GA thang 4+5 12 CB

Kĩ năng: Làm thành thạo các bài tập về cấu tạo hạt nhân, xác định khối lượng của hạt nhân 3.. - Sử dụng các bảng đã cho trong Sgk, tính được năng lượng liên kết và năng lượng liên kết ri

Trang 1

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 58 Ngày soạn: 29/03/11 Ngày dạy: 01/04/11

TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- Nêu được cấu tạo của các hạt nhân

- Nêu được các đặc trưng cơ bản của prôtôn và nơtrôn

- Giải thích được kí hiệu của hạt nhân

- Định nghĩa được khái niệm đồng vị

2 Kĩ năng: Làm thành thạo các bài tập về cấu tạo hạt nhân, xác định khối lượng của hạt nhân

3 Thái độ: Tích cực, chủ động tiếp nhận tri thức mới của bài học.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị một bảng thống kê khối lượng của các hạt nhân.

2 Học sinh: Ôn lại về cấu tạo nguyên tử.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.

Câu 1 Nêu mẫu hành tinh nguyên tử

Rutherford và những hạn chế của

nó?

Câu 2 Nêu các ứng dụng của tia

laser

Trả lời câu hỏi?

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

- Nguyên tử có cấu tạo như thế nào?

- Hạt nhân có kích thước như thế

nào?

- Hạt nhân có cấu tạo như thế nào?

- Y/c Hs tham khảo số liệu về khối

lượng của prôtôn và nơtrôn từ Sgk

- Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn,

ví dụ của hiđrô là 1, cacbon là 6 …

- Số nơtrôn được xác định qua A và

Z như thế nào?

- Hạt nhân của nguyên tố X được kí

hiệu như thế nào?

- 1 hạt nhân mang điện tích +Ze, các êlectron quay xung quanh hạt nhân

- Kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước

2 Cấu tạo hạt nhân

- Hạt nhân được tạo thành bởi các nuclôn

+ Prôtôn (p), điện tích (+e)+ Nơtrôn (n), không mangđiện

- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z (nguyên tử số)

- Tổng số nuclôn trong hạtnhân kí hiệu A (số khối)

- Số nơtrôn trong hạt nhân

là A – Z

3 Kí hiệu hạt nhân

- Hạt nhân của nguyên tố

Trang 2

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu khối lượng hạt nhân

- Các hạt nhân có khối lượng rất lớn

so với khối lượng của êlectron 

khối lượng nguyên tử tập trung gần

như toàn bộ ở hạt nhân

- Để tiện tính toán  định nghĩa một

đơn vị khối lượng mới  đơn vị khối

lượng nguyên tử

- Theo Anh-xtanh, một vật có năng

lượng thì cũng có khối lượng và

ngược lại

- Dựa vào hệ thức Anh-xtanh  tính

năng lượng của 1u?

II Khối lượng hạt nhân

1 Đơn vị khối lượng hạt nhân

- Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tửcủa đồng vị 126C

vị khối lượng hạt nhân.

Trang 3

lên thành m với

0 2 21

m m

v c





nghỉ và m là khối lượng động

+ Năng lượng toàn phần:

2

2 2

1

m c

E mc

v c

Trong đó: E0 = m0c2 gọi là năng lượng nghỉ

E – E0 = (m - m0)c2 chính

là động năng của vật

Hoạt động 4 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

- 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

Trang 4

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 59+60 Ngày soạn: 02/04/11 Ngày dạy: 05+07/04/11

NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I MỤC TIÊU

- 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 riêngcủa một hạt nhân

- Phát biểu được định nghĩa phản ứng hạt nhân và nêu được các định luật bảo toàn trong phảnứng 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 hạtnhân trong các trường hợp: toả năng lượng và thu năng lượng

2 Kĩ năng: Làm thành thạo một số bài tập đơn giản về xác định độ hụt khối, năng lượng liên

kết, năng lượng liên kết riêng và các bài tập liên quan đến viết phương trình phản ứng hạt nhân,tính năng lượng toả ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân

3 Thái độ: Hình thành thế giới quan khoa học, quan điểm duy vật biện chứng.

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Các bảng số liệu về khối lượng nguyên tử hoặc hạt nhân, đồ thị của Wlk

2 Học sinh: Ôn lại bài 35.

Câu 1 Cho hạt nhân 156X

a Xác định hạt nhân X?

b Xác định cấu tạo hạt nhân X?

c Tính khối lượng hạt nhân X ra:

+ đơn vị kg?

+ đơn vị MeV/c 2 ?

(nếu coi khối lượng hạt nhân X là

tổng khối lượng của các hạt p và n

cấu thành nên hạt nhân đó)

Gải bài tập của GV

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

- Các hạt nhân bền vững, vậy lực nào

đã liên kết các nuclôn lại với nhau

- Thông báo về lực hạt nhân

- Không, vì lực này khá nhỏ

I Lực hạt nhân

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

- Kết luận:

+ Lực hạt nhân là một loạilực mới truyền tương tác giữa các nuclôn trong hạt

Trang 5

 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

nhân, còn gọi là lực tương

tác mạnh.

+ Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm

-15m)

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

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 năng lượng cần

cung cấp?

 năng lượng liên kết

thái ban đầu gồm các nuclôn riêng lẻ

quá trình hạt nhân toả năng lượng

- Mức độ bền vững của một hạt nhân

không những phụ 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

- Độ chênh lệch khối lượng

đó gọi là độ hụt khối của hạt nhân, kí hiệu m

3 Năng lượng liên kết riêng

- Năng lượng liên kết riêng,

Trang 6

- 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

của bảng tuần hoàn (50 < A < 95)

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

- Y/c HS đọc Sgk và cho biết như thế

nào là phản ứng hạt nhân?

- Chia làm 2 loại

- Y/c HS tìm hiểu các đặc tính của

phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1

- Lưu ý: Không có định luật bảo toàn

khối lượng nghỉ mà chỉ có bảo toàn

năng lượng toàn phần trong phản ứng

- HS ghi nhận các đặc tính

- HS đọc Sgk và ghi nhận cácđặc 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 năng lượng đủ lớn

III Phản ứng hạt nhân

1 Định nghĩa và đặc tính

- Phản ứng hạt nhân là quátrình biến đổi của các hạt nhân

a Phản ứng hạt nhân tự

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

- 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 (bảotoàn 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 thểtoả 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:

Trang 7

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

Trang 8

BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

- Ôn lại kiến thức hai bài:

Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Năng lượng liên kết của hạt nhân Phản ứng hạt nhân

- Xem lại lý thuyết hai bài:

Năng lượng liên kết của hạt nhân Phản ứng hạt nhân

1 Ổn định

2 Bài tập

HĐ 1:

GV hệ thống lại kiến thức 2 bài:

Năng lượng liên kết của hạt nhân

Bài tập 2: Tính độ hụt khối, năng lượng liên

kết, năng lượng liên kết riêng của các hạt

nhân sau:

10 16 32

5Bo; O; S8 16

Biết khối lượng của các hạt nhân lần lượt là:

10,0129u; 15,99491u; 31,97207u

Nhớ lại kiến thức đã học

HS giải bài tập

Trang 9

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

Trang 10

Giáo án số: 03 Tiết theo PPCT: 62+63 Ngày soạn: 12/04/11 Ngày dạy: 15+20/04/11

- Nêu được các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ

- Viết được hệ thức của định luật phóng xạ Định nghĩa được chu kì bán rã và hằng số phân rã

- Nêu được một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng phóng xạ

- Thông báo định nghĩa phóng xạ

khối lượng rất nhỏ, không mang

điện, chuyển động với tốc độ  c

Trang 11

theo hạt nơtrino (00 ) có khối lượng

rất nhỏ, không mang điện, chuyển

con sinh ra ở trạng thái kích thích 

trạng thái có mức năng lượng thấp

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về định luật phóng xạ

- Y/c HS đọc Sgk và nêu các đặc tính

của quá trình phóng xạ

- Gọi N là số hạt nhân ở thời điểm t

Tại thời điểm t + dt  số hạt nhân

còn lại N + dN với dN < 0

 Số hạt nhân phân rã trong thời

gian dt là bao nhiêu?

 Số hạt nhân đã phân huỷ -dN tỉ lệ

với đại lượng nào?

phóng xạ tồn tại ở thời điểm t = 0 

muốn tìm số hạt nhân N tồn tại lúc t

- Khoảng thời gian dt và với

số hạt nhân N trong mẫu phóng xạ: -dN = Ndt

kì bán rã

II Định luật phóng xạ

1 Đặc tính của quá trình phóng xạ

a Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân

- Xét một mẫu phóng xạ ban đầu

+ N số hạt nhân còn lại sau thời gian t

0 t

N N e 

Trong đó  là một hằng số

Trang 12

t t

Trang 13

PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

I MỤC TIÊU

- Nêu được phản ứng phân hạch là gì

- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng phân hạch là phản ứng hạt nhân toả năng lượng

- Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền

2 Kĩ năng:

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Một số phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng …

2 Học sinh: Ôn lại bài phóng xạ.

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu cơ chế của phản ứng phân hạch

- Y/c HS đọc Sgk và cho biết phản

của công nghiệp hạt nhân

- Để phân hạch xảy ra cần phải làm

- Không, vì hai mảnh vỡ có khối lượng khác nhau nhiều

- HS đọc Sgk, phải truyền chohạt nhân X một năng lượng

đủ lớn (giá trị tối thiếu của

năng lượng này: năng lượng

kích hoạt, cỡ vài MeV), bằng

cách cho hạt nhân “bắt” một nơtrôn  trạng thái kích thích(X*)

- Prôtôn mang điện tích dương  chịu lực đẩy do các hạt nhân tác dụng

I Cơ chế của phản ứng phân hạch

1 Phản ứng phân hạch là gì?

- Là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành 2 hạt nhân trung bình (kèm theomột vài nơtrôn phát ra)

2 Phản ứng phân hạch kích thích

n + X  X*  Y + Z + kn(k = 1, 2, 3)

- Quá trình phân hạch của

X là không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X*

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu năng lượng phân hạch

- Thông báo 2 phản ứng phân hạch

của 23592U

- HS ghi nhận hai phản ứng

II Năng lượng phân hạch

- Xét các phản ứng phân hạch:

Trang 14

- Thông báo về kết quả các phép

toán chứng tỏ hai phản ứng trên là

phản ứng toả năng lượng: năng

lượng phân hạch.

lượng bao nhiêu?

 Tương đương 8,5 tấn than hoặc 2

tấn dầu toả ra khi cháy hết

2,5 nơtrôn (trung bình) với năng

nơtrôn

- Các nơtrôn có thể kích thích các

hạt nhân  phân hạch mới  tạo

thành phản ứng dây chuyền

- Sau n lần phân hạch liên tiếp, số

nơtrôn giải phóng là bao nhiêu và

tiếp tục kích thích bao nhiêu phân

hạch mới?

- Khi k < 1  điều gì sẽ xảy ra?

- Khi k = 1 điều gì sẽ xảy ra?

(Ứng dụng trong các nhà máy điện

nguyên tử)

- Khi k > 1  điều gì sẽ xảy ra?

(Xảy ra trong trường hợp nổ bom)

- Muốn k  1 cần điều kiện gì?

- Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản

ứng phân hạch tự duy trì: khối lượng

nơtrôn  dùng làm các thanh điều

khiển trong phản ứng phân hạch có

điều khiển

- HS ghi nhận về phản ứng phân hạch toả năng lượng

23

1 6,022.10 212235

E 

- HS ghi nhận về phản ứng dây chuyền

- Số phân hạch giảm rất nhanh

- Số phân hạch không đổi  năng lượng toả ra không đổi

- Số phân hạch tăng rất nhanh

 năng lượng toả ra rất lớn  không thể kiểm soát được, có thể gây bùng nổ

- Khối lượng của chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrôn

bị “bắt” << số nơtrôn được giảiphóng

- Năng lượng toả ra trong phân hạch phải ổn định  tương ứngvới trường hợp k = 1

là phản ứng phân hạch toả năng lượng, năng lượng đó

gọi là năng lượng phân hạch.

năng lượng 212MeV

2 Phản ứng phân hạch dâychuyền

- Giả sử sau mỗi phân hạch

có k nơtrôn được giải phóng đến kích thích các hạt nhân 23592U tạo nên những phân hạch mới

+ Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì, năng lượng phát ra tăng nhanh, có thể gây bùng nổ

- Khối lượng tới hạn của

235

92U vào cỡ 15kg, 23994Pu

vào cỡ 5kg

3 Phản ứng phân hạch có điều khiển

- Được thực hiện trong các

lò phản ứng hạt nhân, tương

ứng trường hợp k = 1

- Năng lượng toả ra không đổi theo thời gian

Trang 15

Trang 16

PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

I MỤC TIÊU

- Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì

- Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng

- Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch

- Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu cơ chế của phản ứng tổng hợp hạt nhân

- Y/c Hs đọc Sgk và cho biết phản

ứng tổng hợp hạt nhân là gì?

- Thường chỉ xét các hạt nhân có A

 10

- Làm thế nào để tính năng lượng

toả ra trong phản ứng trên?

- Y/c HS đọc Sgk và cho biết điều

I Cơ chế của phản ứng tổng hợp hạt nhân

1 Phản ứng tổng hợp hạt nhân là gì?

- Là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhânnặng hơn

1H1H  2He0n

Phản ứng trên toả năng

2 Điều kiện thực hiện

- Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ

- Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn

- Thời gian duy trì trạng thái plasma () phải đủ lớn

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về năng lượng tổng hợp hạt nhân

II Năng lượng tổng hợp hạt nhân

- Năng lượng toả ra bởi

Trang 17

hạt nhân,người ta chủ yếu quan tâm

đến phản ứng trong đó các hạt nhân

hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli

- Các phép tính cho thấy năng lượng

toả ra khi tổng hợp 1g He gấp 10 lần

năng lượng toả ra khi phân hạch 1g

U, gấp 200 triệu lần năng lượng toả

ra khi đốt 1g cacbon

tổng hợp hạt nhân và các phản ứng tổng hợp nên Hêli

- HS ghi nhận năng lượng khổng lồ toả ra trong phản ứng tổng hợp Hêli

các phản ứng tổng hợp hạt nhân được gọi là năng lượng tổng hợp hạt nhân

- Thực tế chỉ quan tâm đếnphản ứng tổng hợp nên hêli

Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng tổng hợp hạt nhân trên các sao trong vũ trụ

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu nguồn

gốc năng lượng của các sao trong vũ

trụ

- Trong tiến trình phát triển của 1 sao

có nhiều quá trình tổng hợp hạt nhân

xảy ra  vượt trội nhất là quá trình

tổng hợp Heli từ hiđrô (một nguyên

tố có hầu hết ở các sao trong vũ trụ)

- HS đọc Sgk để tìm hiểu III Phản ứng tổng hợp hạt nhân trên các sao

trong vũ trụ

- Năng lượng phát ra từ Mặt Trời và từ hầu hết các sao trong vũ trụ đều có nguồn gốc là năng lượng tổng hợp hạt nhân

là 26,7MeV

Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về phản ứng tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất

- Thông báo về việc gây ra phản ứng

tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất

- Phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử

bom H  năng lượng toả ra quá lớn

 không thể sử dụng  nghiên cứu

- HS đọc Sgk để tìm hiểu

IV Phản ứng tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất

1 Con người đã tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H và đang nghiên cứu tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển

2 Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển

- Hiện nay đã sử dụng đến phản ứng

b “Giam hãm” các hạt

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	818 KB