【原创】4完整版本.1核力与核能-导学提纲(含答案)

《《4.1核力与核能》导学提纲第页，共2页§4.1核力与核能导学提纲答案班级姓名座号_________【学习目标】1、认识核素图，知道核力的概念及特点．(重点)2、理解结合能及平均结合能的概念，知道核反应中的质量亏损．(难点)3、掌握爱因斯坦质能方程，能应用质能方程进行计算．(重点)【学习过程】知识梳理：一、核力与核的稳定性1．核力：把原子核中的核子维系在一起的力．2．核力特点：(1)核力是一种强相互作用．(2)核力是短程力，作用范围在2_fm左右．3．核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子．4．核素图：用横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每一种核素用一小方块表示，所得到的图象．5．核的稳定性(1)核素的稳定区：几乎全落在一条曲线上，或紧靠曲线两侧的区域．(2)稳定核素的中子数与质子数的关系：随着质子数的增加，稳定核素的中子数越来越大于质子数．二、结合能与平均结合能1．结合能：核子结合成原子核时放出的能量．2．质量亏损(1)爱因斯坦质能方程E＝mc2.(2)质量亏损：任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核子的质量之和，这一差值称为质量亏损．(3)亏损的质量与释放的能量间的关系：ΔE＝Δmc2.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：3．平均结合能核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量．平均结合能越大，原子核越难分离成单个核子．二、课堂练习例1、下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的答案D解析自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多．因此正确答案为D.例2、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较大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答案D解析核子结合成原子核会放出能量，原子核拆解成核子需要吸收能量，A选项错误；平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的大，但由于核子数比重核的少，其结合能比重核的反而小，B、C选项错误；中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的多，因此它的结合能也比轻核大，D选项正确．(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都大．例3、一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为________________．该反应放出的能量为Q，则氘核的平均结合能为________________．答案eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(2,1)Heq\f(Q,2)解析方程式：eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(2,1)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eq\f(Q,2).例4、某核反应方程为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X.已知eq\o\al(2,1)H的质量为2.0136u，eq\o\al(3,1)H的质量为3.0180u，eq\o\al(4,2)He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u．则下列说法中正确的是()A．X是质子，该反应释放能量B．X是中子，该反应释放能量C．X是质子，该反应吸收能量D．X是中子，该反应吸收能量答案B解析由题目所给核反应方程，根据核反应过程中质量数、电荷数守恒规律，可得eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)X，X为中子．在该反应发生前反应物的总质量m1＝2.0136u＋3.0180u＝5.0316u，反应后产物总质量m2＝4.0026u＋1.0087u＝5.0113u．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．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与能量的关系，易误选D.注意此反应过程质量发生亏损，释放出能量．例5、已知氮核质量MN＝14.00753u，氧17核的质量MO＝17.00454u，氦核质量MHe＝4.00387u，氢核质量MH＝1.00815u，试判断：eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H这一核反应是吸收能量还是放出能量？能量变化量是多少？答案吸收能量1.2MeV解析反应前总质量：MN＋MHe＝18.01140u，反应后总质量：MO＋MH＝18.012