学案 1 核能来自何方[学习目标定位] 1.了解核力的特点.2.认识原子核的结合能,了解平均结合能.3.知道什么是质量亏损,能用爱因斯坦质能方程计算原子核的结合能.1.原子核的组成:原子核由质子和中子组成;原子核非常小,直径数量级为 10-15 m.2.能量单位:1 eV=10-6 MeV=1.6×10-19 J.3.核力(1)定义:组成原子核的核子之间存在着一种特殊的力.(2)特点:① 核力是一种强相互作用力,它存在于质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间.② 核力是一种短程力,它的作用距离只有 10-15 m 的数量级.因此,每个核子只能对跟它邻近的少数核子(一般不超过 3 个)发生显著的相互作用.4.结合能核子结合成原子核时放出的能量,或原子核分解成核子时吸收的能量.5.质量亏损:组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差.6.结合能的计算:ΔE=Δmc2.一、核力的特点[问题设计]1.一些较轻的原子核,如 He、O、C、N 中质子数和中子数有什么关系?答案 质子数与中子数大致相等.2.U、Th 中各有多少个质子、多少个中子?较重的原子核中中子数和质子数有什么关系?答案 U 中含有 92 个质子、146 个中子;Th 中含有 90 个质子,144 个中子.较重的原子核中中子数大于质子数,而且越重的原子核,两者相差越多.[要点提炼]由于核力是短程力,自然界中较轻的原子核,质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核,中子数大于质子数,越重的原子核,两者相差越多.例 1 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,如果继续增大原子核,形成的核也一定是不稳定的解析 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1质子数,越重的原子核,两者相差越多,因此正确答案选 D.答案 D二、结合能[问题设计]1.设有一个质子和一个中子,在核力作用下靠近碰撞并结合成一个氘核.质子和中子结合成氘核的过程中是释放能量还是吸收能量?使氘核分解为质子和中子的过程中呢?答案 质子和中子结合成原子核的过程中要释放能量;氘核分解成质子和中子时要吸收能量.2.如图 1 所示,是不同原子核的平均结合能随核子数变化的曲线.图 1(1)从图中看出,中等质量的原子核与重核、轻核相比平均结合能有什么特点?平均结合能的大小反映了什么?(2)平...