Nguyên tử với cuộc sống hiện đại

CHỦ ĐỀ 1: NGUYÊN TỬ VỚI CUỘC SỐNG HIỆN ĐẠI I Lý chọn chủ đề Nguyên tử khái niệm quen thuộc Hóa học môn học khác Những kiến thức liên quan đến nguyên tử vận dụng nhiều nghiên cứu khoa học sống người lĩnh vực quốc phòng, y học, nông nghiệp, lượng,… Có thể nói, ứng dụng nguyên tử thiếu cho tiến nhân loại Cuộc sống ngày đại, ứng dụng nguyên tử quan tâm, nghiên cứu nhiều Ở chương trình học phổ thông, kiến thức nguyên tử nhắc đến môn Hóa học, Vật lí, Sinh học,…làm cho việc tiếp thu kiến thức HS có trùng lặp, không liền mạch Vì vậy, HS gặp khó khăn việc vận dụng kiến thức học để giải vấn đề đặt sống Do đó, việc tích hợp nội dung từ môn thành chủ đề “Nguyên tử với sống đại” vừa tạo logic, kết nối nội dung kiến thức với nhau, vừa giúp HS thấy tầm quan trọng nguyên tử sống người, đặc biệt sống ngày đại, đồng thời tạo hứng thú học tập, lòng say mê, yêu thích khoa học cho HS II Cơ sở tích hợp STT Môn học Tên – Số tiết Bài Thành phần nguyên tử - 1tiết Bài Hạt nhân nguyên tử Nguyên tố hóa học Đồng vị - tiết Hóa học Bài Cấu tạo vỏ nguyên tử - tiết Bài Cấu hình electron nguyên tử - tiết Chương – lớp Chương I - Lớp 10 Bài 35 Tính chất cấu tạo hạt nhân - tiết Bài 36 Năng lượng liên kết hạt nhân Phản ứng Chương IX hạt nhân - tiết - Lớp 12 Chương X Bài 37 Phóng xạ - tiết Vật lý - Lớp 12 Bài 38 Phản ứng phân hạch - tiết Bài 39 Phản ứng nhiệt hạch - tiết Bài 41 Sinh sản vô tính thực vật Chương IV ọc Sinh h Bài 44 Sinh sản vô tính động vật – Lớp 11 ( tìm hiểu ( tìm hiểu thêm) thêm) Bài 19 Tạo giống phương pháp gây đột biến Chương IV công nghệ tế bào – Lớp 12 (tìm hiểu thêm) - Tổng số tiết: 15 III Đối tượng dạy học chủ đề HS lớp 10 III Ý nghĩa việc thực chủ đề Thông qua chủ đề: - Giúp cho học sinh có tri thức bao quát, tổng hợp giới khách quan, thấy rõ mối quan hệ thống môn học Vận dụng kiến thức liên môn để giải tình thực tiễn - Phát triển khả tự tìm hiểu chọn lọc thông tin liên kết thông tin rời rạc từ nhiều học, nhiều môn thành hệ thống - Gắn lý thuyết với thực tiễn, tạo hứng thú, say mê học tập cho HS, nâng cao chất lượng dạy học IV Mục tiêu dạy học chủ đề Kiến thức - Học sinh biết: + Khái niệm nguyên tử, nguyên tố + Thành phần cấu tạo, kí hiệu nguyên tử Kí hiệu, khối lượng, điện tích electron, proton, nơtron + Cấu tạo vỏ nguyên tử, thứ tự mức lượng electron nguyên tử, số electron tối đa lớp phân lớp, obital nguyên tử + Đặc điểm lớp electron + Khái niệm đồng vị, nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình + Khái niệm lực hạt nhân, đặc điểm lực hạt nhân, độ hụt khối lượng liên kết hạt nhân + Công thức Anh- xtanh khối lượng lượng + Khái niệm phản ứng hạt nhân, định luật bảo toàn số khối, điện tích, động lượng lượng toàn phần phản ứng hạt nhân + Hiện tượng phóng xạ, thành phần chất tia phóng xạ + Viết hệ thức định luật phóng xạ + Nêu phản ứng phân hạch, phản ứng dây chuyền gì? Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy + Nêu phản ứng nhiệt hạch, điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy + Ưu việt lượng phản ứng nhiệt hạch + Công thức tính nguyên tử khối trung bình, độ hụt khối + Một số ứng dụng đồng vị phóng xạ sống + Tác hại nghiêm trọng chất phóng xạ người sinh vật, biện pháp bảo vệ phóng xạ + Biết cách dùng tia phóng xạ để xử lý mẫu vật trình sinh sản vô tính hữu tính chọn giống vật nuôi, trồng - Học sinh hiểu: + Qúa trình tìm electron, hạt nhân Cấu tạo nguyên tử + Sự chuyển động electron xung quanh hạt nhân + Tính chất đặc trưng nguyên tử phụ thuộc vào cấu hình electron lớp - Học sinh vận dụng: + Xác định số e, số p, số n biết kí hiệu nguyên tử ngược lại + Tính nguyên tử khối trung bình nguyên tố có nhiều đồng vị + Xác định thứ tự lớp electron nguyên tử, số phân lớp (s,p,d) lớp + Viết cấu hình electron nguyên tử số nguyên tố hóa học + Dựa vào cấu hình electron lớp suy tên nguyên tố, tính chất hóa học nguyên tố + Vận dụng hệ thức định luật phóng xạ để giải số tập đơn giản Kỹ + Xác định số electron, số proton, số nơtron nguyên tử khối biết kí hiệu nguyên tử ngược lại + Xác định số electron lớp số electron lớp nguyên tử 20 nguyên tố đầu bảng tuần hoàn Từ suy tính chất nguyên tố + Viết cấu hình electron nguyên tử + Giải đáp thắc mắc liên quan chất phóng xạ thực tế + Hợp tác để giải nhiệm vụ học tập + Tìm kiếm, chọn lọc, xử lý lưu giữ thông tin cần thiết internet khai thác môi trường tương tác mạng + Giúp HS biết cách liên hệ lý thuyết với thực tiễn, làm cho trình học tập có ý nghĩa Từ hình thành cho em lực giải vấn đề đặt thực tiễn sống Thái độ - HS thấy khoa học gần gũi với thực tế, hứng thú học tập, say mê tìm tòi, yêu thích khoa học - Xây dựng lòng tin vào khả người tìm hiểu chất giới vi mô Làm rõ quan niệm sai lầm học sinh giới vật chất - Giúp HS rèn luyện khả tư duy, thảo luận nhóm, thu thập thông tin, phân tích kênh hình, kênh chữ, liên hệ thực tế - Nghiêm túc, có trách nhiệm làm việc nhóm, hoàn thành tốt nhiệm vụ giao - Biết vận dụng kiến thức liên môn giải vấn đề Các lực hướng tới - Năng lực tự học, sáng tạo giải vấn đề: Đưa kết luận trình tìm hiểu phát tia âm cực, khám phá hạt nhân nguyên tử - Năng lực sử dụng ngôn ngữ nói viết: Nói giải thích thuật ngữ: Nguyên tử, hạt nhân, electron, proton, nơtron, đồng vị… - Năng lực hợp tác giao tiếp: Kỹ làm việc nhóm đánh giá lẫn - Năng lực sử dụng công nghệ thông tin truyền thông: Soạn thảo trình bày báo cáo sản phẩm học tập IV Nội dung chủ đề - Nội dung chủ đề trình bày sơ đồ sau: VI Thiết bị dạy học học liệu - SGK hóa học 10, Vật lý 12, sinh học 11, 12 nâng cao - Chuẩn bị: + Hình ảnh đồng vị Hiđro + Video sưu tầm: Sự tìm electron hạt nhân nguyên tử + Các tài liệu khác liên quan đến nguyên tử ứng dụng + Bài giảng Power Point Máy chiếu * Các ỹ thuật c ng nghệ th ng tin c n sử dụng chủ đề: - Tìm kiếm thông tin qua trang web, download xử lý - Tìm kiếm hình ảnh google picture - Thực clip phần mềm làm Video Movie maker (Chọn phim cắt phim để lấy đoạn phù hợp nội dung.) - Đính k m hình ảnh, nhạc, phim, chữ vào power point, dùng kỹ thuật để trình chiếu VI Triển hai tổ chức thực chủ đề Triển hai chủ đề Chia lớp thành nhóm với hoạt động phân công chuẩn bị nhà:  Nhóm 1: Trình bày phản ứng phân hạch Nêu ví dụ số vũ khí ứng dụng phản ứng phân hạch tác hại quốc phòng  Nhóm 2: Trình bày phản ứng nhiệt hạch Nêu ví dụ số vũ khí ứng dụng phản ứng nhiệt hạch tác hại quốc phòng  Nhóm 3: Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ lĩnh vực y học (tìm hiểu xem bệnh viện người ta sử dụng đồng vị phóng xạ dược chất phóng xạ để điều trị chuẩn đoán bệnh nào? Chuẩn đoán bệnh gì? Việc điều trị gặp thuận lợi hay khó khăn nào?)  Nhóm 4: Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ lĩnh vực nghiên cứu sinh học, nông nghiệp (quay đoạn video việc sử dụng tia gamma kết hợp với tác nhân khác để cải tạo nhóm trồng, sử dụng đồng vị đánh dấu để nguyên cứu trình sinh học)  Nhóm 5: Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ lĩnh vực lượng công nghiệp (Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ bảo quản biến tính vật liệu)  Nhóm 6: Tìm hiểu thực trạng ô nhiễm phóng xạ, tác hại chất phóng xạ người biện pháp phòng tránh Dự iến thời gian: - tiết Gợi ý hoạt động dạy học  Nội dung 1: Thành ph n nguyên tử Hoạt động 1: Tìm hiểu trình tìm thấy electron hạt nhân nguyên tử  Sự tìm tia âm cực - Chiếu ết hợp m tả đoạn video tìm tia âm cực - Yêu c u HS giải thích: “Vì chùm sáng bị lệch đưa kim loại lại gần?” (Trả lời: Vì chùm sáng chùm electron nên đưa kim loại tích điện lại gần chùm sáng bị lệch) - Yêu c u HS viết từ c n điền vào dấu “…” lên bảng phụ “Tia âm cực chùm hạt… hạt có… gọi là…, kí hiệu là….”  Kết luận: Tia âm cực chùm hạt mang điện tích âm hạt có khối lượng gọi electron, kí hiệu e  Sự tìm hạt nhân nguyên tử - Đặt vấn đề: “Nguyên tử trung hòa điện, phần mang điện tích âm electron Vậy phải có phần mang điện tích dương, phần nằm đâu nguyên tử.” - Chiếu m tả thí nghiệm Rơ-dơ-pho tìm hạt nhân nguyên tử - Yêu c u HS tìm hiểu lời giải thích SGK rút ết luận cách viết từ c n điền vào dấu “…” lên bảng phụ + Nguyên tử có cấu tạo + Các… chuyển động xung quanh hạt…có kích thước… so với kích thước nguyên tử, nằm … nguyên tử Đó … nguyên tử + Số đơn vị điện tích dương hạt nhân … số electron quay quanh hạt nhân + Khối lượng nguyên tử tập trung ….( giải thích)  Kết luận : + Nguyên tử có cấu tạo rỗng + Các electron chuyển động xung quanh hạt mang điện dương có kích thước nhỏ so với kích thước nguyên tử, nằm tâm nguyên tử Đó hạt nhân nguyên tử + Số đơn vị điện tích dương hạt nhân số electron quay quanh hạt nhân + Khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo hạt nhân nguyên tử - Đặt vấn đề: “Hạt nhân cấu tạo nào, có phân chia hay không? Làm để chứng minh?” - M tả thí nghiệm Rơ- dơ-pho (1918) tìm proton - Kết luận: Hạt nhân nguyên tử Nitơ có chứa hạt nhân nguyên tử Hiđro Người ta gọi proton - M tả thí nghiệm Chat-uych (1932) tìm nơtron - Kết luận: Ngoài proton, hạt nhân nguyên tử chứa hạt nơtron - Cho HS quan sát m hình nguyên tử liti  Kết luận: - Hướng dẫn HS ghi nhớ số liệu c n thiết bảng ( tr8, SGK) Vỏ nguyên tử Đặc tính hạt Electron (e) Qe = -1,602.10-19C Điện tích (q) = -e0 = 1- Khối lượng me = 9,0194.10-31kg  0,00055 u (m) Hạt nhân Nơtron Proton (p) Q p = -1,602.10-19 C Qn=0 = e0 = 1 m n  1, 6748.10 27 kg m p = 1,6726.10-27 kg 1 u 1 u Hoạt động 3: Tìm hiểu ích thước hối lượng nguyên tử - Giúp HS hình dung: Nếu hình dung nguyên tử khối cầu đường kính vào khoảng 10-10m, để thuân lợi cho việc tính toàn biểu diễn kích thước nguyên tử, người ta đưa đơn vị độ dài phù hợp nm A : - Yêu c u HS tìm hiểu SGK hoàn thành th ng tin vào vở: Kích thước: + A = ? (m) + 1nm = ? ( A ) = ? (m) + Bán kính nguyên tử hiđro: + Đường kính hạt nhân: + Đường kính electron proton: Khối lượng: + Khối lượng nguyên tử hidro: + Khối lượng nguyên tử cacbon: + 1u = ? đvC = ? kg + Khối lượng nguyên tử nhôm (M = 27):  Nội dung 2: Hạt nhân nguyên tử Nguyên tố hóa học Hoạt động 1: Tìm hiểu điện tích hạt nhân (ĐTHN) - Ví dụ: Nguyên tử oxi có đơn vị điện tích hạt nhân Z = + Điện tích electron: 8- (mang điện âm)  Số electron (số e) = 8 =8 1 + Điện tích hạt nhân: 8+ (mang điện dương)  Số proton (số p) = 8 =8 1 - Yêu c u HS xác định số e, số p, số đơn vị điện tích hạt nhân  Kết luận: Số electron = số proton = số đơn vị điện tích hạt nhân = Z Hoạt động 2: Tìm hiểu số hối - Cung cấp th ng tin: Số khối tổng số hạt proton tổng số nơtron hạt nhân A=Z+N - Yêu c u HS làm ví dụ + VD1: Hạt nhân nguyên tử kali có 19 proton 20 nơtron Tính số khối K + VD2: Nguyên tử clo có số khối 35 17 electron Vậy clo có nơtron? Hoạt động 3: Nguyên tố hóa học gì? - Yêu c u HS dựa vào iến thức học, nêu hái niệm nguyên tố hóa học - Kết luận: Nguyên tố hóa học nguyên tử có điện tích hạt nhân (Ví dụ: Tất nguyên tử có Z = thuộc nguyên tố nitơ.) - Yêu c u HS làm tập vào Xác định số electron, proron, nơtron (N), số đơn vị điện tích hạt nhân (Z), số hiệu nguyên tử nguyên tố có ký hiệu là:  Nội dung 3: Cấu tạo vỏ nguyên tử 56 26 Fe 73 Li, 19 F, 24 12 Mg, 40 20 Ca Thành phần vỏ nguyên tử electron Vậy hạt electron chuyển động có đặc điểm bậc, có ảnh hưởng đến hạt nhân nguyên tử hay không? Đi vào tìm hiểu nội dung để giải thích cho điều Hoạt động 1: Các electron nguyên tử chuyển động nào? - Cho HS đọc SGK quan sát sơ đồ mẫu hành tinh nguyên tử Bo, Rơ-dơpho (H1.6) để rút  ết luận chuyển động electron Kết luận: Electron chuyển động theo quỹ đạo xác định - Cho HS đọc SGK quan sát đám mây electron nguyên tử hiđro cho biết chuyển động electron theo m hình đại  Kết luận: Trong nguyên tử electron chuyển động nhanh (tốc độ hàng nghìn km/s) xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo xác định - Đặt vấn đề: “Vì electron mang điện âm mà không bị hút dính vào hạt nhân nguyên tử mang điện dương?” (Giải thích: Ở tầng lớp siêu vi mô định luật tác dụng điện tích không đúng)  Kết luận: + Các electron chuyển động khoảng không gian quanh hạt nhân tạo thành vỏ nguyên tử + Trong trình chuyển động, electron chịu tác động lực hút tĩnh điện hạt nhân Hoạt động 2: Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân theo quy luật nào? - Yêu c u HS nghiên cứu SGK trả lời câu hỏi sau: + Các electron nguyên tử trạng thái xếp nào? + Mức lượng electron lớp nào?  Kết luận: + Các electron nguyên tử trạng thái xếp thành lớp theo mức lượng từ thấp đến cao + Các electron lớp có lượng g n - Hướng dẫn HS ghi nhớ tên gọi lớp - Cung cấp th ng tin: Mỗi lớp electron lại chia thành phân lớp - Cho HS quan sát m hình phân bố electron nguyên tử - Yêu c u HS dựa vào mô hình SGK trả lời câu hỏi sau: + So sánh lượng e phân lớp + Hoàn thành bảng đây: Lớp Phân lớp Số e tối đa phân lớp K (n = 1) L (n = 2) M ( n = 3) Số e tối đa lớp + Số electron tối đa lớp thứ n bao nhiêu? + Thế lớp electron bão hòa ? + Xác định số lớp electron nguyên tử  14 N, 23 11 Na, 32 16 S Kết luận: + Các electron phân lớp có mức lượng Lớp Phân lớp K (n = 1) L (n = 2) M ( n = 3) s s p s p d Số e tối đa phân lớp 2 6 10 Số e tối đa lớp  18 Số electron tối đa lớp thứ n 2n2 Lớp electron có đủ số electron tối đa gọi lớp electron bảo hòa Hoạt động 3: Obitan nguyên tử gì? - Đưa hình ảnh đám mây nguyên tử, diễn đạt lời, qua hình thành d n hái niệm obitan nguyên tử, đám mây electron “Obitan nguyên tử khu vực không gian xung quanh hạt nhân, xác suất có mặt (hay xác xuất tìm thấy) electron khoảng 90%.” - Chiếu hình ảnh obital s p Hình dạng obital s p  Nội dung 4: Cấu hình electron nguyên tử Hoạt động 1: Cấu hình nguyên tử gì? - Giới thiệu cấu hình electron nguyên tử: + Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn phân bố electron phân lớp thuộc lớp khác nhau.” + Khi số hiệu nguyên tử tăng, số electron lấp đầy lớp phân lớp theo quy tắc Klechkowski hay quy tắc thứ tự lượng thể giản đồ Thứ tự xấp xỉ với lớp phân lớp xếp theo lượng tăng d n theo quy luật Klech ows i Thứ tự xếp phân lớp theo chiều tăng lượng xác định thực nghiệm lý thuyết, tuân theo quy tắc klechkowski: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s - Hướng dẫn HS viết cấu hình electron nguyên tử  Ví dụ: Nguyên tử oxi (Z = 8)  Bước 1: Xác định số electron nguyên tử: electron  Bước 2: Xác định phân lớp dựa vào số electron tối đa phân lớp (tuân theo quy tắc klechkowski) 1s 2s 2p  Bước 3: Viết cấu hình electron nguyên tử oxi O : 1s22s22p4 - Trình bày nguyên tố s, p ,d, f + Nguyên tố s nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp s + Nguyên tố p nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp p.điền vào phân lớp p + Nguyên tố d nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp d.điền vào phân lớp d + Nguyên tố f nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp f - Yêu c u HS viết cấu hình electron natri (Z = 11), canxi (Z = 20), sắt (Z = 26 ) theo bước Xác định nguyên tố thuộc nguyên tố gì? Hoạt động 2: Đặc điểm lớp electron - Cung cấp th ng tin đặc điểm lớp electron - Yêu c u HS đọc SGK, dự đoán nguyên tố sau im loại, phi im 20 40 31 11 hay hí hiếm: 126 C, 24 12 Mg, 10 He, 20 Ca, Li, 15 P, B  Nội dung 5: Năng lượng liên ết hạt nhân Phản ứng hạt nhân Hoạt động 1: Tìm hiếu độ hụt hối hạt nhân - Cung cấp th ng tin: Khối lượng nghỉ hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nghỉ nuclon tạo thành hạt nhân Độ chênh lệch khối lượng gọi độ hụt khối hạt nhân - C ng thức tính độ hụt hối hạt nhân AZ X : Δm = Z.mp + N.mn - m Trong đó: + m khối lượng nghỉ hạt nhân X (tính theo đơn vị u) + mp khối lượng nghỉ proton (mp = 1,00728u) + mn khối lượng nghỉ nơtrôn (mn = 1,00866u) + N = A - Z số nơtron hạt nhân X xét Hoạt động 2: Năng lượng liên ết hạt nhân - Cung cấp th ng tin: + Theo Anh-x-tanh: Mỗi khối lượng nghỉ vật giảm có lượng tỏa Năng lượng tỏa tương ứng với độ hụt khối hạt nhân gọi lượng liên kết hạt nhân + Sở dĩ ta gọi lượng lượng liên kết muốn phá vỡ hạt nhân X ta phải cung cấp lượng lượng mà hệ hạt tỏa hạt nhân tạo thành - C ng thức tính lượng liên ết hạt nhân: Wlk = Δm.c2 Thay Δm = Z.mp + N.mn - m vào công thức trên, ta được: Wlk = (Z.m p + N.m n - m)c Hoạt động 3: Năng lượng liên ết riêng hạt nhân - Cung cấp th ng tin: Năng lượng liên kết riêng hạt nhân lượng liên kết tính cho nuclon - Yêu c u HS rút c ng thức tính lượng liên ết riêng hạt nhân  Kết luận: Công thức : Wlkr = Wlk A - Yêu c u HS làm tập: Tính lượng liên kết riêng hạt nhân nguyên tử nhôm Hoạt động 4: Tìm hiếu phản ứng hạt nhân - Yêu c u HS tìm hiểu SGK cho biết: + Thế phản ứng hạt nhân? + Có loại phản ứng hạt nhân nào? + Nêu đặc tính phản ứng hạt nhân  Kết luận: - Phản ứng hạt nhân trình hạt nhân tương tác với biến đổi thành hạt nhân khác - Có loại phản ứng hạt nhân: + Phản ứng hạt nhân tự phát: Là trình tự phân rã mộthạt nhân không bền vững thành cáchạt nhân khác VD: Quá trình phóng xạ + Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác VD: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch - Đặc tính phản ứng hạt nhân: + Biến đổi hạt nhân + Biến đổi nguyên tố + Không bảo toàn khối lượng nghỉ Hoạt động 5: Phản ứng phân hạch - Yêu c u nhóm trình bày nội dung phân c ng chuẩn bị nhà + Nhóm 1: Trình bày phản ứng phân hạch Nêu ví dụ số vũ khí ứng dụng phản ứng phân hạch tác hại quốc phòng - Nhận xét, góp ý, chấm điểm  Kết luận: + Phản ứng phân hạch vỡ hạt nhân nặng thành hạt nhân trung bình (k m theo vài nơtron phát ra) + Phản ứng phân hạch kích thích: n + X  X*  Y + Z + kn (k = 1,2,3)  Qúa trình phân hạch X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* Ví dụ: n+ 235 92 95 U  236 92 U* 39 Y + n+ 235 92 138 53 I + 01 n 136 U  236 92 U* 39 Xe + 95 38 Sr + 01 n - Phải truyền cho hạt nhân X lượng đủ lớn, cách cho hạt nhân bắt nơtron  Trạng thái kích thích ( X* ) - Proton mang điện tích dương  chịu lực đẩy hạt nhân tác dụng - Năng lượng phân hạch: + Phản ứng phân hạch tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch - Phản ứng phân hạch dây chuyền: + Giả sử sau phân hạch có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt nhân 235 92 U tạo nên phân hạch + Sau n lần phân hạch, số nơtron giải phóng kn kích thích kn phân hạch  Khi k < 1: Phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh  Khi k = 1: Phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát không đổi theo thời gian (Được thực lò phản ứng hạt nhân.)  Khi k > 1: Phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, gây bùng nổ Hoạt động 6: Phản ứng nhiệt hạch (phản ứng tổng hợp hạt nhân) - Nhóm 2: Trình bày phản ứng nhiệt hạch Nêu ví dụ số vũ khí ứng dụng phản ứng nhiệt hạch tác hại quốc phòng - Nhận xét, góp ý, chấm điểm  Kết luận: - Phản ứng tổng hợp hạt nhân trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp thành hạt nhân nặng H + 31 H  42 He + 01 n - Điều iện: + Nhiệt độ cỡ trăm triệu độ + Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn + Thời gian trì trạng thái plasma phải đủ lớn - Năng lượng tổng hợp hạt nhân: + Năng lượng tỏa phản ứng tổng hợp hạt nhân gọi lượng tổng hợp hạt nhân + Thực tết quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên heli 1 H + 21 H  He 1 He H+ H  2 H+ H  He H+ H  He + H + H  2( He) 3 n - Con người tạo phản ứng tổng hợp hạt nhân thử bom H nghiên cứu tạo phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển - Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều hiển: + Hiện sử dụng đến phản ứng 21 H + 31 H  24 He + 01 n + 17,6MeV + Cần tiến hành việc:  Đưa vận tốc hạt lên lớn  Giảm hãm hạt nhân phạm vi nhỏ hẹp để chúng gặp - Ưu việt lượng tổng hợp hạt nhân: So với lượng phân hạch, lượng tổng hợp hạt nhân ưu việt hơn: Nhiên liệu dồi dào, ưu việt tác dụng môi trường Hoạt động 7: Thiết ế áp phích tuyên truyền nhằm gọi quốc gia giới h ng sử dụng vũ hí hạt nhân - Chuẩn bị: giấy A4, bút chì, bút màu - Thời gian: 15 – 20 phút - Các nhóm trình bày sản phẩm, GV lớp nhận xét, cho điểm  Nội dung 6: Đồng vị Nguyên tử hối nguyên tử hối trung bình Hoạt động 1: Tìm hiểu đồng vị - Chiếu hình ảnh mô hình đồng vị hiđro Yêu c u nhóm quan sát, nhận xét giống hác Từ rút định nghĩa “đồng vị”  Kết luận: Đồng vị biến thể nguyên tố hóa học, hạt nhân nguyên tử có số proton có chứa số nơtron khác có số khối khác Ví dụ: 12 13 14 C, C C ba đồng vị nguyên tố cacbon với số khối tương ứng 12, 13 14 Số nguyên tử cacbon 6, có nghĩa nguyên tử carbon có proton, mà số nơtron đồng vị tương ứng 6, Hoạt động 2: Nguyên tử hối nguyên tử hối trung bình - Cung cấp th ng tin: + Nguyên tử khối nguyên tử cho biết khối lượng nguyên tử nặng gấp lần đơn vị khối lượng nguyên tử + Vì khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân nên nguyên tử khối coi số khối (khi không cần độ xác) Vậy nguyên tử khối khối lượng tương đối - Hướng dẫn cách tính nguyên tử hối trung bình hướng dẫn HS áp dụng Trong tự nhiên, đa số nguyên tố hóa học hỗn hợp nhiều đồng vị (có số khối khác nhau)  Nguyên tử khối nguyên tố nguyên tử khối trung bình đồng vị _ A = aX+bY+ 100 Trong đó: X, Y nguyên tử khối đồng vị X,Y a,b % số nguyên tử đồng vị X, Y - Hướng dẫn HS làm ví dụ sau vào : Cacbon hỗn hợp đồng vị : 126 C chiếm 75,77% 136 C chiếm 1,113% Tính nguyên tố trung bình cacbon  Nội dung 7: Phóng xạ Hoạt động 1: Phóng xạ gì? - Yêu c u HS nêu định nghĩa phóng xạ đồng vị phóng xạ từ hiểu biết Nêu ví dụ đồng vị phóng xạ  Kết luận: + Phóng xạ tượng số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi phát xạ hạt nhân (thường gọi tia phóng xạ) + Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi đồng vị phóng xạ + Các nguyên tố hóa học gồm đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi nguyên tố phóng xạ  Hoạt động 2: Tìm hiểu dạng phóng xạ - Yêu c u HS tìm hiểu SGK + Nêu dạng phóng xạ + Nêu chất loại phóng xạ + Hạt nhân 226 88 Ra phóng xạ  , viết phương trình + Hạt nhân 146 C phóng xạ β- , viết phương trình + Hạt nhân 127 N phóng xạ β + , viết phương trình Kết luận: + Có dạng phóng xạ: phóng xạ  , β- , β + - Tia  dòng hạt nhân 42 He chuyển động với vận tốc 2.107 m/s Đi chừng vào cm không khí chừng vài μm vật rắn   A-4 Phương trình phóng xạ: AZ X  Z-2Y - Tia β dòng electron ( -1 e )  β A  Z+1 Y + 01 e + 00 v Phương trình: AZ X  β A  Z+1 Y Dạng rút gọn : AZ X   - Tia β dòng pozitron ( 01 e ) β A  Z-1 Y + 01 e + 00 v Phương trình: AZ X  β A  Z-1 Y Dạng rút gọn: AZ X  - -   - Tia β- β  chuyển động với tốc độ c, truyền vài mét không khí vài mm im loại - Phóng xạ γ phóng xạ k m với phóng xạ β- β  - Tia vài mét bêtông vài cm chì Hoạt động 3: Định luật phóng xạ - Thiết lập c ng thức tính số hạt nhân lại sau thời gian t N = N0 e Trong đó: + N0 số hạt nhân ban đầu + N số hạt nhân lại sau thời gian t +  số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét - Yêu c u HS chứng minh sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ lại N =  Nn 2n Kết luận: - Chu kì bán rã (T) thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% ( nghĩa phân rã 50%) T= ln2 0,693 = λ λ - Lưu ý : Sau thời gian t = Xt số hạt nhân phóng xạ lại : N = Hoạt động 4: Đặc điểm trình phóng xạ - Chiếu hình ảnh phóng xạ đồng vị 235 92 U ém bền Nn 2n - Yêu c u nhóm rút đặc điểm trình phóng xạ  Kết luận : Đặc điểm trình phóng xạ: + Có chất trình biến đổi hạt nhân + Tỏa lượng + Có tính tự phát không điều khiển + Là trình ngẫu nhiên Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ mục đích hòa bình - Yêu c u nhóm trình bày nội dung nhóm phân c ng theo thứ tự (Các nhóm chuẩn bị nhà)  Nhóm 3: Trình bày ứng dụng đồng vị phóng xạ y học  Nhóm 4: Trình bày ứng dụng đồng vị phóng xạ nghiên cứu sinh học nông nghiệp  Nhóm 5: Trình bày ứng dụng đồng vị phóng xạ công nghiệp lượng  Nhóm 6: Trình bày tình trạng ô nhiễm phóng xạ, tác hại chất phóng xạ biện pháp phòng tránh - Các nhóm lại nhận xét đặt câu hỏi - GV đánh giá ph n chuẩn bị báo cáo nhóm, chấm điểm  Nội dung 8: Củng cố chủ đề - GV phát phiếu học tập gồm 15 câu hỏi liên quan đến học, nhóm vận dụng iến thức biết nghiên cứu tài liệu để trả lời ( 30 phút) Phiếu học tập Câu : Tại nguyên tử trung hòa điện ? Câu 2: Tìm tỉ số khối lượng electron so với proton, so với nơtron Câu 3: Đồng có hai đồng vị bền Nguyên tử khối trung bình đồng 63,54 Tính thành phần phần trăm số nguyên tử đồng vị Câu 4: Nguyên tử chứa đồng thời 20 nơtron, 19 proton 19 electron Viết kí hiệu nguyên tử Câu 5: Viết cấu hình electron cấu hình electron rút gọn nguyên tử nguyên tố sau: K, F, Mg, Si, Cl Xác định loại nguyên tố Câu 6: Tổng số hạt proton, nơtron electron nguyên tử nguyên tố 13 a) Xác định nguyên tử khối b) Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố (Cho biết: Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ đến 82 bảng tuần hoàn  N  1,5 ) Z Câu 7: Viết cấu hình electron đ y đủ cho nguyên tử có lớp electron a) 2s1 b) 2s22p3 c) 2s22p6 d) 3s23p3 e) 3s23p5 f) 3s23p6 Câu 8: Khi kiểm tra hành lý hành khách trước lên máy bay, người ta thường dùng tia gì? Câu 9: Năm 1945, Mỹ thả bom nguyên tử xuống thành phố Hiroshima Nagasaki Nhật, nhiều năm sau người ta trồng trọt chăn nuôi thành phố khu vực lân cận? Câu 10: Tia gamma đồng vị tác nhân tiệc trùng, chống nấm mốc hữu hiệu bảo quản lương thực, thực phẩm loại hạt giống? Câu 11: Trong nhà máy sản xuất sôđa ăn da, người ta thười dùng chất để kiểm tra thủy ngân? Câu 12: Ngày nay, phương pháp chụp ảnh phóng xạ sử dụng rộng rãi việc kiểm tra chất lượng công trình Em cho biết nguyên tố ứng dụng việc này? Câu 13: Hiện y học, người ta thường dùng đồng vị phóng xạ để chẩn đoán điều trị bệnh Bệnh nhân bị ung thư tuyến giáp thể biệt hóa, sau phẫu thuật cắt bỏ tuyến giáp uống chất phóng xạ để trị tiêu diệt tế bào ung thư tuyến giáp tế bào ung thư di ? Câu 14: Nhà máy điện hạt nhân nước ta đặt đâu? Câu 15 : Vi khuẩn Tshewanella oneidensis thu gom urani cách nào? - Sửa (20 phút) - Nhận xét, chấm điểm Đáp án: Câu 1: Trong nguyên tử, số proton mang điện tích dương số electron mang điện tích âm nên nguyên tử trung hòa điện Câu 8: Tia X Câu 9: Do đất nước bị nhiễm chất phóng xạ, trồng trọt chăn nuôi trồng vật nuôi bị nhiễm chất phóng xạ dẫn đến biến đổi gen, sống sót qua thời gian dài Câu 10: Tia gamma đồng vị 60Co Câu 11: Thủy ngân phóng xạ Câu 12: 60 Covà 192Ir Câu 13: Chất phóng xạ 135 I Câu 14: Thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng Câu 15: Chúng hô hấp theo dạng "khử urani", nên chúng thu gom nguyên tử urani làm xúc tác hô hấp [...]... đồng vị của nguyên tố cacbon với số khối tương ứng là 12, 13 và 14 Số nguyên tử của cacbon là 6, có nghĩa là mỗi nguyên tử carbon có 6 proton, vì vậy mà số nơtron của các đồng vị tương ứng là 6, 7 và 8 Hoạt động 2: Nguyên tử hối và nguyên tử hối trung bình - Cung cấp th ng tin: + Nguyên tử khối của 1 nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử + Vì... của nguyên tử các nguyên tố sau: K, F, Mg, Si, Cl Xác định loại nguyên tố Câu 6: Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13 a) Xác định nguyên tử khối b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó (Cho biết: Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong bảng tuần hoàn thì 1  N  1,5 ) Z Câu 7: Viết cấu hình electron đ y đủ cho các nguyên tử có lớp electron... lượng nguyên tử + Vì khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân nên nguyên tử khối coi như bằng số khối (khi không cần độ chính xác) Vậy nguyên tử khối là khối lượng tương đối - Hướng dẫn cách tính nguyên tử hối trung bình và hướng dẫn HS áp dụng Trong tự nhiên, đa số nguyên tố hóa học là hỗn hợp nhiều đồng vị (có số khối khác nhau)  Nguyên tử khối của nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của các đồng... sao nguyên tử trung hòa về điện ? Câu 2: Tìm tỉ số về khối lượng của electron so với proton, so với nơtron Câu 3: Đồng có hai đồng vị bền và Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54 Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị Câu 4: Nguyên tử chứa đồng thời 20 nơtron, 19 proton và 19 electron Viết kí hiệu nguyên tử đó Câu 5: Viết cấu hình electron và cấu hình electron rút gọn của nguyên. .. hình electron của nguyên tử  Ví dụ: Nguyên tử oxi (Z = 8)  Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử: 8 electron  Bước 2: Xác định các phân lớp dựa vào số electron tối đa của các phân lớp (tuân theo quy tắc klechkowski) 1s 2s 2p  Bước 3: Viết cấu hình electron của nguyên tử oxi O : 1s22s22p4 - Trình bày thế nào là nguyên tố s, p ,d, f + Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối... nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s + Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p.điền vào phân lớp p + Nguyên tố d là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d.điền vào phân lớp d + Nguyên tố f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f - Yêu c u HS viết... hình ảnh về đám mây nguyên tử, diễn đạt bằng lời, qua đó hình thành d n hái niệm về obitan nguyên tử, đám mây electron “Obitan nguyên tử là khu vực không gian xung quanh hạt nhân, tại đó xác suất có mặt (hay xác xuất tìm thấy) electron khoảng 90%.” - Chiếu hình ảnh các obital s và p Hình dạng của các obital s và p  Nội dung 4: Cấu hình electron nguyên tử Hoạt động 1: Cấu hình nguyên tử là gì? - Giới... định - Cho HS đọc SGK và quan sát đám mây electron của nguyên tử hiđro cho biết sự chuyển động của electron theo m hình hiện đại  Kết luận: Trong nguyên tử các electron chuyển động rất nhanh (tốc độ hàng nghìn km/s) xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo xác định nào - Đặt vấn đề: “Vì sao electron mang điện âm mà không bị hút dính vào hạt nhân nguyên tử mang điện dương?” (Giải thích: Ở tầng lớp siêu vi...Thành phần của vỏ nguyên tử là các electron Vậy các hạt electron này chuyển động như thế nào và có đặc điểm gì nổi bậc, có ảnh hưởng gì đến hạt nhân nguyên tử hay không? Đi vào tìm hiểu nội dung bài để giải thích cho điều đó Hoạt động 1: Các electron trong nguyên tử chuyển động như thế nào? - Cho HS đọc SGK và quan sát sơ đồ mẫu hành tinh nguyên tử Bo, Rơ-dơpho (H1.6) để rút ra  ết... nguyên tử là gì? - Giới thiệu về cấu hình electron nguyên tử: + Cấu hình electron của nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.” + Khi số hiệu nguyên tử tăng, số electron sẽ lần lượt lấp đầy các lớp và phân lớp này theo quy tắc Klechkowski hay quy tắc thứ tự năng lượng thể hiện ở giản đồ dưới đây Thứ tự xấp xỉ với các lớp và phân lớp xếp theo năng lượng tăng d