4.原子核的结合能
[学习目标] 1.知道原子核的结合能及质量亏损，并能用质能方程进行计算．(重点、难点)2.知道比结合能的概念，知道比结合能越大的原子核越稳定，了解比结合能曲线的意义．(重点)
一、原子核的结合能及其计算
1．结合能
核子结合成原子核所释放的能量．
2．质能关系
(1)物体的能量与其质量的关系式E＝mc2.
(2)能量计算ΔE＝Δmc2.
3．质量亏损
核反应中的质量减少称为质量亏损．
二、比结合能
1．比结合能
原子核的结合能ΔE除以核子数A，即称为原子核的比结合能，又叫平均结合能．
2．核聚变和核裂变
(1)核聚变：两个轻核结合成较重的单个原子核时会释放能量，这样的过程叫核聚变．两个氘核的聚变：
H＋H→He.
(2)核裂变：一个重核分裂为两个(或多个)中等质量的核时释放出能量，这样的过程叫核裂变．
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量． (×)
(2)质量亏损是因为这部分质量转化为能量． (×)
(3)质能方程E＝mc2表明了质量与能量间的一种对应关系． (√)
(4)原子核的核子数越多，比结合能越大． (×)
(5)比结合能越大，原子核越稳定． (√)
(6)由比结合能曲线可知，核聚变和核裂变两种核反应方式都能释放核能． (√)
2．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是H＋n→H＋γ，以下说法中正确的是( )
A．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和
B．反应前后的质量数不变，因而质量不变
C．反应前后质量数不变，但会出质量亏损
D．γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度
ACD [核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D.]
3．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吸收能量
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
B [核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错误，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，C、D选项错误．]
1．对质量亏损的理解
质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．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，这时质能方程也写为ΔE＝Δmc2.
2．核能的计算方法
(1)根据质量亏损计算
①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损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．
