5.3 核反应　结合能（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（教科版）

3　核反应　结合能 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 素养目标 1.知道什么是核反应，知道核反应的规律。会书写核反应方程。 2.知道原子核的结合能和比结合能的概念。 3.知道什么是质量亏损，能应用质能方程进行计算。 1.核反应、结合能、质量亏损、质能方程、比结合能。(物理观念) 2.大胆猜想在研究中的作用。 (科学思维) 3.通过对质能方程的学习了解原子核蕴含巨大的能量，并知道核能与普通能量产生过程的不同。(科学态度与责任) 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、核反应 1．人工转变：用高能粒子轰击_______，制造出新元素及新的放射性________的过程。 2．核反应 (1)定义：原子核与原子核，或者原子核与其他粒子相互作用产生______的过程，叫作核反应。 (2)规律：________守恒、________守恒。 原子核 同位素 新核 质量数 电荷数 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 二、原子核结合能 1．结合能：分散的核子______成原子核的过程中所______的能量称为原子核的结合能。 2．质量亏损：核反应后原子核的总质量______核反应前原子核总质量的现象叫作质量亏损。 3．质能方程：爱因斯坦关于质量与_____之间联系的方程称为质能方程，关系式为：___________。 4．比结合能：原子核的结合能ΔE除以_______A称为原子核的比结合能，又叫平均结合能，比结合能是原子___________的量度。比结合能越___，原子核越稳定。 结合 释放出 小于 能量 E＝m·c2 核子数 核稳定程度 大 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)核反应是可逆的。( ) (2)结合能越大的原子核越稳定。( ) (3)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量。( ) (4)组成原子核的核子越多，它的结合能就越高。( ) (5)根据爱因斯坦的质能方程我们可以得出质量就是能量。( ) × × × √ × 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 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？ 提示：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。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 要点一　结合能、比结合能与原子核的稳定性 [情景探究] (1)结合能就是原子核具有的能量吗？ (2)原子核的结合能越大，其比结合能也越大吗？ 提示：(1)不是。结合能是把核子结合成原子核时所释放出的能量，并不是原子核具有的能量。 (2)不一定。结合能是核子结合成原子核放出的能量或原子核拆散成核子吸收的能量，而比结合能是核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量或原子核拆散成核子时每个核子平均吸收的能量，结合能大的原子核，比结合能不一定大；结合能小的原子核，比结合能不一定小。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 1．比结合能曲线的意义   从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核小。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．比结合能与原子核稳定性的关系 (1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该原子核越稳定。 (2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等核子数的原子核比结合能较大，表示原子核较稳定。 (3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可释放核能。例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [典例1]　(多选)如图是各种元素的原子核中核子的平均质量与原子序数Z的关系图像。由此可知(　　) A．若原子核D和E结合成原子核F，结合过程 一定会释放能量 B．若原子核D和E结合成原子核F，结合过程 一定要吸收能量 C．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂过程一定会释放能量 D．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂过程一定要吸收能量 AC 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [解析]　因D、E的核子平均质量比F的大，因此，原子核D和E结合成原子核F时，有质量亏损