2018-2019学年粤教版选修3-5 第4章第四节核力与结合能 学案
2018-2019学年粤教版选修3-5  第4章第四节核力与结合能 学案第4页

   答案:

  活动与探究1:1.答案:核反应伴随能量的变化:因为核子间存在着巨大的核力作用,所以原子核是一个坚固的集体.要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,需要巨大的能量.一个氘核被拆成一个中子和一个质子时,需要能量等于或大于2.22 MeV的γ光子照射.核反应方程为γ+H→H+n.相反的过程,当一个中子和一个质子结合成一个氘核时会释放出2.22 MeV的能量.这个能量以γ光子的形式辐射出去.核反应方程为H+n→H+γ.

  2.答案:(1)结合能:由于核力的存在,核子结合成原子核时要放出一定的能量,原子核分解成核子时,要吸收同样多的能量.核反应中放出或吸收的能量称为核结合能.

  (2)平均结合能:原子核的结合能与核子数之比.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.

  3.答案: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所示.

  

  从图中可看出,中等质量原子核的平均结合能最大,轻核和重核的平均结合能都比中等质量的原子核要小.

  迁移与应用1:AB 解析:原子核中,核子与核子之间存在核力,要将核子从原子核中分离,需要克服核力做功.当自由核子结合成原子核时,核力将做功,释放能量.对某种原子核,平均每个核子的结合能称为平均结合能.不同原子核的平均结合能不同.重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小,轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小.综上所述,正确选项为A、B.

  活动与探究2:1.答案:(1)对质量亏损的理解:①在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒,所谓的质量亏损并不是这部分质量消失或质量转变为能量.物体的质量应包括静止质量和运动质量,质量亏损是静止质量的减少,减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量.②质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子个数是不变的.

  (2)对质能方程的理解:爱因斯坦质能方程反映了质量亏损与释放能量间的数量关系ΔE=Δmc2,或物体的质量与其总能量的数量关系E=Mc2,此方程揭示了质量和能量不可分割,二者在数值上存在着简单的正比关系.

  2.答案:(1)根据质量亏损计算

  ①根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm.

  ②根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2计算核能.

  其中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳.

  (2)利用原子质量单位u和电子伏特计算

  ①明确原子单位u和电子伏特之间的关系

  1 u=1.660 6×10-27 kg,1 eV=1.602 178×10-19 J

  由E=mc2

  得E=eV=931.5 MeV

②根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,用核子结合成原子核时质量