HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ I / MỤC TIÊU : Biết sự phóng xạ, các loại tia phóng xạ và phân biệt được các loại phân rã phóng xạ. Hiểu định luật phóng xạ để giải được các bài tập đơn giản về phóng xạ. Nắm được các khái niệm : chu kì bán rã, hằng số phóng xạ, độ phóng xạ. Biết một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 70.1 SGK và Hình 70.3 SGK. 2 / Học sinh : Ôn lại kiến thức về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường đã học ở lớp 11. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Nêu định nghĩa. GV : Hiện tượng phóng xạ là gì ? HS : Do các nguyên nhân bên trong gây ra. HS : Dù nguyên tử của chất phóng xạ có nằm trong các hợp chất khác nhau, dù ta có làm thay đổi nhiệt độ của mẫu phóng xạ, làm tăng áp suất tác dụng lên nó, thì nó cũng không hề chịu ảnh hưởng gì. HS : Quá trình biến đổi hạt nhân. Hoạt động 2 : HS : 4 2 He HS : Dương HS : 2.10 7 ( m / s ) HS : Làm ion hóa mạnh các nguyen tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh. GV : Quá trình phân rã phóng xạ do đâu mà có ? GV : Hãy cho biết nó không phụ thuộc vào những yếu tố nào ? GV : Hãy cho biết thực chất của quá trình phân rã phóng xạ là gì ? GV : Tia chính là các hạt nhân của nguyên tử nào ? GV : Tia mang điện gì ? GV : Tia phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ? GV : Tia có khả năng gì ? GV : Giới thiệu quảng đường đi ? HS : Tia chỉ đi được tối đa khỏang 8 cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1 mm. HS : Electron HS : Âm HS : Bằng vận tốc ánh sáng. HS : Làm ion hóa môi trường và mất năng lượng. HS : Tia đi được quảng đường tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ milimet. HS : Tia và tia + HS : Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng hạt phôtôn có năng lượng cao. HS : Khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia và tia . GV : Tia chính là các hạt nào ? GV : Tia mang điện gì ? GV : Tia phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ? GV : Tia có khả năng gì ? GV : Giới thiệu quảng đường đi ? GV : Có mấy loại tia ? GV : Bản chất của tia là gì ? GV : Giới thiệu quảng đường đi ? GV : Trong quá trình phân rã hạt nhân số hạt nhân có đặc điểm gì ? GV : Thế nào là chu kỳ bán rã ? Hoạt động 3 : HS : Giảm theo thời gian. HS : Nêu định nghĩa. HS : N 0 / 2 HS : N 0 / 4 HS : N 0 / 8 HS : N 0 / 16 HS : Vẽ đồ thị 70.3 HS : N(t) = N o e t HS : = T 693,0 HS : 1 / s ; 1 / ngày ; 1 / năm ……………… GV : Sau khoảng thời gian T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ? GV : Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ? GV : Sau khoảng thời gian 3T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ? GV : Sau khoảng thời gian 4T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ? GV : Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị. GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập công thức ? GV : Hằng số phóng xạ là gì ? GV : Đơn vị của hằng số phóng xạ là gì ? HS : Xem SGK trang 295. Hoạt động 4 : HS : Độ phóng xạ HS : Ký hiệu H HS : Đơn vị : Becơren ( Bq ) HS : 1 Ci = 3,7 . 10 10 ( Bq ) HS : H = N HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động 5 : HS : Nêu định nghĩa. HS : Nguyên tử đánh dấu. HS : Xác định tuổi các mẫu vât cổ đại. GV : Phát biểu định luật phóng xạ ? GV : Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gì ? GV : Giới thiệu đơn vị : C i GV : Giới thiệu công thức độ phóng xạ ? GV : Độ phóng xạ là gì ? GV : Đồng vị phóng xạ là gì ? GV : Nêu các ứng dụng của đồng vị phóng xạ ? IV / NỘI DUNG : 1. Hiện tượng phóng xạ Hiện tượng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác được gọi là hiện tượng phóng xạ. 2. Các tia phóng xạ a) Các loại tia phóng xạ b) Bản chất các loại tia phóng xạ Tia VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Bài 37: Phóng xạ I Mục tiêu học: Qua học học sinh cần nắm - Phát biểu định nghĩa tượng phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ , -, + phản ứng phát xạ - Nêu đặc tính qúa trình phóng xạ - Nêu định luật phân rã phóng xạ, định nghĩa chu kỳ bán rã số phân rã - Định nghĩa hoạt độ phóng xạ đơn vị đo hoạt độ phóng xạ - Viết hệ thức hoạt độ phóng xạ, số phân rã số lượng hạt nhân tồn II Phương tiện giảng dạy: - GV: Chuẩn bị số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên - HS: Ôn lại định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân III Tiến trình tổ chức hoạt động giảng dạy: HOẠT ĐỘNG CỦA GV HS NỘI DUNG CẦN ĐẠT Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số, kiểm tra chuẩn bị học Tổ chức: - Kiểm tra sĩ số học sinh ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu - Chia lớp thành nhóm từ 6- HS Kiểm tra cũ: Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân? - Đặt vấn đề vào (như SGK) - Nghiên cứu khái niệm tượng phóng xạ Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng phóng xạ I HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Định nghĩa tượng phóng xạ Các dạng phóng xạ a) Hạt tạo hạt nhân hêli ( 24 He) Hạt nơtrinô không mang điện có m 0, có vận tốc c e Hạt + tạo poziton e b) Hạt - tạo electron 1 c) 1 d) Hạt phô tôn tạo xạ điện từ có bước sóng vào khoảng 1014 m, có tần số cỡ 1022Hz e) Hạt nơ tri nô ( 00 ) Tia chừng cm không khí Các dạng phóng xạ a) Phóng xạ Hạt nhân bố X phân rã tạo thành hạt nhân Y A Z Các hạt 10 e 10 e chuyển động với vận tốc ánh sáng tạo thành tia + - X A Z 2 Y 24 He Tia dược tạo thành hạt nhân He chuyển động với vận tốc lớn (20 000km/s) b) Phóng xạ - + Các tia vài m c) Phóng xạ không khí A Z B A X Z 1 Y A Z B A X Z 1 Y d) Sự phát xạ Y * ZAY Ký hiệu ZAY * hạt nhân trạng thái kích thích A Z Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật phóng xạ II ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ Ta xét mẫu phóng xạ có N hạt Đặc tính trình phóng xạ nhân thời điểm t, đến thời điểm a) Có chất trình biến đổi t + dt, số hạt nhân giảm hạt nhân có giá trị N + dN với dN < b) Có tính tự phát không điều khiển VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí c) Là trình ngẫu nhiên N N0 Định luật phân rã phóng xạ N0/2 + Xét mẫu phóng xạ T1/2 t + Ta có: -dN = Ndt + Trong đó: số phóng xạ - Hs : Trả lời câu hỏi C1? dt : số phân rã Ta có dN dt dt Gọi N0 số hạt nhân mẫu phóng xạ t = - Giới thiệu bảng 50.1 sgk N - 1Ci hoạt độ phóng xạ ứng với số phân rã giây 1g Rađi t dN N dt 0 dt Kết tìm được: N(t) = Noe-t Chu kỳ bán rã Ký hiệu T1/2 tính sau: N= N0 = N0 e-T1/2 Do e-T1/2 = T1/2 = ln2 = 0,693 ; T1/2 = ln 0,693 Hoạt độ phóng xạ 236 * 39 138 n 235 92U 92U 95Y 53I 30 n a) ĐN sgk n U U Xe Sr2 n b) dN = Ndt 1 235 92 236 * 92 139 54 95 38 H=- dN =N dt c) Đơn vị: Beccơren (Bq) 1Bq = 1phân rã / s Curi (Ci) 1Ci = 3,7.1010Bq III HỌ PHÓNG XẠ Đọc sgk VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Hoạt động 4: Đồng vị phóng xạ nhân tạo GV: cách mà người ta III ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ NHÂN TẠO phát tượng phóng xạ Phóng xạ nhân tạo phương pháp nhân tạo? nguyên tử đánh dấu GV: Phương pháp nguyên tử đánh - Hai ông bà Quy-ri phát dấu cho phép ta khảo sát ? tượng phóng xạ nhân tạo 14 27 30 He 13 Al15 P 01n - Bằng phương pháp phóng xạ nhân tạo người GV: Hãy nêu ứng dụng ta người ta tạo hật nhân phương pháp nguyên tử đánh dấu? khác theo sơ đồ tổng quát sau: A Z GV: Giải thích 146 C lại đồng hồ trái đất? A1 Z X 01n AZ1 X X đồng vị phóng xạ X, hạt nhân phóng xạ AZ1 X gọi nguyên tử đánh dấu GV: Bằng phương pháp cho phép ta tính khoảng thời gian từ đến 55 kỉ - Có nhiều ứng dụng khoa học, y học, hóa học… Đồng vị 14 C đồng hồ trái đất - 147 C gặp nơtron chậm (tốc độ cỡ vài trăm m/s) tạo lên phản ứng 14 C 01n146 C 11P - 146 C đồng vị phóng xạ - Trong không khí có tỉ lệ không đổi 14 -6 % C chiếm 10 - Dựa vào tỉ lệ người ta người ta xác định tuổi loài thực vật Hoạt động 5: Củng cố Bài 1: Phóng xạ Z Thay đổi A Không đổi Thay đổi Không đổi VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí X - X X + X X X X Bài 2: B Bài 3: a, Mạnh b, Yếu - Dặn dò: Về nhà học làm thê tập sách tập X Tuần Tiêt Ngày soạn Bài 37:VẤN ĐỀ KHAI THÁC THẾ MẠNH Ở TÂY NGUYÊN I/ MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau bài học, HS cần: - Biết được vị trí và hình dạng lãnh thổ của vùng - Biết được những khó khăn, thuận lợi và triển vọng của việc phát huy các thế mạnh nhiều mặt của Tây Nguyên, đặc biệt là về phát triển cây công nghiệp lâu năm, lâm nghiệp và khai thác nguồn thủy năng - Trình bày được các tiến bộ về mặt KT-XH của Tây Nguyên gắn liền với việc khai thác các thế mạnh của vùng, những vấn đề KT-XH và môi trường với việc khai thác các thế mạnh này. - Củng cố các kĩ năng sử dụng bản đồ, biểu đồ, lược đồ, sưu tầm và xử lí các thông tin bài học - Rèn luyện kĩ năng trình bày và báo cáo các vấn đề KT-XH của một vùng - Thêm yêu quê hương Tổ quốc, đồng thời xác định tinh thần học tập nghiêm túc để xây đựng và bảo vệ Tổ Quốc. II/ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Bản đồ kinh tế Tây Nguyên Các bảng số liệu liên quan đến bài học Atlat địa lí VN III/ HOẠT ĐỘNG HẠY HỌC 1/ On định 2/ Kiểm tra bài cũ 1/ Thuận lợi và khó khăn của vùng 2/ Vấn đề phát triển tổng hợp kinh tế biển 3/ Vấn đề hình thành cơ cấu công nghiệp và xây dựng cơ sở hạ tầng 3/ Bài mới Hoạt động thầy Hoạt động của học sinh Nội dung chính Giáo viên nêu mục đích hoạt động - Xác định ý nghĩa vị trí địa lí - Xác định đặc điểm tự nhiên của vùng - Xác định đặc điểm kinh tế xã hội của vùng Giáo viên nêu hình thức hoạt động: cá nhân Giáo viên nêu câu hỏi cho học sinh trả lời Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời Giáo viên nhân xét học sinh trả lời Giáo viên kết luận cuối cùng Giáo viên nêu mục đích hoạt động - tìm hiểu thế mạnh của vùng - tìm hiểu hạn chế của vùng Giáo viên nêu hình thức hoạt động: cặp/ cá nhân Giáo viên nêu câu hỏi cho học sinh trả lời Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời Giáo viên nhân xét học sinh trả lời Giáo viên kết luận cuối cùng Giáo viên nêu mục đích hoạt động Hoạt động 1: tìm hiểu đặc điểm lãnh thổ và vị trí của vùng Giáo viên nêu hình thức hoạt động Giáo viên nêu câu hỏi cho học sinh trả lời Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời Giáo viên nhân xét học sinh trả lời Giáo viên kết luận cuối cùng Giáo viên nêu mục đích hoạt động: tìm vị trí phân bố các nhà máy thủy điện của tây nguyên Giáo viên nêu hình thức hoạt động Giáo viên nêu câu hỏi cho học sinh trả lời Giáo viên hướng dẫn học sinh trả lời Giáo viên nhân xét học sinh trả lời Giáo viên kết luận cuối cùng Hình thức: cá nhân - Gv yêu cầu HS quan sát lược đồ vị trí của vùng Tây Nguyên và trả lời các câu hỏi theo dàn ý: + Xác định vị trí của Tây Nguyên + Kể tên các tỉnh trong vùng + Đánh giá ý nghĩa của vị trí địa lí đối với sự phát triển KT-XH của vùng Một số HS trình bày, các HS khác nhạn xét, bổ sung, GV chuẩn kiến thức Hoạt động 2: Cặp – tìm hiểu các thế mạnh và hạn chế của vùng. Bước 1: GV yêu cầu HS đọc các thông tin trong SGK và dựa vào hiểu biết của mình, tim ra các thế mạnh và hạn chế của vùng Tây Nguyên Bước 2: GV hướng dẫn các chi tiết cần tìm hiểu, từng cặp HS trao đổi, thảo luận Bước 3: GV gọi một số HS trình bày kết quả tìm hiểu, nhận xét và tổng kết. Hoạt động 3: Cả lớp Bước 1: GV yêu cầu HS đọc SGK, kết hợp atlat địa lí VN và các bảng số liệu để thực hiện 2 nhiệm vụ: - Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu những điều kiện thuận lợi của Tây Nguyên để phát triển cây công nghiệp lâu năm. - Nhiệm vụ 2: Hoàn thành bảng: Cây công nghiệp % diện tích s/v cả nước % sản lượng s/v cả nước Phân bố 4/ ĐÁNH GIÁ Hs trả lời các câu hỏi cuối bài 5/ HOẠT ĐỘNG NỐI TIẾP HS về nhà chuẩn bị trước bài học tiết sau 10/17/14 KIỂM TRA BÀI CŨ • Cho biết tên và cấu tạo của các hạt sau: U D He 235 92 4 2 Hạt nhân Hêli, có 4 nuclôn, gồm 2 prôtôn và 2 nơtrôn Hạt nhân Đơtêri, có 2 nuclôn, gồm 1 prôtôn và 1 nơtrôn Hạt nhân Urani, có 235 nuclôn, gồm 92 prôtôn và 143 nơtrôn H.Becquerel (1852-1908) Giải Nobel vật lý1903 Marie Curie(1867-1934) Giải Nobel vật lý 1903, Nobel hoá học 1911 Pière Curie (1859-1906) Giải Nobel vật lý 1903 Sự phóng xạ I.SỰ PHÓNG XẠ: 1. Định nghĩa: Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ (gọi là tia phóng xạ) và biến đổi thành hạt nhân khác. Tia phóng xạ không nhìn thấy được nhưng có những tác dụng lý, hoá như làm đen kính ảnh, ion hoá môi trường… 2. Đặc điểm: Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc các tác động bên ngoài. • Cho các tia phóng xạ đi qua một điện trường mạnh, ta thấy: Các tia phóng xạ bị tách thành những tia mà ta đặt tên là α, β, γ. - Quan sát độ lệch và hướng lệch của các tia hãy dự đoán về khối lượng và điện tích của chúng? + + α β + β - γ • Tia α và β + lệch về phía bản âm của tụ điện nên mang điện tích dương. • Tia β - lệch về phía bản dương của tụ điện nên mang điện tích âm. • Tia β + và tia β - lệch nhiều hơn nên có khối lượng nhỏ hơn tia α. • Tia γ không bị lệch nên không mang điện. 3. Các loại tia phóng xạ: Có ba loại tia phóng xạ: Tia α , tia β và tia γ . + Tia α :bị lệch về phía bản âm của tụ điện, là dòng hạt nhân nguyên tử Hêli chuyển động với vận tốc ≈10 7 m/s, có khả năng ion hóa chất khí, có khi được dùng làm đạn hạt nhân trong các thí nghiệm về vật lý hạt nhân, khả năng đâm xuyên yếu. + Tia β : gồm tia β + và tia β - . Tia β + bị lệch về phía bản âm của tụ điện là dòng các hạt pozitron e + . Tia β - bị lệch về phía bản dương của tụ điện, là dòng các hạt e - . Các hạt này chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, cũng có khả năng ion hóa môi trường nhưng yếu hơn tia α . + Tia γ : không bị lệch trong điện trường,là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn ( nhỏ hơn cả bước sóng tia X ), cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao,có khả năng đâm xuyên rất mạnh, nguy hiểm đối với con người. • Ví dụ: Sự cố rò rĩ chất phóng xạ ở nhà máy điện hạt nhân Trecnôbưn-Ucraina năm 1986. (ảnh) • Có 100g iôt phóng xạ dùng trong y tế. • * Sau 8 ngày đêm chỉ còn 50g. • * Sau 8 ngày đêm tiếp theo chỉ còn 25g. • * Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 12,5g. • * Sau 8 ngày đêm tiếp theo nữa chỉ còn 6,25g ∀ ⇒ Cứ sau 8 ngày đêm thì khối lượng iôt chỉ còn một nửa. Khoảng thời gian 8 ngày đêm được gọi là chu kỳ bán rã của iôt, ký hiệu: T • Các chất phóng xạ khác cũng phân rã theo qui luật trên, chỉ khácgiá trị của T. II. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ: Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, cứ sau mỗi chu kỳ này thì số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác. Công thức: hoặc • N, m : Số nguyên tử và khối lượng của chất phóng xạ tại thời điểm t. • N 0 , m 0 ; Số nguyên tử và khối lượng của chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu ( t = 0 ) . N = N 0 .2 - t /T m = m 0 .2 - t /T N = N 0 .e -λt m = m 0 .e -λt