还剩40页未读，
继续阅读
所属成套资源：新教材2023高中物理粤教版选择性必修第三册课件
成套系列资料，整套一键下载
高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第三节 核力与核反应方程教学演示课件ppt
展开
这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第五章 原子与原子核第三节 核力与核反应方程教学演示课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了探究一原子核的组成等内容，欢迎下载使用。
知识点一 原子核的组成1．质子的发现．(如图所示)
2．中子的发现．(如图所示)
3．原子核的组成．由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号．
知识点二 核反应方程1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程．2．原子核的人工转变．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．
知识点三 核力及四种基本相互作用1．核力．原子核内核子之间的相互作用力．2．核力的特点．(1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多．(2)核力是短程力，作用范围在2×10－15 m之内．3．四种基本相互作用．
知识点四 结合能1．结合能．原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能．2．比结合能．原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大、最稳定．3．质能方程．物体的能量与它们质量的关系是：E＝Δmc2．4．质量亏损．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．
3．(多选)下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有 ( )A．核子结合成原子核时放出能量B．原子核拆解成核子时要吸收能量C．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
AB 解析：核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A、B正确；比结合能越大的原子核越稳定，但比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比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，选项C、D错误．
2．基本关系．核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．3．同位素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质．同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可能不同，所以它们的物理性质不同．
解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的．原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．(1)镭核中的质子数等于原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差．即N＝A－Z＝226－88＝138.
原子核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．本题容易把核电荷数误认为是原子核的电荷量而造成错解．
探究二 原子核的人工反应及核反应方程1．核反应的条件．用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质．用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三个典型核反应．(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：
写核反应方程时应注意以下三点(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单箭头表示反应方向．(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰．(3)核反应过程和衰变现象都遵循电荷数和质量数守恒．质量数守恒不是质量守恒，核反应过程中一般会发生质量的变化．
2．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是 ( )A．质子、α衰变 B．电子、α衰变C．α粒子、β衰变 D．正电子、β衰变
3．如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是( )
A．α粒子射到屏S上产生的B．粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的C．α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的
D 解析：充入氮气后，α粒子轰击氮核产生质子，质子穿过铝箔后射到荧光屏上，使荧光屏上出现闪光，故D正确．
探究三 对核力的理解1．核力的性质．(1)核力是四种基本相互作用中的强相互作用的一种表现．(2)核力是短程力，约在10－15 m数量级时起作用．(3)核力具有饱和性．核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．(4)核力具有电荷无关性．核力与核子电荷无关．2．原子核中质子与中子的比例关系．(1)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．
(2)形成原因．①若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快．所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．②若只增加中子，因为中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多． ③由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．
【典例3】 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．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在
D 解析：原子核中原子数和中子数不一定相等，质量越大的原子核内中子数比质子数多得越多，故A、B错误；原子核可以发生衰变，故C错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越不稳定，故D正确．
记忆核力特点技巧(1)核子包括质子和中子，而中子不带电，所以核力与电荷无关．(2)原子核非常小，所以核力属于短程力．(3)质子间的核力比库仑力大得多，属于强相互作用力．
5．氦原子核由两个质子与两个中子组成，两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则这三种力从大到小的排列顺序是( )A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力
D 解析：由三种力的性质和特点可知，核力>库仑力>万有引力，故D项正确．
6．对原子核的组成，下列说法正确的是 ( )A．核力可使一些中子组成原子核B．核力可使非常多的质子组成原子核C．不存在只有质子的原子核D．质量较大的原子核内一定有中子
7．(多选)对核力的认识，下列说法正确的是 ( )A．任何核子之间均存在核力B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C．核力只存在于质子之间D．核力是短程力
BD 解析：由核力的特点知道，只有相距1.5×10－15 m内的核子之间存在核力，核力发生在相邻核子之间．
探究四 对比结合能的理解1．比结合能曲线．不同原子核的比结合能随质量数的变化图线如图所示．
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要小．
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；中等质量大小的核比结合能较大，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．
【典例4】 如图所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是( )
A．将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
C 解析：因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，出现质量亏损，故放出核能，故A错误；同理可得B、D错误，C正确．
结合能的应用技巧(1)组成原子核的核子越多，结合能越大．(2)结合能与核子个数之比称为比结合能，比结合能越大原子核越稳定．(3)结合能通常只用在原子核中．
8．(多选)对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是( )A．核子结合为原子核时，一定释放能量B．核子结合为原子核时，可能吸收能量C．结合能越大的原子核越稳定D．比结合能越大的原子核越稳定
AD 解析：由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量，反之，将原子核分开变为自由核子，它需要吸收相应的能量，该能量即为结合能，故A正确，B错误；组成原子核的核子越多，它的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能越大的原子核越稳定，故C错误，D正确．
9．下列关于结合能和平均结合能的说法正确的是 ( )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
D 解析：核子结合成原子核放出的能量或原子核拆解成核子吸收的能量称为结合能，故A错误；平均结合能越大的原子核越稳定，它的结合能还和核子的数量有关，故B错误；重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能大，重核的平均结合能比中等核的小，故C错误；中等质量原子核的平均结合能和结合能比轻核的都大，故D正确．
10．一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为______________________．该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为________．
探究五 能量与质量的关系1．质量亏损．所谓质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成原子核的过程中以能量的形式辐射出去了．反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给．总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E＝mc2.
2．能量与质量的关系——质能方程E＝mc2.(1)质能方程说明，一定的质量总是跟一定的能量相联系的．具体地说，一定质量的物体所具有的总能量是一定的，等于光速的平方与其质量之积，这里所说的总能量，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能量，而是物体所具有的各种能量的总和．(2)根据质能方程，物体的总能量与其质量成正比．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少．这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2.(3)质能方程的本质：①质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性(质量和能量)等同起来；
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化；③质量亏损不是否定了质量守恒定律，根据爱因斯坦的相对论，辐射出的γ光子静质量虽然为零，但它有动质量，而且这个动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒、能量守恒仍成立．3．核能的计算方法．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．
4．判断核反应过程是释放能量还是吸收能量的方法．(1)根据反应前后质量的变化情况进行判断．若质量减少即发生了质量亏损，则释放能量；若质量增加，则吸收能量．(2)根据动能变化判断，若不吸收光子而动能增加则放出能量．
核能的两种单位换算技巧(1)若以kg为质量亏损Δm的单位，则计算时应用公式ΔE＝Δmc2.(2)若以原子质量单位“u”为质量亏损单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV.(3)两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1 MeV＝1×106×1.6×10－19 J＝1.6×10－13 J.
11．下列说法中正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D．因在核反应中能产生能量，且有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
B 解析：E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误，B正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质的质量由静质量变成动质量，D错误．
12．取质子的质量mp＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量mn＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)
解析：组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝(2mp＋2mn)－mα，又结合能ΔE＝Δmc2，代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J.
答案：4.3×10－12 J
知识点一 原子核的组成1．质子的发现．(如图所示)
2．中子的发现．(如图所示)
3．原子核的组成．由质子和中子组成，它们统称为核子．4．原子核的符号．
知识点二 核反应方程1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程．2．原子核的人工转变．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．
知识点三 核力及四种基本相互作用1．核力．原子核内核子之间的相互作用力．2．核力的特点．(1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多．(2)核力是短程力，作用范围在2×10－15 m之内．3．四种基本相互作用．
知识点四 结合能1．结合能．原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能．2．比结合能．原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大、最稳定．3．质能方程．物体的能量与它们质量的关系是：E＝Δmc2．4．质量亏损．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．
3．(多选)下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有 ( )A．核子结合成原子核时放出能量B．原子核拆解成核子时要吸收能量C．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
AB 解析：核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A、B正确；比结合能越大的原子核越稳定，但比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比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，选项C、D错误．
2．基本关系．核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．3．同位素：原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质．同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可能不同，所以它们的物理性质不同．
解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的．原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．(1)镭核中的质子数等于原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差．即N＝A－Z＝226－88＝138.
原子核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．本题容易把核电荷数误认为是原子核的电荷量而造成错解．
探究二 原子核的人工反应及核反应方程1．核反应的条件．用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质．用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三个典型核反应．(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：
写核反应方程时应注意以下三点(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单箭头表示反应方向．(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰．(3)核反应过程和衰变现象都遵循电荷数和质量数守恒．质量数守恒不是质量守恒，核反应过程中一般会发生质量的变化．
2．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是 ( )A．质子、α衰变 B．电子、α衰变C．α粒子、β衰变 D．正电子、β衰变
3．如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是( )
A．α粒子射到屏S上产生的B．粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的C．α粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的
D 解析：充入氮气后，α粒子轰击氮核产生质子，质子穿过铝箔后射到荧光屏上，使荧光屏上出现闪光，故D正确．
探究三 对核力的理解1．核力的性质．(1)核力是四种基本相互作用中的强相互作用的一种表现．(2)核力是短程力，约在10－15 m数量级时起作用．(3)核力具有饱和性．核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．(4)核力具有电荷无关性．核力与核子电荷无关．2．原子核中质子与中子的比例关系．(1)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．
(2)形成原因．①若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快．所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．②若只增加中子，因为中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多． ③由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的．
【典例3】 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．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在
D 解析：原子核中原子数和中子数不一定相等，质量越大的原子核内中子数比质子数多得越多，故A、B错误；原子核可以发生衰变，故C错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越不稳定，故D正确．
记忆核力特点技巧(1)核子包括质子和中子，而中子不带电，所以核力与电荷无关．(2)原子核非常小，所以核力属于短程力．(3)质子间的核力比库仑力大得多，属于强相互作用力．
5．氦原子核由两个质子与两个中子组成，两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则这三种力从大到小的排列顺序是( )A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力
D 解析：由三种力的性质和特点可知，核力>库仑力>万有引力，故D项正确．
6．对原子核的组成，下列说法正确的是 ( )A．核力可使一些中子组成原子核B．核力可使非常多的质子组成原子核C．不存在只有质子的原子核D．质量较大的原子核内一定有中子
7．(多选)对核力的认识，下列说法正确的是 ( )A．任何核子之间均存在核力B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C．核力只存在于质子之间D．核力是短程力
BD 解析：由核力的特点知道，只有相距1.5×10－15 m内的核子之间存在核力，核力发生在相邻核子之间．
探究四 对比结合能的理解1．比结合能曲线．不同原子核的比结合能随质量数的变化图线如图所示．
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要小．
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；中等质量大小的核比结合能较大，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．
【典例4】 如图所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是( )
A．将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
C 解析：因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，出现质量亏损，故放出核能，故A错误；同理可得B、D错误，C正确．
结合能的应用技巧(1)组成原子核的核子越多，结合能越大．(2)结合能与核子个数之比称为比结合能，比结合能越大原子核越稳定．(3)结合能通常只用在原子核中．
8．(多选)对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是( )A．核子结合为原子核时，一定释放能量B．核子结合为原子核时，可能吸收能量C．结合能越大的原子核越稳定D．比结合能越大的原子核越稳定
AD 解析：由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量，反之，将原子核分开变为自由核子，它需要吸收相应的能量，该能量即为结合能，故A正确，B错误；组成原子核的核子越多，它的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能越大的原子核越稳定，故C错误，D正确．
9．下列关于结合能和平均结合能的说法正确的是 ( )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
D 解析：核子结合成原子核放出的能量或原子核拆解成核子吸收的能量称为结合能，故A错误；平均结合能越大的原子核越稳定，它的结合能还和核子的数量有关，故B错误；重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能大，重核的平均结合能比中等核的小，故C错误；中等质量原子核的平均结合能和结合能比轻核的都大，故D正确．
10．一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为______________________．该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为________．
探究五 能量与质量的关系1．质量亏损．所谓质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成原子核的过程中以能量的形式辐射出去了．反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给．总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E＝mc2.
2．能量与质量的关系——质能方程E＝mc2.(1)质能方程说明，一定的质量总是跟一定的能量相联系的．具体地说，一定质量的物体所具有的总能量是一定的，等于光速的平方与其质量之积，这里所说的总能量，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能量，而是物体所具有的各种能量的总和．(2)根据质能方程，物体的总能量与其质量成正比．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少．这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2.(3)质能方程的本质：①质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性(质量和能量)等同起来；
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化；③质量亏损不是否定了质量守恒定律，根据爱因斯坦的相对论，辐射出的γ光子静质量虽然为零，但它有动质量，而且这个动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒、能量守恒仍成立．3．核能的计算方法．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．
4．判断核反应过程是释放能量还是吸收能量的方法．(1)根据反应前后质量的变化情况进行判断．若质量减少即发生了质量亏损，则释放能量；若质量增加，则吸收能量．(2)根据动能变化判断，若不吸收光子而动能增加则放出能量．
核能的两种单位换算技巧(1)若以kg为质量亏损Δm的单位，则计算时应用公式ΔE＝Δmc2.(2)若以原子质量单位“u”为质量亏损单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV.(3)两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1 MeV＝1×106×1.6×10－19 J＝1.6×10－13 J.
11．下列说法中正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D．因在核反应中能产生能量，且有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
B 解析：E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误，B正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质的质量由静质量变成动质量，D错误．
12．取质子的质量mp＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量mn＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)
解析：组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝(2mp＋2mn)－mα，又结合能ΔE＝Δmc2，代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J.
答案：4.3×10－12 J
相关课件
粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 核力与核反应方程授课ppt课件： 这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第三册<a href="/wl/tb_c4003304_t3/?tag_id=26" target="_blank">第三节 核力与核反应方程授课ppt课件</a>，共60页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，原子核的组成，卢瑟福，不带电，质量数，质子数，中子数，微思考，答案B，核反应方程等内容，欢迎下载使用。
物理粤教版 (2019)第五章 原子与原子核第三节 核力与核反应方程多媒体教学课件ppt： 这是一份物理粤教版 (2019)第五章 原子与原子核第三节 核力与核反应方程多媒体教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前•自主预习，卢瑟福，不带电，质量数，质子数，中子数，微思考，答案B，强相互作用，5×10－15等内容，欢迎下载使用。
粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 核力与核反应方程一等奖课件ppt： 这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 核力与核反应方程一等奖课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了学习目标，汤姆孙枣糕模型，卢瑟福核式结构模型，玻尔氢原子模型，一原子核的组成，质子的发现，中子的发现，原子核的组成，核反应方程，原子核衰变的本质等内容，欢迎下载使用。
