定質(zhì)量的物體所具有的總能量是一定的一定質(zhì)量的物體所具有的總能量是一定的, ,等于光速的平方與其質(zhì)量等于光速的平方與其質(zhì)量之積之積, ,這里所說的總能量這里所說的總能量, ,不是單指物體的動(dòng)能、核能或其他哪一種能不是單指物體的動(dòng)能、核能或其他哪一種能量量, ,而是物體所具有的各種能量的總和。而是物體所具有的各種能量的總和。(2)(2)根據(jù)質(zhì)

39、能方程根據(jù)質(zhì)能方程, ,物體的總能量與其質(zhì)量成正比。物體質(zhì)量增加物體的總能量與其質(zhì)量成正比。物體質(zhì)量增加, ,則則總能量隨之增加總能量隨之增加; ;質(zhì)量減少質(zhì)量減少, ,總能量也隨之減少總能量也隨之減少, ,這時(shí)質(zhì)能方程也寫作這時(shí)質(zhì)能方程也寫作E=mcE=mc2 2。53(3)(3)質(zhì)能方程的本質(zhì)質(zhì)能方程的本質(zhì): :質(zhì)量或能量是物質(zhì)的屬性之一質(zhì)量或能量是物質(zhì)的屬性之一, ,決不能把物質(zhì)和它們的某一屬性決不能把物質(zhì)和它們的某一屬性( (質(zhì)質(zhì)量和能量量和能量) )等同起來等同起來; ;質(zhì)能方程揭示了質(zhì)量和能量的不可分割性質(zhì)能方程揭示了質(zhì)量和能量的不可分割性, ,方程建立了這兩個(gè)屬性方程建立了這兩個(gè)

40、屬性在數(shù)值上的關(guān)系在數(shù)值上的關(guān)系, ,這兩個(gè)量分別遵守質(zhì)量守恒和能量守恒這兩個(gè)量分別遵守質(zhì)量守恒和能量守恒, ,質(zhì)量和能量質(zhì)量和能量在數(shù)值上的聯(lián)系決不等于這兩個(gè)量可以相互轉(zhuǎn)化在數(shù)值上的聯(lián)系決不等于這兩個(gè)量可以相互轉(zhuǎn)化; ;54質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律。根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論質(zhì)量虧損不是否定了質(zhì)量守恒定律。根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論, ,輻射輻射出的出的光子靜質(zhì)量雖然為零光子靜質(zhì)量雖然為零, ,但它有動(dòng)質(zhì)量但它有動(dòng)質(zhì)量, ,而且這個(gè)動(dòng)質(zhì)量剛好等于而且這個(gè)動(dòng)質(zhì)量剛好等于虧損的質(zhì)量虧損的質(zhì)量, ,所以質(zhì)量守恒、能量守恒仍成立。所以質(zhì)量守恒、能量守恒仍成立。553.3.核能的計(jì)算方法核能的計(jì)算方法: :

41、根據(jù)質(zhì)量虧損計(jì)算根據(jù)質(zhì)量虧損計(jì)算: :(1)(1)根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)核反應(yīng)方程, ,計(jì)算核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損計(jì)算核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損mm。(2)(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mcE=mc2 2計(jì)算核能。計(jì)算核能。其中其中mm的單位是千克的單位是千克,E,E的單位是焦耳。的單位是焦耳。(3)(3)根據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒來計(jì)算核能。參與核反應(yīng)的粒子所組成根據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒來計(jì)算核能。參與核反應(yīng)的粒子所組成的系統(tǒng)的系統(tǒng), ,在核反應(yīng)過程中的動(dòng)量和能量是守恒的在核反應(yīng)過程中的動(dòng)量和能量是守恒的, ,因此因此, ,利用動(dòng)量和能利用動(dòng)量和能量守恒可以計(jì)算出核能的變化

42、。量守恒可以計(jì)算出核能的變化。56(4)(4)利用平均結(jié)合能來計(jì)算核能。原子核的結(jié)合能利用平均結(jié)合能來計(jì)算核能。原子核的結(jié)合能= =核子的平均結(jié)合能核子的平均結(jié)合能核子數(shù)。核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生核子數(shù)。核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生成的所有新核的總結(jié)合能之差成的所有新核的總結(jié)合能之差, ,就是該次核反應(yīng)所釋放就是該次核反應(yīng)所釋放( (或吸收或吸收) )的核的核能。能。4.4.判斷核反應(yīng)過程是釋放能量還是吸收能量的方法判斷核反應(yīng)過程是釋放能量還是吸收能量的方法: :(1)(1)根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況進(jìn)行判斷根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況進(jìn)行判斷,

43、,若質(zhì)量減少即發(fā)生了質(zhì)量若質(zhì)量減少即發(fā)生了質(zhì)量虧損虧損, ,則釋放能量則釋放能量; ;若質(zhì)量增加若質(zhì)量增加, ,則吸收能量。則吸收能量。(2)(2)根據(jù)動(dòng)能變化判斷根據(jù)動(dòng)能變化判斷, ,若不吸收光子而動(dòng)能增加則放出能量。若不吸收光子而動(dòng)能增加則放出能量。57【特別提醒】【特別提醒】(1)(1)質(zhì)量虧損時(shí)核子的個(gè)數(shù)方面質(zhì)量虧損時(shí)核子的個(gè)數(shù)方面: :質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的減少質(zhì)量虧損也不是核子個(gè)數(shù)的減少, ,核核反應(yīng)中核子個(gè)數(shù)是不變的。反應(yīng)中核子個(gè)數(shù)是不變的。(2)(2)質(zhì)量與能量的關(guān)系方面質(zhì)量與能量的關(guān)系方面: :愛因斯坦質(zhì)能方程說明了質(zhì)量和能量這兩愛因斯坦質(zhì)能方程說明了質(zhì)量和能量這兩個(gè)物理量

44、間的對(duì)應(yīng)關(guān)系個(gè)物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系, ,說明有質(zhì)量就有能量說明有質(zhì)量就有能量, ,并不是說質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能并不是說質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。量。58【典例示范】【典例示范】用中子轟擊鋰核用中子轟擊鋰核( ( ) )發(fā)生核反應(yīng)發(fā)生核反應(yīng), ,生成氚核生成氚核( )( )和另外一個(gè)粒子和另外一個(gè)粒子, ,并放出并放出4.8MeV4.8MeV的能量。的能量。(1)(1)寫出核反應(yīng)方程。寫出核反應(yīng)方程。(2)(2)求出質(zhì)量虧損。求出質(zhì)量虧損。63Li31H59【解題探究】【解題探究】(1)(1)如何確定另一個(gè)粒子的種類和質(zhì)量數(shù)如何確定另一個(gè)粒子的種類和質(zhì)量數(shù)? ?提示提示: :利用電荷數(shù)守恒確定粒子的種類利用電荷數(shù)守

45、恒確定粒子的種類, ,利用質(zhì)量數(shù)守恒確定粒子的質(zhì)利用質(zhì)量數(shù)守恒確定粒子的質(zhì)量數(shù)。量數(shù)。(2)(2)計(jì)算核能時(shí)計(jì)算核能時(shí), ,能量單位有哪兩種取值方法能量單位有哪兩種取值方法? ?提示提示: :根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mcE=mc2 2計(jì)算核能時(shí)計(jì)算核能時(shí),m,m的單位是千的單位是千克克,E,E的單位是焦耳的單位是焦耳; ;利用原子質(zhì)量單位利用原子質(zhì)量單位u u和電子伏特計(jì)算核能和電子伏特計(jì)算核能時(shí)時(shí),E=m,E=m931.5MeV,931.5MeV,其中其中mm的單位是的單位是u,Eu,E的單位是的單位是MeVMeV。60【正確解答】【正確解答】(1)(1)利用電荷數(shù)守恒可

46、得粒子的電荷數(shù)為利用電荷數(shù)守恒可得粒子的電荷數(shù)為2,2,利用質(zhì)量數(shù)利用質(zhì)量數(shù)守恒可得粒子的質(zhì)量數(shù)為守恒可得粒子的質(zhì)量數(shù)為4,4,所以粒子為氦原子核所以粒子為氦原子核, ,核反應(yīng)方程為核反應(yīng)方程為: : (2)(2)依據(jù)依據(jù)E=mE=m931.5MeV931.5MeV得得m= 0.0052um= 0.0052u參考答案參考答案: :(1) (1) (2)0.0052u(2)0.0052u61343012LinHHe4.8 u931.561343012LinHHe61【過關(guān)訓(xùn)練】【過關(guān)訓(xùn)練】1.(20151.(2015江蘇高考江蘇高考) )取質(zhì)子的質(zhì)量取質(zhì)子的質(zhì)量m mp p=1.672 6=1.

47、672 61010-27-27kg,kg,中子的質(zhì)量中子的質(zhì)量m mn n=1.674 9=1.674 91010-27-27kg,kg,粒子的質(zhì)量粒子的質(zhì)量m m=6.646 7=6.646 71010-27-27kg,kg,光速光速c=3.0c=3.010108 8m/sm/s。請(qǐng)計(jì)算。請(qǐng)計(jì)算粒子的結(jié)合能。粒子的結(jié)合能。( (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字字) )62【解析】【解析】粒子由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成粒子由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成, ,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mcE=mc2 2, ,可求可求: :E=(2mE=(2mp p+2m+2mn n-m-

48、m)c)c2 2=4.3=4.31010-12-12J J。參考答案參考答案: :4.34.31010-12-12J J632.2.三個(gè)三個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè)碳粒子結(jié)合成一個(gè)碳 , ,已知碳原子的質(zhì)量為已知碳原子的質(zhì)量為12.0000u,12.0000u,氦原氦原子的質(zhì)量為子的質(zhì)量為4.0026u4.0026u。(1u=1.66(1u=1.661010-27-27kg)kg)(1)(1)寫出核反應(yīng)的方程寫出核反應(yīng)的方程; ;(2)(2)這個(gè)核反應(yīng)放出的能量是多少焦這個(gè)核反應(yīng)放出的能量是多少焦? ?(3)(3)這個(gè)能量合多少這個(gè)能量合多少M(fèi)eV?MeV?126C64【解析】【解析】(1)(1)(2)m=3(2)m=34.0026u-12.0000u=0.0078u4.0026u-12.0000u=0.0078um=0.0078m=0.00781.661.661010-27-27kg=1.2948kg=1.29481010-29-29kgkgE=mcE=mc2 21.1651.1651010-12-12J J(3)E= 7.28(3)E= 7.2810106 6eV=7.28MeVeV=7.28MeV參考答案參考答案: :(1) (1)