Vật lí lớp 12 - Tiết: 0 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ppt

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết của hạt nhân.. - Sử dụng các bảng đã cho trong Sgk, tính được năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng

Vật lí lớp 12 - Tiết: 0 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

CỦA HẠT NHÂN

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

1 Mục tiêu:

a) Về kiến thức:

- Nêu được những đặc tính của lực hạt nhân

- Viết được hệ thức Anh-xtanh

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của độ hụt khối lượng của hạt nhân

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết của hạt nhân

- Sử dụng các bảng đã cho trong Sgk, tính được năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân

- Phát biểu được định nghĩa phản ứng hạt nhân và nêu được các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

- Phát biểu được và nêu được ví dụ về phản ứng hạt nhân

- Viết biểu thức năng lượng của một phản ứng hạt nhân và nêu được điều kiện của phản ứng hạt nhân trong các trường hợp: toả năng lượng và thu năng

lượng

b) Về kỹ năng:

c) Về thái độ:

2 Chuẩn bị của GV và HS:

a) Chuẩn bị của GV: Các bảng số liệu về khối lượng

nguyên tử hoặc hạt nhân, đồ thị của Wlk

A theo A

b) Chuẩn bị của HS: Ôn lại bài 35

3 Tiến trình bài dạy:

Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ

Hoạt động của

GV

Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về lực hạt nhân

Hoạt động của

GV

Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

- Các hạt nhân bền

vững, vậy lực nào

đã liên kết các

nuclôn lại với

nhau

- Thông báo về lực

hạt nhân

- Lực hạt nhân có

phải là lực tĩnh

điện?

- HS ghi nhận lực hạt nhân

- Không, vì lực hạt nhân là lực hút giữa các nuclôn, hay nói cách cách nó không phụ

I Lực hạt nhân

- Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay

tương tác mạnh)

- Lực hạt nhân có

phải là lực hấp

dẫn?

 Lực hạt nhân

không cùng bản

chất với lực tĩnh

điện hay lực hấp

dẫn

 Nó là một lực

mới truyền tương

tác giữa các nuclôn

 lực tương tác

mạnh

- Chỉ phát huy tác

dụng trong phạm

thuộc vào điện tích

- Không, vì lực này khá nhỏ (cỡ 12,963.10-35N), không thể tạo thành liên kết bền vững

- Nếu khoảng cách giữa các nuclôn lớn hơn kích thước hạt nhân thì lực hạt

- Kết luận:

+ Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân, còn

gọi là lực

tương tác mạnh

+ Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (10-15m)

vi kích thước hạt

nhân nghĩa là gì?

nhân giảm nhanh xuống không

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về năng lượng liên kết

của hạt nhân

Hoạt động của

GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ

bản

- Xét hạt nhân

4

2Hecó khối lượng

m(4

2He) = 4,0015u

với tổng khối

lượng của các

nuclôn?

 Có nhận xét gì

về kết quả tìm

được?

 Tính chất này là

- Tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân 4

2He: 2mp + 2mn = 2.1,00728 + 2.1,00866 = 4,03188u 2mp + 2mn >

II Năng lượng liên kết của hạt nhân

1 Độ hụt khối

- Khối lượng của một hạt nhân luôn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo

tổng quát đối với

mọi hạt nhân

- Độ hụt khối của

hạt nhân 4

2He?

- Xét hạt nhân 4

2He, muốn chuyển hệ từ

trạng thái 1 sang

trạng thái 2, cần

cung cấp cho hệ

năng lượng để

thắng lực liên kết

giữa các nuclôn,

giá trị tối thiểu của

m(4

2He)

m = 2mp + 2mn - m(4

2He)

= 4,03188 - 4,0015

= 0,03038u

(2mp + 2mn)c2

- m(4

2He) c2

- Năng lượng liên kết:

Elk = [2mp + 2mn -

thành hạt nhân

đó

- Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu

m

m = Zmp + (A – Z)mn

– m( A

Z X)

2 Năng lượng liên kết

2

E  Zm  A Z m m X c

lk

- Năng lượng

năng lượng cần

cung cấp?

 năng lượng liên

kết

- Trong trường hợp

4

2He, nếu trạng thái

ban đầu gồm các

nuclôn riêng lẻ 

hạt nhân 4

2He  toả năng lượng đúng

bằng năng lượng

liên kết Elk  quá

trình hạt nhân toả

năng lượng

- Mức độ bền vững

của một hạt nhân

không những phụ

m(4

2He)]c2

= m.c2

- Hạt nhân có

số khối A 

có A nuclôn

 năng lượng liên kết tính cho 1

liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c2

3 Năng lượng liên kết riêng

- Năng lượng liên kết riêng, kí

hiệu E lk

A , là thương số giữa năng lượng liên kết Elk và số nuclôn A

- Năng lượng

thuộc vào năng

lượng liên kết mà

còn phụ thuộc vào

số nuclôn của hạt

nhân  Năng

lượng liên kết tính

cho 1 nuclôn?

- Hạt nhân có năng

lượng liên kết riêng

càng lớn chứng tỏ

hạt nhân đó như thế

nào?

- Các hạt nhân bền

vững nhất có E lk

A

lớn nhất vào cỡ

8,8MeV/nuclôn, là

những hạt nhân

nằm ở khoảng giữa

nuclôn:

lk

E

- Càng bền vững

liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân

của bảng tuần hoàn

(50 < A < 95)

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng hạt nhân

Hoạt động của GV Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

- Y/c HS đọc Sgk và

cho biết như thế nào

là phản ứng hạt

nhân?

- Chia làm 2 loại

- Là quá trình các hạt nhân tương tác với nhau và biến đổi thành hạt nhân khác

III Phản ứng hạt nhân

1 Định nghĩa

và đặc tính

- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của các hạt nhân

a Phản ứng

hạt nhân tự

- Y/c HS tìm hiểu

các đặc tính của

phản ứng hạt nhân

dựa vào bảng 36.1

- Y/c Hs đọc Sgk và

nêu các định luật

- HS ghi nhận các đặc tính

- HS đọc Sgk

và ghi nhận

phát

- Là quá trình

tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác

b Phản ứng

hạt nhân kích thích

- Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác

bảo toàn trong phản

ứng hạt nhân

Ví dụ: Xét phản ứng

hạt nhân:

3

A

Z A Z B Z X Z Y

- Lưu ý: Không có

định luật bảo toàn

khối lượng nghỉ mà

chỉ có bảo toàn năng

lượng toàn phần

trong phản ứng hạt

nhân

- Muốn thực hiện

một phản ứng hạt

nhân thu năng lượng

chúng ta cần làm gì?

các đặc tính

- Bảo toàn điện tích:

Z1 + Z2 = Z3 +

Z4 (Các Z có thể âm)

- Bảo toàn số khối A:

A1 + A2 = A3 +

A4

(Các A luôn không âm)

- Phải cung cấp cho hệ một

- Đặc tính: + Biến đổi các hạt nhân + Biến đổi các nguyên

tố

+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ

2 Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

a Bảo toàn điện tích

b Boả toàn

số nuclôn

năng lượng đủ

lớn

(bảo toàn số A)

c Bảo toàn năng lượng toàn phần

d Bảo toàn động lượng

3 Năng lượng phản ứng hạt nhân

- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng hoặc thu năng lượng

Q = (mtrước -

msau)c2 + Nếu Q > 0 phản ứng toả năng

lượng:

- Nếu Q < 0

 phản ứng thu năng lượng:

Hoạt động 5 ( phút):

Hoạt động của

GV

Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà

Hoạt động của

GV

Hoạt động của

HS

Kiến thức cơ

bản

- Nêu câu hỏi và

bài tập về nhà

- Yêu cầu: HS

chuẩn bị bài sau

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau

IV RÚT KINH NGHIỆM