I. PHẦN KHÁI QUÁT Tên bài day Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (tiết 1) Họ và tên người dạy Nguyễn Đình Ngọc Giáo viên hướng dẫn Cô giáo: Vương Thị Kim Yến Đối tượng giảng dạy Lớp 12A4 Trường THPT Thái Nguyên Tiết 1- thứ 3 ngày 12/03/2013 Mục tiêu 1.1. Về kiến thức - Học sinh trình bày được đặc tính của lực hạt nhân. - Học sinh trình bày được hệ thức anhxtanh. - Học sinh phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của độ hụt khối lượng của hạt nhân: ( ) p n X m Zm A Z m m∆ = + − − - Học sinh phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết của hạt nhân: 2 W [ ( ) ] lk p n X Zm A Z m m c= + − − 1.2. Về kĩ năng - Học sinh có kĩ năng đọc, khái quát tài liệu. - Học sinh có kĩ năng tính được năng lượng kiên kết và năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân - Học sinh có kĩ năng vận dụng những tri thức lí thuyết và các công thức trong bài để giải quyết nhiệm vụ học tập. 1 1.3. Về thái độ - Học sinh có thái độ tích cực, đúng đắn trong việc tiếp thu bài học. - Học sinh tích cực vận dụng kiến thức trong bài vào giải quyết các bài tập liên quan. Phương pháp và phương tiện dạy học 1.4. Phương pháp dạy học - Phương pháp thuyết trình. - Phương pháp vấn đáp. 1.5. Phương tiện dạy học - Giáo án, SGK Vật lí 12 cơ bản. Tài liệu tham khảo - SGK Vật lí 12 cơ bản. 2 II. PHẦN NỘI DUNG Bước 1: Ổn định tổ chức lớp - Kiểm tra sĩ số lớp. Bước 2: Kiểm tra bài cũ Nêu cấu tạo của hạt nhân? Nêu các đại lượng đặc trưng của nguyên tử 4 56 2 28 ,He Fe Bước 3: Đặt vấn đề Ta đã biết hạt nhân được cấu tạo nên từ các nuclon, các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân bền vững. Vậy do cơ chế nào chúng lại liên kết với nhau được. Khi liên kết này bị phá vỡ thì hạt nhân này có thể biến thành hạt nhân khác được hay không. Nói cách khác ước mơ biến đá thành vàng của loài người có thành hiện thực? Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh 10P I. LỰC HẠT NHÂN GV: Yêu cầu HS đọc SGK và trả lời câu hỏi. Lực hạt nhân là gì? GV : Lực hút giữa các nuclon trong hạt nhân gọi là lực hạt nhân. GV : Lực hạt nhân có phải là dạng của lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn không ? Tại sao ? Các nuclon trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh tạo nên hạt nhân bền vững. Các lực đó gọi là lực hạt nhân. Lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện vì lực hạt nhân không phụ thuộc điện tích. Lực hạt nhân không phải là lực hấp dẫn do 3 GV : Dựa vào SGK một em cho thầy biết lực hạt nhân có những đặc tính quan trọng nào. cường độ của lực này quá nhỏ, không thể tạo thành liên kết bền vững. + Lực hạt nhân cũng được gọi là lực tương tác mạnh + Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân ( 15 10 m − ≤ ). Ngoài phạm vi này lực hạt nhân giảm nhanh xuống không. 10p II. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN 1. Độ hụt khối Xét hạt nhân 4 2 He . Ta đi so sánh khối lượng của hạt nhân này 4,00150 He m u= với tổng khối lượng các nuclon tạo thành hạt nhân đó. 1,00728 p m u= 1,00866 n m u= Ta có 2 2 2.1,00728 2.1,00866 4,03188 p n m m u+ = + = Nhận thấy 2 2 p n He m m m+ > Tính chất này tổng quát với mọi hạt nhân Khối lượng của một hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch giữa hai khối lượng đó được gọi là độ hụt khối của hạt nhân kí hiệu là m ∆ ( ) p n X m Zm A Z m m∆ = + − − Vậy tại sao khi liên kết thành hạt nhân thì khối lượng hạt nhân lại giảm đi, để 4 giải thích rõ hơn thì chúng ta chuyển sang tìm hiểu phần 2 15p 2. Năng lượng liên kết Đặc tính này có thể lí giải theo quan điểm năng lượng Sử dụng hình vẽ SGK lí giải. Muốn chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 thì cần phải cung cấp cho hệ năng lượng để phá vỡ liên kết giữa các nuclon. Giá trị tối thiểu của năng lượng cần cung cấp là: 2 2 (2 2 ). . p n He m m c m c+ − Độ lớn của năng lượng này được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân 4 2 He 2 2 W [(2 2 ) ]. . lk p n He m m m c m c= + − = ∆ Tổng quát với hạt nhân A Z X ta có 2 W [( ( ) ]. lk p n X Zm A Z m m c= + − − Hay 2 W . lk m c= ∆ Với W lk : năng lượng liên kết m∆ : độ hụt khối Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số 2 c . Là năng lượng cần cung cho hạt nhân để phá vỡ nó thành nuclon đứng riêng rẽ. GV: Em hãy tính năng lượng liên kết của 4 2 He GV: Khi các nuclon đứng riêng rẽ cho tổng hợp lại thành hạt nhân thì sẽ tỏa năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết W lk . Quá trình này là một trong những quá trình hạt nhân tỏa năng 2 2 W . (4,03188 4,00150) 0,03038.931,5 28,30 lk m c uc MeV = ∆ = − = ≈ 5 lượng- năng lượng nhiệt hạch. 5p 3. Năng lượng liên kết riêng GV yêu cầu HS đọc sách GK GV: Mức độ bền vững của một hạt nhân phụ thuộc yếu tố nào? Định nghĩa năng lượng liên kết riêng, kí hiệu W lk A là thương số giữa năng lượng liên kết W lk và số nuclon A. Đại lượng này đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân GV: Yêu cầu HS đọc ví dụ về năng lượng liên kết riêng trong SGK và nhận xét hạt nhân nào bền vững nhất. GV:Các hạt nhân bền vững nhất có W lk A lớn nhất cỡ 8,8 MeV/nuclon Là những hạt nhân nằm trong khoảng 50<A<95. Năng lượng liên kết riêng >> so với năng lượng liên kết của một electron trong nguyên tử (20- 3 10 eV)=> tương tác hạt nhân (giữa các nuclon) lớn hơn rất nhiều so với tương tác tĩnh điện Mức độ bền vững của hạt nhân phụ thuộc vào năng lượng liên kết và số nuclon của hạt nhân đó. 6 5p Củng cố Nắm được lực hạt nhân là gì? Những đặc tính của lực hạt nhân? Phát biểu và viết biểu thức của độ hụt khối của hạt nhân? Phát biểu và viết biểu thức của năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng? Làm bài tập 1 2 3 4 sgk trang 186 7 . I. PHẦN KHÁI QUÁT Tên bài day Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (tiết 1) Họ và tên người dạy Nguyễn. thức trong bài để giải quyết nhiệm vụ học tập. 1 1.3. Về thái độ - Học sinh có thái độ tích cực, đúng đắn trong việc tiếp thu bài học. - Học sinh tích cực vận dụng kiến thức trong bài vào giải. bản. Tài liệu tham khảo - SGK Vật lí 12 cơ bản. 2 II. PHẦN NỘI DUNG Bước 1: Ổn định tổ chức lớp - Kiểm tra sĩ số lớp. Bước 2: Kiểm tra bài cũ Nêu cấu tạo của hạt nhân? Nêu các đại lượng đặc trưng