µ GiáoánVật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang Ngày12/2/2011 Tiết 61-62-Tuần 31 Bài 36 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I MỤC TIÊU - Nêu đặc tính lực hạt nhân - Viết hệ thức Anh-xtanh - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức độ hụt khối lượng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức lượng liên kết hạt nhân - Sử dụng bảng cho Sgk, tính lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân - Phát biểu nêu ví dụ phản ứng hạt nhân - Viết biểu thức lượng phản ứng hạt nhân nêu điều kiện phản ứng hạt nhân trường hợp: toả lượng thu lượng II CHUẨN BỊ Giáo viên: Các bảng số liệu khối lượng nguyên tử hạt nhân, đồ thị Học sinh: Ôn lại 35 III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp Hoạt động : Kiểm tra cũ -Nêu cấu tạo hạt nhân ? Kí hiệu hạt nhân ? -Đồng vị ? Cho thí vụ đồng vị ? -Định nghĩa đơn vị khối lượng hạt nhân ? Hoạt động : Tìm hiểu lực hạt nhân Hoạt động GV - Các hạt nhân bền vững, lực liên kết nuclôn lại với - Thông báo lực hạt nhân - Lực hạt nhân có phải lực tĩnh điện ? - Lực hạt nhân có phải lực hấp dẫn? → Lực hạt nhân không chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn → Nó lực truyền tương tác nuclôn → lực tương tác mạnh - Chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân nghĩa gì? Hoạt động HS - HS ghi nhận lực hạt nhân Kiến thức I Lực hạt nhân a/ Định nghĩa: Lực hạt nhân lực hút mạnh - Không, lực hạt nhân lực hút nuclôn hạt nhân nuclôn, hay nói cách cách b/ Bản chất: không phụ thuộc vào điện tích -Lực hạt nhân không phụ thuộc vào - Không, lực nhỏ (cỡ diện tích không chất với 12,963.10-35N), tạo thành lực tĩnh điện, lực hấp dẫn liên kết bền vững - Chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10-15m) - Nếu khoảng cách nuclôn lớn kích thước hạt nhân lực hạt nhân giảm nhanh xuống không Hoạt động : Tìm hiểu lượng liên kết hạt nhân Hoạt động GV Hoạt động HS 4 Tổng khối lượng nuclôn tạo - Xét hạt nhân Hecó khối lượng m( He ) = 4,0015u với tổng khối lượng thành hạt nhân He: nuclôn ? 2mp + 2mn = 2.1,00728 + 2.1,00866 → Có nhận xét kết tìm được? = 4,03188u → Tính chất tổng quát 2mp + 2mn > m( 4He) hạt nhân ∆m = 2mp + 2mn - m( 24He) - Độ hụt khối hạt nhân 24He? = 4,03188 - 4,0015 - Xét hạt nhân 24He, muốn chuyển hệ từ = 0,03038u trạng thái sang trạng thái 2, cần cung (2mp + 2mn)c2 - m( 24He) c2 cấp cho hệ lượng để thắng lực liên kết nuclôn, giá trị tối thiểu lượng cần cung cấp ? → lượng liên kết Wlk theo A A - Năng lượng liên kết: - Trong trường hợp 24He, trạng thái Wlk = [2mp + 2mn - m( 4He)]c2 ban đầu gồm nuclôn riêng lẻ → hạt = ∆m.c2 Kiến thức II Năng lượng liên kết hạt nhân Độ hụt khối - Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân - Độ chênh lệch khối lượng gọi độ hụt khối hạt nhân, kí hiệu ∆m ∆m = Zmp + (A – Z)mn – m( ZA X ) Năng lượng liên kết Năng lượng liên kết lương tối thiểu cần thiết cung cấp cho hạt nhân để phá thành nuclôn riêng lẽ µ GiáoánVật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang [ nhân He → toả lượng lượng liên kết Elk → trình hạt nhân toả lượng - Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết mà phụ thuộc vào số nuclôn hạt nhân → Năng lượng liên kết tính cho nuclôn ? - Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn chứng tỏ hạt nhân ? ] Wlk = Zm p + ( A − Z )m n − m X c Hay W = ∆mc lk Năng lượng liên kết riêng Mức độ vững hạt nhân tùy thuộc vào lương liên kết - Hạt nhân có số khối A → có A riêng: nuclôn → lượng liên kết tính cho nuclôn: Wlk A Elk A - Càng bền vững - Các hạt nhân bền vững có Elk lớn A vào cỡ 8,8MeV/nuclôn, hạt nhân nằm khoảng bảng tuần hoàn (50 < A < 95) Hoạt động : Tìm hiểu phản ứng hạt nhân Hoạt động GV Hoạt động HS - Y/c HS đọc Sgk cho biết - Là trình hạt nhân tương phản ứng hạt nhân? tác với biến đổi thành hạt nhân khác - Chia làm loại: + Phản ứng hạt nhân tự phát ? - Là trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác + Phản ứng hạt nhân kích thích ? - Quá trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác - Y/c HS tìm hiểu đặc tính phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1 - Y/c Hs đọc Sgk nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân: A1 Z1 A + ZA2 B = A3 Z3 X + AZ4Y - Lưu ý: Không có định luật bảo toàn khối lượng nghỉ mà có bảo toàn lượng toàn phần phản ứng hạt nhân - Nếu nuclôn 2p, 2n riêng lẽ cho tổng hợp thành hạt nhân 24 He lương trước phản ứng > khối lượng sau phản ứng => PƯ thỏa lượng - ngược lại: hạt nhân 24 He bền vững muốn chuyển sang 2p 2n riêng lẽ cần làm ?PỨ gọi PỨ > Hoạt động : Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV -Nhắc lại kiến thức học - Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau Kiến thức III Phản ứng hạt nhân Định nghĩa đặc tính - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân a Phản ứng hạt nhân tự phát Là trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác b Phản ứng hạt nhân kích thích - Quá trình hạt nhân tương tác - HS ghi nhận đặc tính với tạo hạt nhân khác - Đặc tính: + Biến đổi hạt nhân + Biến đổi nguyên tố - HS đọc Sgk ghi nhận đặc + Không bảo toàn khối lượng nghỉ tính Các định luật bảo toàn phản - Bảo toàn điện tích: ứng hạt nhân Z1 + Z2 = Z3 + Z4 a Bảo toàn điện tích (Các Z âm) b Boả toàn số nuclôn (bảo toàn số - Bảo toàn số khối A: A) A1 + A2 = A3 + A4 c Bảo toàn lượng toàn phần (Các A không âm) d Bảo toàn động lượng Năng lượng phản ứng hạt nhân - Phản ứng hạt nhân toả lượng thu lượng W = (mtrước - msau)c2 ≠ + Nếu W > 0→ phản ứng toả lượng - Phải cung cấp cho hạt nhân He - Nếu W < → phản ứng thu năng lượng đủ lớn để thắng lực lượng liên kết => PỨ thu lượng Hoạt động HS -Nắm kiến thức - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau ...µ Giáo án Vật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang [ nhân He → toả lượng lượng