Giáo Án Mới
Cộng tác viên
- Điểm
- 0
CHƯƠNG IX: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Tiết 86: CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. ĐỘ HỤT KHỐI
I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức:
- Nêu cấu tạo hạt nhân nguyên tử, biết kí hiệu hạt nhân và đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Nêu được lực hạt nhân là gì và đặc điểm của lực hạt nhân.
- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì, viết được công thức tính độ hụt khối.
- Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân là gì, viết được công thức tính năng lượng liên kết hạt nhân.
2. Kỹ năng:
- Viết đúng kí hiệu hạt nhân nguyên tử.
- Tìm năng lượng liên kết hạt nhân, năng lượng liên kết riêng.
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: - Hình vẽ mô hình cấu tạo các đồng vị của Hyđrô, hêli.
2. Học sinh :
- Ôn lại một số kiến thức về cấu tạo hạt nhân trong hoá học, cấu tạo nguyên tử, bảng HTTT.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Ổn định tổ chức và vào bài mới.
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV |
| Thực hiện theo yêu cầu của GV | Ổn định lớp Giới thiệu qua nội dung và mục tiêu chương IX Tạo tình huống học tập: Khối lượng hạt nhân có bằng tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành nó hay không? Tại sao các prôtôn mang điện tích dương lại có thể gắn kết chặt với nhau trong hạt nhân chứ không đẩy nhau ra xa? Gv nhận xét. |
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV | Kiến thức |
| + Hs thảo luận theo nhóm trả lời: + Cấu tạo nguyên tử: Hạt nhân ở giữa mang điện tích dương, các êlectrôn chuyển động xung quanh hạt nhân. Khối lượng hạt nhân khối lượng nguyên tử + Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn: prôtôn (p), khối lượng mp=1,67262.10-27kg, mang một điện tích nguyên tố dương +e và nơtron (n), khối lượng mn = 1,67493.10-27kg, không mang điện tích. + Điện tích hạt nhân Z (nguyên tử số) chính là số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng hệ thống tuần hoàn và đây chính là số prôtôn trong hạt nhân. + Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối A - Số nơtron trong hạt nhân N: N = A – Z + C1: RU=1,2.10-157,4.10-15m =59,5 | +Yêu cầu hs nhắc lại kiến thức đã học ở môn Hóa học 10 - Cấu tạo nguyên tử - Cấu tạo hạt nhân - Điện tích và số khối hạt nhân? + Kí hiệu hạt nhân? Ví dụ kí hiệu hạt nhân heli, hạt nhân urani. + Thông báo kích thước hạt nhân. C1: Tính bán kính của hạt nhân . Hạt nhân có thể tích lớn hơn hạt nhân mấy lần? | 1. Cấu tạo hạt nhân. Nuclôn. a) Cấu tạo hạt nhân. + Gồm các hạt: nuclôn, có 2 loại: prôton (p) & nơtron (n). + Số prôton (p) trong hạt nhân bằng Z (bằng số TT trong bảng HTTH) Z gọi là nguyên tử số. + Số nơtron (n) trong hạt nhân bằng N + Số nuclôn: Z + N = A; A gọi là số khối. b) Kí hiệu hạt nhân: , hoặc A: số khối; Z : nguyên tử số. , hoặc , hoặc c) Kích thước hạt nhân: - Hạt nhân có kích thước rất nhỏ, coi hạt nhân là hình cầu thì đường kính của nó vào khoảng 10-14m đến 10-15m - Công thức gần đúng xác định bán kính: |
| Hoạt động 3: Nhận biết khái niệm đồng vị. Đơn vị khối lượng nguyên tử | ||
| + Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z (có cùng vị trí trong bảng tuần hoàn), nhưng có số nơtron khác nhau. Ví dụ: - Hiđrô có 3 đồng vị: hiđrô thường , hiđrô nặng (hay đơteri) (hay ), hiđrô siêu nặng (hay triti) (hay ). + 1u = + 1u = + E = mc2 + 1u = 931,5. | + Nêu khái niệm đồng vị đã học ở hoá học? Cho ví dụ. + Có những loại đồng vị nào? + Nêu đơn vị đơn vị cácbon đã học trong hoá học? + Vậy 1u bằng bao nhiêu kg? + 1u = + Hệ thức Anh-xtanh được viết như thế nào? +Trong vật lí hạt nhân người ta thường dùng đơn vị eV hoặc MeV. Vậy đơn vị khối lượng nguyên tử ngoài u ra thì còn dùng đơn vị , . Vậy 1u bằng bao nhiêu | 2. Đồng vị: là những nguyên tử mà hạt nhân có cùng Z, nhưng có số N khác nhau (A¹) , và , , và - Có hai loại đồng vị: đồng vị bền và đồng vị phóng xạ (không bền). 3. Đơn vị khối lượng nguyên tử: a) kí hiệu u. u có trị số bằng 1/12 khối lượng nguyên tử C12. 1u = = + 1u » 1,66.10=27kg + Khối lượng 1 nuclôn » u, + Khối lượng nguyên tử m » A.u b) Từ hệ thức: E = mc2 m = E/c2 1u = 931,5. - Chú ý: + Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với + Năng lượng toàn phần: Trong đó: E0 = m0c2 gọi là năng lượng nghỉ.E – E0 = (m - m0)c2 chính là động năng của vật |
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV |
| Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên Hs ghi nhớ nhiệm vụ học tập | Củng cố kiến thức: Câu hỏi C3: Tính 1MeV ra đơn vị kg. Prô tôn có khối lượng nghỉ là mp = 1,007278u 938; Nơtron có khối lượng nghỉ là mn = 1,008665u 939; Êlectron có khối lượng nghỉ là me = 5,486.10-4u 0,511 Bài tập: 1,2,3 Tr 266. SGK |
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Tiết 87: CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. ĐỘ HỤT KHỐI
I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức:
- Nêu cấu tạo hạt nhân nguyên tử, biết kí hiệu hạt nhân và đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Nêu được lực hạt nhân là gì và đặc điểm của lực hạt nhân.
- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân là gì, viết được công thức tính độ hụt khối.
- Nêu được năng lượng liên kết hạt nhân là gì, viết được công thức tính năng lượng liên kết hạt nhân.
2. Kỹ năng:
- Viết đúng kí hiệu hạt nhân nguyên tử.
- Tìm năng lượng liên kết hạt nhân, năng lượng liên kết riêng.
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên: - Hình vẽ mô hình cấu tạo các đồng vị của Hyđrô, hêli.
2. Học sinh :
- Ôn lại một số kiến thức về cấu tạo hạt nhân trong hoá học, cấu tạo nguyên tử, bảng HTTT.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Ổn định tổ chức và kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV |
| Thực hiện theo yêu cầu của GV | Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ: 1. Nêu cấu tạo, kí hiệu và kích thước hạt nhân? 2. Đồng vị là gì? Lấy ví dụ? Gv nhận xét. |
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV | Kiến thức |
| - Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân và là lực hút. - Lực hạt nhân chỉ xảy ra khi khoảng cách giữa hai nuclôn nhỏ hơn hoặc bằng kích thước của hạt nhân. + Tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân : 2mp + 2mn = 2.1,00728 + 2.1,00866 = 4,03188u 2mp + 2mn > m() + Khối lượng m bao giờ cũng nhỏ hơn một lượng so với tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó + Độ hụt khối: + + E = mc2 < Eo + Phải có một lượng năng lượng được tỏa ra và được xác đinh: | + Lực hạt nhân là gì? + Lực hạt nhân chỉ xảy ra khi nào? + Điều đó giải thích vì sao các prôtôn mang điện tích dương lại có thể gắn kết chặt với nhau trong hạt nhân chứ không đẩy nhau ra xa Đặt vấn đề: Muốn phá vỡ hạt nhân ta phải dùng năng lượng như thế nào để thắng lực hạt nhân? + Hạt nhân có khối lượng 4,0015u so sánh với tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân? + được gọi là độ hụt khối của hạt nhân. Vậy độ hụt khối được xác định như thế nào? + Theo thuyết tương đối thì: - hệ các nuclôn ban đầu có năng lượng được xác định như thế nào? - hạt nhân được tạo thành có năng lượng được xác định như thế nào? + Theo định luật bảo toàn năng lượng thì như thế nào? + Vậy muốn tách hạt nhân có khối lượng m thành các nuclôn thì cũng tốn một năng lượng cũng là để thắng lực hạt nhân. Do đó được gọi là năng lượng liên kết hạt nhân. | 4. Năng lượng liên kết: a) Lực hạt nhân: là lực hút giữa các nuclon. Có bán kính tác dụng khoảng 10-15m. Chú ý: Lực hạt nhân cường độ rất lớn so với lực điện từ, lực hấp dẫn b) Độ hụt khối. Năng lượng liên kết. + Khối lượng m của hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành. Dm = [Zmp + (A – Z)mn] – m: độ hụt khối. + Có năng lượng DE = Dmc2 = E0 – E toả ra khi hệ nuclôn tạo thành hạt nhân. + Muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclôn riêng rẽ phải cung cấp năng lượng bằng DE để thắng lực hạt nhân. Nên DE gọi là năng lượng liên kết hạt nhân. + Năng lượng liên kết tính cho một nuclon là gọi là năng lượng liên kết riêng + Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn hơn sẽ bền vững hơn. Chú ý: Đối với hạt nhân có số khối từ 50 đến 70, năng lượng liên kết riêng của chúng có giá trị lớn nhất |
Hoạt động của HS | Hoạt động của GV |
| Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên Hs ghi nhớ nhiệm vụ học tập | Củng cố kiến thức: Câu hỏi C4: Biết khối lượng hạt nhân là mHe = 4,0015u, hãy so sánh khối lượng này với tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân Heli mHe < 2mp + 2mn = 4,0319 Câu hỏi C5: Tính là năng lượng liên kết và là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.hạt nhân Wlk = 28,32MeV; Bài tập: 5,6 Tr 266. SGK |
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
- Nguồn : tổng hợp
