giáo án vl 12 pp mới phóng xạ

Kiến thức, kĩ năng, thái độ - Kiến thức: + Biết được hiện tượng phóng xạ là gì, khái niệm khái niệm chu kì bán rã và hằng số phóng xạ, các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ, bản chấ

* Ngày soạn: 18/022019.

* Tiết thứ 62 đến tiết thứ 63 -Tuần: 32,33 (tuần thực dạy: 27)

PHÓNG XẠ

I Mục tiêu

1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ

- Kiến thức:

+ Biết được hiện tượng phóng xạ là gì, khái niệm khái niệm chu kì bán rã và hằng số phóng xạ, các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ, bản chất và các tính chất của các tia phóng xạ, một số ứng dụng của các đồng vị phóng xạ

+ Hiểu được các định luật phóng xạ

- Kỹ năng:

+ Vận dụng các định luật phóng xạ để giải các bài toán đơn giản (vận dụng thấp)

+ Giải thích một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ

+ Viết được các phản ứng phóng xạ

- Thái độ: Nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học, có ý thức bảo vệ môi trường

2 Phẩm chất, năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh

Các phẩm chất, năng lực cần hình thành và phát triển cho HS qua nội dung bài/chủ đề dạy -học:

- Năng lực tự học, đọc hiểu: đọc và nghiên cứu SGK để tìm hiểu kiến thức

- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề, sáng tạo: biết đặt các câu hỏi sau khi tự nghiên cứu bài học và trả lời các câu hỏi về vấn đề sau khi được cung cấp kiến thức mới

- Năng lực hợp tác nhóm: Trao đổi thảo luận để thiết lâp công thức

- Năng lực tính toán, trình bày và trao đổi thông tin: tính toán để giải các bài toán, giải thích các kết quả tính toán trước tập thể

- Năng lực thực hành thí nghiệm: (không)

II Chuẩn bị

- Giáo viên: Một số bảng, biểu về các hạt nhân phóng xạ; về ba họ phóng xạ tự nhiên, phiếu

học tập

- Học sinh: Ôn lại các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Tìm hiểu về ứng dụng của các đồng vị phóng xạ trong y học, nông nghiệp, công nghiệp

III Tổ chức các hoạt động dạy học

1 Ổn định lớp (nếu cần)

2 Kiểm tra bài cũ (5 phút)

- Nội dung: Khái niệm phản ứng hạt nhân và vận dụng các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân, công thức tính năng lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân.

- Câu hỏi dự kiến:

1) Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân và nêu tên các định luật bảo toàn đối với phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân có những loại nào?

2) Cho phản ứng hạt nhân sau: 2

4

He + 147N → X+ 11

H Hạt nhân X là hạt

nào?

3) Viết biểu thức năng lượng thu vào hay tỏa ra của một phản ứng hạt nhân và nêu điều kiện của phản ứng hạt nhân trong các trường hợp: Tỏa năng lượng; thu năng lượng

3 Bài mới

HĐ1: Hoạt động tìm hiểu thực tiễn:

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 7 phút

a) Mục đích của hoạt động: dẫn dắt vào bài và tạo hứng thú cho HS trong tìm tòi, tiếp thu

kiến thức mới

Nội dung: Đặt vấn đề HS biết gì về phóng xạ, phóng xạ có lợi hay có hại, ứng dụng của chất phóng xạ

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

GV: Đặt câu hỏi gợi mở các nội dung đã yêu cầu HS chuẩn bị

HS: Trình bày những kiến thức đã tìm hiểu được (GV đã giao từ tiết trước)

* Phân hóa: trong trường hợp HS ở mức trung bình hoặc yếu GV không yêu cầu HS phải

chuẩn bị thuyết trình mà GV sẽ giới thiệu về phương pháp tìm tuổi cổ vật trong khảo cổ để gợi ý vào bài

c) Sản phẩm hoạt động của HS: Bài thuyết trình của HS (hoặc các câu trả lời của HS)

d) Kết luận của GV: Nêu những kiến thức chính xác mà HS tìm hiểu được và cùng nhau tìm

hiểu rõ hơn bản chất của phóng xạ và các ứng dụng của nó trong cuộc sống

HĐ2: Hoạt động tìm tòi, tiếp nhận kiến thức

* Kiến thức thứ 1: Hiện tượng phóng xạ

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 38 phút

a) Mục đích của hoạt động: Tìm hiểu về hiện tượng phóng xạ.

Nội dung:

I Hiện tượng phóng xạ

1 Định nghĩa hiện tượng phóng xạ

Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra các bức xạ điện từ

Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con

2 Các dạng phóng xạ

Z X Z Y He



Tia  là dòng các hạt nhân 24He chuyển động với tốc độ cỡ 2.107m/s Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài m trong vật rắn

b Phóng xạ  - Z A X ZA1Y01e

Tia - là dòng các electron (01e)

c Phóng xạ  + Z A X  ZA1Y01e

Tia + là dòng các pôzitron (có khối lượng bằng khối lượng của electron và có điện tích +e).

Nó là phản hạt của electron

Tia - và + chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, Các tia này có thể truyền được vài mét trong không khí và vài milimet trong kim loại

Trong phóng xạ + còn xuất hiện các hạt nơtrinô (00 ) còn trong phóng xạ - thì xuất hiện các phản hạt của nơtrinô (00v) Các nơtrinô và phản hạt của chúng có không lượng rất nhỏ, không mang

điện và chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng

d Phóng xạ 

Một số hạt nhân con sau quá trình phóng xạ  hay -, + được tạo ra trong trạng thái kích thích Khi đó xảy ra tiếp quá trình hạt nhân đó chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái có năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ , còn gọi là tia 

Các tia  có thể đi qua được vài mét trong bê tông và vài xentimet trong chì

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: Nghe GV giới thiệu về các chất phóng xạ, quá trình phân rã phóng xạ, từ đó thảo luận rút

ra các khái niệm hiện tượng phóng xạ Ghi nhận các kiến thức diễn giảng của GV kết hợp đọc SGK

GV: Đặt câu hỏi dẫn dắt và nhận xét kết quả phần thảo luận và phát biểu khái niệm của HS.

Diễn giảng giới thiệu kiến thức mới cho HS

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Nghe giảng

Đọc sách giáo khoa và nêu hiện tượng

phóng xạ

Ghi nhận các khái niệm

Thảo luận theo nhóm 2 HS cùng bàn,

lên bảng viết phương trình tổng quát và phương

trình viết gọn của phóng xạ 

Ghi nhận bản chất của hạt  và chuyển

động của chúng

(tương tự các hoạt động như trên đối

với tia )

Ghi nhận các hạt nơtrinô và phản hạt

của chúng

Viết lại đầy đủ các phương trình phóng

xạ - và +

Ghi nhận các kiến thức về tia 

Ghi nhận sự nguy hiểm của tia 

Kết hợp kiến thức bài trước thảo luận

và trả lời câu hỏi của GV

Giới thiệu về các chất phóng xạ, quá trình phân rã phóng xạ

Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa

và nêu hiện tượng phóng xạ

Nhận xét câu trả lời của HS Giới thiệu hạt nhân mẹ và hạt nhân con

Yêu cầu học sinh viết phương trình tổng quát và phương trình viết gọn của phóng

xạ 

Giới thiệu bản chất của hạt  và chuyển động của chúng

(tương tự các hoạt động như trên đối với tia )

Giới thiệu các hạt nơtrinô và phản hạt của chúng

Yêu cầu học sinh viết lại đầy đủ các phương trình phóng xạ - và +

Giới thiệu tia 

Giới thiệu sự nguy hiểm của tia  Đặt vấn đề phóng xạ là phản ứng tỏa hay thu năng lượng? Yêu cầu HS thảo luận

* Phân hóa: Đối với HS khá giỏi sẽ yêu cầu HS trao đổi thảo luận để đề xuất các cách bảo vệ

bản thân khi có ô nhiễm phóng xạ xảy ra

c) Sản phẩm hoạt động của HS: Vở ghi, các câu trả lời của HS

d) Kết luận của GV: Nhắc lại khái niệm hiện tượng phóng xạ, tổng quát lại kiến thức về bản

chất và tính chất của các tia phóng xạ, cần có nhận thức đúng đắn về chất phóng xạ từ đó có ý thức bảo

vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng

* Kiến thức thứ 2: Định luật phóng xạ

Ổn định lớp (nếu cần vì đây là tiết thứ 2)

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 17 phút

a) Mục đích của hoạt động: Tìm hiểu đặc tính của quá trình phóng xạ, khái niệm chu kì bán

rã và quy luật của quá trình phóng xạ (ghi nhận công thức định luật phóng xạ)

Nội dung:

II Định luật phóng xạ

1 Đặc tính của quá trình phóng xạ

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

+ Có tính tự phát và không điều khiển được

+ Là một quá trình ngẫu nhiên

2 Định luật phóng xạ

Trong quá trình phân rã, số lượng các hạt nhân (hay khối lượng) của chất phóng xạ giảm theo

t



= N0e-t

m(t) = m02 T

t



= m0e-t

Với T là chu kì bán rã,  là hằng số phóng xạ: T =

ln 2

 =

0,693



3 Chu kì bán rã

Chu kì bán rã T là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân hoặc khối lượng của một khối chất phóng xạ ban đầu chỉ còn lại là 50% (nghĩa là có 50% số lượng hạt nhân hoặc khối lượng của khối chất đó bị phân rã)

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: nghe GV diễn giảng kết hợp đọc SGK

GV: Diễn giảng giới thiệu và yêu cầu HS đọc thêm SGK

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Ghi nhận các đặc tính của quá trình

phóng xạ Ghi nhận định luật

Ghi nhận tên gọi của các đại lượng

trong công thức của định luật phóng xạ

Ghi nhận khái niệm

Thực hiện C1

Tìm biểu thức liên hệ giữa T và 

Giới thiệu các đặc tính của quá trình phóng xạ Giới thiệu định luật phóng xạ

Giới thiệu tên gọi của các đại lượng trong công thức của định luật phóng xạ

Giới thiệu chu kì bán rã của mỗi chất phóng xạ

Yêu cầu học sinh thực hiện C1

Yêu cầu học sinh tìm biểu thức liên hệ giữa T và 

* Phân hóa: Đối với HS khá giỏi sẽ yêu cầu HS trao đổi thảo luận để chứng minh công thức (37.6) và yêu cầu HS chứng minh công thức số hạt nhân (khối lượng) chất phóng xạ đã bị phân rã sau

thời gian t

c) Sản phẩm hoạt động của HS: Vở ghi và các câu trả lời của HS.

d) Kết luận của GV: hiện tượng phóng xạ có bản chất là phản ứng hạt nhân tự phát, không

phụ thuộc các yếu tố bên ngoài mà là quá trình ngẫu nhiên HS cần nhớ công thức của định luật phóng

xạ và phân biệt lượng chất phóng xạ còn lại, lượng chất phóng xạ đã phân rã

* Kiến thức thứ 3: Đồng vị phóng xạ

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 8 phút

a) Mục đích của hoạt động: Tìm hiểu các ứng dụng của đồng vị phóng xạ trong cuộc sống.

Nội dung:

III Đồng vị phóng xạ nhân tạo

1 Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu

Phương pháp nguyên tử đánh dấu có nhiều ứng dụng quan trọng trong sinh học, hóa học, y học,

… cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự chuyển vận của một nguyên tố

2 Đồng vị 14 C, đồng hồ của Trái Đất

146C là một đồng vị phóng xạ -, chu kì bán rã 5730 năm

Khi loài thực vật chết, không còn sự hấp thụ CO2 trong không khí, lượng chất phóng xạ 146C

trong thực vật chết giảm theo thời gian Tỉ lệ

14 6 12 6

C

C trong loài thực vật đã chết giảm đi so với tỉ lệ đó

trong không khí So sánh hai tỉ lệ đó cho phép xác định thời gian từ lúc loài thực vật đó chết cho đến nay

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: nghe GV diễn giảng kết hợp đọc SGK và những kiến thức tự nghiên cứu được

GV: Diễn giảng giới thiệu và yêu cầu HS đọc thêm SGK, giới thiệu thêm các ứng dụng cụ thể

của các tia phóng xạ trong y tế, công nghiệp (ngành y học hạt nhân)

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Ghi nhận cách tạo ra các đồng vị phóng

xạ nhân tạo

Ghi nhận phương pháp nguyên tử

đánh dấu

Ghi nhận ứng dụng của phương pháp

nguyên tử đánh dấu trong một số lĩnh vực

Ghi nhận phản ứng tạo ra đồng vị

phóng xạ 146C ở trong khí quyển

Ghi nhận cách tính tuổi của các cổ vật

bằng phương pháp so sánh tỉ lệ

14 6 12 6

C

C trong cổ

vật và trong không khí

Giới thiệu cách tạo ra các đồng vị phóng xạ nhân tạo

Giới thiệu phương pháp nguyên tử đánh dấu

Giới thiệu ứng dụng của phương pháp nguyên tử đánh dấu trong một số lĩnh vực

Giới thiệu phản ứng tạo ra đồng vị

phóng xạ 146C ở trong khí quyển

Giới thiệu cách tính tuổi của các cổ

vật bằng phương pháp so sánh tỉ lệ

14 6 12 6

C

C trong

cổ vật và trong không khí

* Phân hóa: Đối với HS khá giỏi giới thiệu thêm các ứng dụng cụ thể của các tia phóng xạ

trong y tế, công nghiệp (ngành y học hạt nhân) GV giới thiệu thêm về ba họ đồng vị phóng xạ

c) Sản phẩm hoạt động của HS: Vở ghi và các câu trả lời của HS.

d) Kết luận của GV: hiện tượng phóng xạ có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, cần nghiên cứu

phát huy những lợi ích của phóng xạ trong đời sống đồng thời có ý thức bảo vệ môi trường sống chống

ô nhiễm phóng xạ và những tác hại của nó

(Tương tự như trên)

HĐ3: Hoạt động luyện tập, thực hành, thí nghiệm

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 7 phút

a) Mục đích của hoạt động: áp dụng các kiến thức đã học về phóng xạ để giải các bài tập đơn

giản về phương trình phóng xạ, về định luật phóng xạ

Nội dung:

Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân: X + 199 F  4 16

2He8 O Hạt X là hạt nhân của chất nào?

Câu 2: Chất Iốt phóng xạ 53

131I có chu kỳ bán rã là 8 ngày đêm Nếu nhận được 300 g chất

53

131I thì sau 7 tuần khối lượng của chất này còn lại bao nhiêu?

Câu 3: Chu kì bán rã của 15

30P là 195 giây Ban đầu có 100 g 1530P nguyên chất, sau bao lâu

lượng chất phóng xạ trên bị phân rã 75 g?

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: Giải bài lên phiếu học tập theo sự phân công của GV

GV: Phát phiếu học tập phân công HS làm câu (1,2) và câu (1,3)

* Phân hóa: Đối với HS khá giỏi yêu cầu HS làm các hết cả 3 câu.

c) Sản phẩm hoạt động của HS: bài giải trên phiếu học tập của HS

d) Kết luận của GV: Nhận xét kết quả, lưu ý HS sử dụng các định luật bảo toàn để viết

phương trình phóng xạ, cần đọc kỹ đề để tránh dùng sai công thức

HĐ4: Hoạt động vận dụng và mở rộng

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 5 phút

a) Mục đích của hoạt động: Giới thiệu các dạng toán thường gặp về phóng xạ trong chương

trình

Nội dung:

1 Tính phần trăm lượng chất phóng xạ còn lại hoặc bị phân rã:

% ònc m % N %

%ph n râ ã m% N %

2 Tìm số hạt α , β trong chuỗi phóng xạ:

Xét phản ứng phóng xạ: 11 1 22 2

Z X  Z X nm

Ta giải hệ : A1 = A2 +4n

Chú ý: (+m) nếu β + và (- m) nếu β - Z1 = Z2 +2n ± m

3 Tìm số hạt nhân và khối lượng chất tạo thành trong bài toán phóng xạ tạo chất đơn nguyên tử theo tỉ lệ mol 1:1 0(1 2 ) 0(1 )

t

t T

tao

t

t T

m





b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: Nghe giảng và ghi nhận công thức vào vở

GV: Diễn giảng và cung cấp công thức

* Phân hóa: Đối với HS khá giỏi giới thiệu sơ lược về độ phóng xạ (HS không cần ghi vào

vở)

- Định nghĩa: là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một khối chất phóng xạ, được đo bằng số hạt nhân bị phân rã trong một đơn vị thời gian

- Biểu thức tính: H = 

dN

dt = N0e-t = N = H0e-t (H0 là độ phóng xạ ban đầu)

- Đơn vị: + Đơn vị chuẩn là Bq (Béccơren): 1Bq = 1 phân rã/s

+ Đơn vị khác: Ci (Curi) 1Ci = 3,7.1010 Bq

c) Sản phẩm hoạt động của HS:Vở ghi của HS

d) Kết luận của GV: Cần lưu ý đọc kỹ đề toán để phân biệt số hạt nhân chất phóng xạ còn lại

với chất tạo thành, lưu ý dấu điện tích của phóng xạ β

4 Hướng dẫn về nhà, hoạt động tiếp nối

Thời lượng để thực hiện hoạt động: 3 phút

a) Mục đích của hoạt động: Chuẩn bị tốtkiến thức cho tiết học tiếp theo.

Nội dung:

Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài và làm bài tập về nhà (giải các bài tập trang 194 SGK

và các bài tập từ 37.3 đến 37.10 SBT)

b) Cách thức tổ chức hoạt động:

HS: Ghi nhận nhiệm vụ

GV: Giao nhiệm vụ về nhà

c) Sản phẩm hoạt động của HS: Kết quả kiểm tra bài cũ và vở bài tập của HS

d) Kết luận của GV: Cần lưu ý các công thức liên quan trong bài phản ứng hạt nhân để làm

bài tập

IV Kiểm tra đánh giá chủ đề/bài học (5 phút)

- GV dự kiến một số câu hỏi, bài tập và tổ chức cho HS tự đánh giá về kết quả học tập của bản thân và của bạn:

Câu 1(NB): Sự phóng xạ không có đặc điểm nào sau đây?

A.Tốc độ phân rã phụ thuộc chất phóng xạ B Có tính chất ngẫu nhiên

C Xảy ra một cách tự phát D Phụ thuộc vào điều kiện môi trường

Câu 2 (TH): Trong phóng xạ nào hạt nhân con có điện tích nhỏ hơn điện tích hạt nhân mẹ một

đơn vị? A Phóng xạ α B Phóng xạ β−

C Phóng xạ γ D Phóng xạ β+

Câu 3 (VD) Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị

phóng xạ còn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng

A 2 giờ B 1,5 giờ C 0,5 giờ D 1 giờ

Câu 4 (VD): Hạt nhân phóng xạ Franxi 87

223

Fr biến thành hạt nhân chì 82

207

Pb sau khi phóng

xạ bao nhiêu hạt  và hạt - ?

A 4 hạt  và 1 hạt - B 1 hạt  và 4 hạt - C 4 hạt  và 3 hạt - D 3 hạt  và 4 hạt -

- GV đánh giá, tổng kết về kết quả giờ học

V Rút kinh nghiệm

Ngày tháng năm 2019

Kí duyệt của BGH