giáo án vl 12 pp mới phóng xạ

* Ngày soạn: 18/022019 * Tiết thứ 62 đến tiết thứ 63 -Tuần: 32,33 (tuần thực dạy: 27) PHÓNG XẠ I Mục tiêu Kiến thức, kĩ năng, thái độ - Kiến thức: + Biết tượng phóng xạ gì, khái niệm khái niệm chu kì bán rã số phóng xạ, đặc tính q trình phóng xạ, chất tính chất tia phóng xạ, số ứng dụng đồng vị phóng xạ + Hiểu định luật phóng xạ - Kỹ năng: + Vận dụng định luật phóng xạ để giải tốn đơn giản (vận dụng thấp) + Giải thích số ứng dụng đồng vị phóng xạ + Viết phản ứng phóng xạ - Thái độ: Nghiêm túc nghiên cứu khoa học, có ý thức bảo vệ mơi trường Phẩm chất, lực cần hình thành phát triển cho học sinh Các phẩm chất, lực cần hình thành phát triển cho HS qua nội dung bài/chủ đề dạy học: - Năng lực tự học, đọc hiểu: đọc nghiên cứu SGK để tìm hiểu kiến thức - Năng lực nêu giải vấn đề, sáng tạo: biết đặt câu hỏi sau tự nghiên cứu học trả lời câu hỏi vấn đề sau cung cấp kiến thức - Năng lực hợp tác nhóm: Trao đổi thảo luận để thiết lâp công thức - Năng lực tính tốn, trình bày trao đổi thơng tin: tính tốn để giải tốn, giải thích kết tính tốn trước tập thể - Năng lực thực hành thí nghiệm: (khơng) II Chuẩn bị - Giáo viên: Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; ba họ phóng xạ tự nhiên, phiếu học tập - Học sinh: Ôn lại định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ y học, nông nghiệp, công nghiệp III Tổ chức hoạt động dạy học Ổn định lớp (nếu cần) Kiểm tra cũ (5 phút) - Nội dung: Khái niệm phản ứng hạt nhân vận dụng định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân, cơng thức tính lượng tỏa thu vào phản ứng hạt nhân - Câu hỏi dự kiến: 1) Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân nêu tên định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân có loại nào? 2) Cho phản ứng hạt nhân sau: He + 14 N → X+ 1 H Hạt nhân X hạt nào? 3) Viết biểu thức lượng thu vào hay tỏa phản ứng hạt nhân nêu điều kiện phản ứng hạt nhân trường hợp: Tỏa lượng; thu lượng Bài HĐ1: Hoạt động tìm hiểu thực tiễn: Thời lượng để thực hoạt động: phút a) Mục đích hoạt động: dẫn dắt vào tạo hứng thú cho HS tìm tòi, tiếp thu kiến thức Nội dung: Đặt vấn đề HS biết phóng xạ, phóng xạ có lợi hay có hại, ứng dụng chất phóng xạ b) Cách thức tổ chức hoạt động: GV: Đặt câu hỏi gợi mở nội dung yêu cầu HS chuẩn bị HS: Trình bày kiến thức tìm hiểu (GV giao từ tiết trước) * Phân hóa: trường hợp HS mức trung bình yếu GV khơng yêu cầu HS phải chuẩn bị thuyết trình mà GV giới thiệu phương pháp tìm tuổi cổ vật khảo cổ để gợi ý vào c) Sản phẩm hoạt động HS: Bài thuyết trình HS (hoặc câu trả lời HS) d) Kết luận GV: Nêu kiến thức xác mà HS tìm hiểu tìm hiểu rõ chất phóng xạ ứng dụng sống HĐ2: Hoạt động tìm tòi, tiếp nhận kiến thức * Kiến thức thứ 1: Hiện tượng phóng xạ Thời lượng để thực hoạt động: 38 phút a) Mục đích hoạt động: Tìm hiểu tượng phóng xạ Nội dung: I Hiện tượng phóng xạ Định nghĩa tượng phóng xạ Phóng xạ trình phân rã tự phát hạt nhân khơng bền vững Q trình phân rã kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân rã gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân rã gọi hạt nhân Các dạng phóng xạ A Z a Phóng xạ α X→ A− Z− Y + 24He Tia α dòng hạt nhân He chuyển động với tốc độ cỡ 2.107m/s Đi chừng vài cm khơng khí chừng vài µm vật rắn A Z b Phóng xạ β - X→ Y + −10e A Z+1 Tia β- dòng electron ( −1 e) c Phóng xạ β+ A Z X→ Y + 01e A Z−1 Tia β+ dòng pơzitron (có khối lượng khối lượng electron có điện tích +e) Nó phản hạt electron Tia β- β+ chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, Các tia truyền vài mét khơng khí vài milimet kim loại Trong phóng xạ β+ xuất hạt nơtrinơ ( 0ν ) phóng xạ β- xuất % phản hạt nơtrinô ( v ) Các nơtrinơ phản hạt chúng có khơng lượng nhỏ, không mang điện chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng d Phóng xạ γ Một số hạt nhân sau q trình phóng xạ α hay β-, β+ tạo trạng thái kích thích Khi xảy tiếp q trình hạt nhân chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái có lượng thấp phát xạ điện từ γ, gọi tia γ Các tia γ qua vài mét bê tơng vài xentimet chì b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: Nghe GV giới thiệu chất phóng xạ, q trình phân rã phóng xạ, từ thảo luận rút khái niệm tượng phóng xạ Ghi nhận kiến thức diễn giảng GV kết hợp đọc SGK GV: Đặt câu hỏi dẫn dắt nhận xét kết phần thảo luận phát biểu khái niệm HS Diễn giảng giới thiệu kiến thức cho HS Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Nghe giảng Giới thiệu chất phóng xạ, q trình phân rã phóng xạ Đọc sách giáo khoa nêu tượng Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa phóng xạ nêu tượng phóng xạ Ghi nhận khái niệm Nhận xét câu trả lời HS Giới thiệu hạt nhân mẹ hạt nhân Thảo luận theo nhóm HS bàn, Yêu cầu học sinh viết phương trình lên bảng viết phương trình tổng quát phương tổng qt phương trình viết gọn phóng trình viết gọn phóng xạ α Ghi nhận chất hạt α chuyển xạ α Giới thiệu chất hạt α động chúng chuyển động chúng (tương tự hoạt động đối (tương tự hoạt động tia β) với tia β) Ghi nhận hạt nơtrinô phản hạt Giới thiệu hạt nơtrinô phản chúng hạt chúng Viết lại đầy đủ phương trình phóng xạ β- β+ u cầu học sinh viết lại đầy đủ phương trình phóng xạ β- β+ Ghi nhận kiến thức tia γ Giới thiệu tia γ Ghi nhận nguy hiểm tia γ Giới thiệu nguy hiểm tia γ Kết hợp kiến thức trước thảo luận Đặt vấn đề phóng xạ phản ứng tỏa trả lời câu hỏi GV hay thu lượng? Yêu cầu HS thảo luận * Phân hóa: Đối với HS giỏi yêu cầu HS trao đổi thảo luận để đề xuất cách bảo vệ thân có ô nhiễm phóng xạ xảy c) Sản phẩm hoạt động HS: Vở ghi, câu trả lời HS d) Kết luận GV: Nhắc lại khái niệm tượng phóng xạ, tổng quát lại kiến thức chất tính chất tia phóng xạ, cần có nhận thức đắn chất phóng xạ từ có ý thức bảo vệ mơi trường, tiết kiệm lượng * Kiến thức thứ 2: Định luật phóng xạ Ổn định lớp (nếu cần tiết thứ 2) Thời lượng để thực hoạt động: 17 phút a) Mục đích hoạt động: Tìm hiểu đặc tính q trình phóng xạ, khái niệm chu kì bán rã quy luật q trình phóng xạ (ghi nhận cơng thức định luật phóng xạ) Nội dung: II Định luật phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ + Có chất q trình biến đổi hạt nhân + Có tính tự phát không điều khiển + Là trình ngẫu nhiên 2 Định luật phóng xạ Trong q trình phân rã, số lượng hạt nhân (hay khối lượng) chất phóng xạ giảm theo quy luật hàm mũ: N(t) = N02 m(t) = m02 − − t T t T = N0e-λt = m0e-λt ln 0, 693 Với T chu kì bán rã, λ số phóng xạ: T = λ = λ Chu kì bán rã Chu kì bán rã T thời gian qua số lượng hạt nhân khối lượng khối chất phóng xạ ban đầu lại 50% (nghĩa có 50% số lượng hạt nhân khối lượng khối chất bị phân rã) b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: nghe GV diễn giảng kết hợp đọc SGK GV: Diễn giảng giới thiệu yêu cầu HS đọc thêm SGK Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Ghi nhận đặc tính q trình Giới thiệu đặc tính q trình phóng xạ Ghi nhận định luật phóng xạ Giới thiệu định luật phóng xạ Ghi nhận tên gọi đại lượng Giới thiệu tên gọi đại lượng công thức định luật phóng xạ cơng thức định luật phóng xạ Ghi nhận khái niệm Giới thiệu chu kì bán rã chất phóng xạ Thực C1 Yêu cầu học sinh thực C1 Yêu cầu học sinh tìm biểu thức liên hệ Tìm biểu thức liên hệ T λ T λ * Phân hóa: Đối với HS giỏi yêu cầu HS trao đổi thảo luận để chứng minh công thức (37.6) yêu cầu HS chứng minh công thức số hạt nhân (khối lượng) chất phóng xạ bị phân rã sau thời gian t c) Sản phẩm hoạt động HS: Vở ghi câu trả lời HS d) Kết luận GV: tượng phóng xạ có chất phản ứng hạt nhân tự phát, khơng phụ thuộc yếu tố bên ngồi mà q trình ngẫu nhiên HS cần nhớ cơng thức định luật phóng xạ phân biệt lượng chất phóng xạ lại, lượng chất phóng xạ phân rã * Kiến thức thứ 3: Đồng vị phóng xạ Thời lượng để thực hoạt động: phút a) Mục đích hoạt động: Tìm hiểu ứng dụng đồng vị phóng xạ sống Nội dung: III Đồng vị phóng xạ nhân tạo Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu Phương pháp nguyên tử đánh dấu có nhiều ứng dụng quan trọng sinh học, hóa học, y học, … cho phép ta khảo sát tồn tại, phân bố, chuyển vận nguyên tố Đồng vị 14C, đồng hồ Trái Đất 14 C đồng vị phóng xạ β-, chu kì bán rã 5730 năm Khi lồi thực vật chết, khơng hấp thụ CO2 khơng khí, lượng chất phóng xạ 14 C 14 12 C C loài thực vật chết giảm so với tỉ lệ thực vật chết giảm theo thời gian Tỉ lệ khơng khí So sánh hai tỉ lệ cho phép xác định thời gian từ lúc lồi thực vật chết b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: nghe GV diễn giảng kết hợp đọc SGK kiến thức tự nghiên cứu GV: Diễn giảng giới thiệu yêu cầu HS đọc thêm SGK, giới thiệu thêm ứng dụng cụ thể tia phóng xạ y tế, công nghiệp (ngành y học hạt nhân) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Ghi nhận cách tạo đồng vị phóng Giới thiệu cách tạo đồng vị xạ nhân tạo phóng xạ nhân tạo Ghi nhận phương pháp nguyên tử Giới thiệu phương pháp nguyên tử đánh dấu đánh dấu Ghi nhận ứng dụng phương pháp Giới thiệu ứng dụng phương pháp nguyên tử đánh dấu số lĩnh vực nguyên tử đánh dấu số lĩnh vực Ghi nhận phản ứng tạo đồng vị Giới thiệu phản ứng tạo đồng vị 14 14 phóng xạ C khí phóng xạ C khí Ghi nhận cách tính tuổi cổ vật Giới thiệu cách tính tuổi cổ phương pháp so sánh tỉ lệ vật khơng khí 14 12 C C cổ vật phương pháp so sánh tỉ lệ cổ vật khơng khí 14 12 C C * Phân hóa: Đối với HS giỏi giới thiệu thêm ứng dụng cụ thể tia phóng xạ y tế, cơng nghiệp (ngành y học hạt nhân) GV giới thiệu thêm ba họ đồng vị phóng xạ c) Sản phẩm hoạt động HS: Vở ghi câu trả lời HS d) Kết luận GV: tượng phóng xạ có nhiều ứng dụng sống, cần nghiên cứu phát huy lợi ích phóng xạ đời sống đồng thời có ý thức bảo vệ mơi trường sống chống ô nhiễm phóng xạ tác hại (Tương tự trên) HĐ3: Hoạt động luyện tập, thực hành, thí nghiệm Thời lượng để thực hoạt động: phút a) Mục đích hoạt động: áp dụng kiến thức học phóng xạ để giải tập đơn giản phương trình phóng xạ, định luật phóng xạ Nội dung: Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân: X + 19 F 16 → He +8 O Hạt X hạt nhân chất nào? 131 131 Câu 2: Chất Iốt phóng xạ 53 I có chu kỳ bán rã ngày đêm Nếu nhận 300 g chất 53 I sau tuần khối lượng chất lại bao nhiêu? 30 30 Câu 3: Chu kì bán rã 15 P 195 giây Ban đầu có 100 g 15 P nguyên chất, sau lượng chất phóng xạ bị phân rã 75 g? b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: Giải lên phiếu học tập theo phân công GV GV: Phát phiếu học tập phân công HS làm câu (1,2) câu (1,3) * Phân hóa: Đối với HS giỏi yêu cầu HS làm hết câu c) Sản phẩm hoạt động HS: giải phiếu học tập HS d) Kết luận GV: Nhận xét kết quả, lưu ý HS sử dụng định luật bảo tồn để viết phương trình phóng xạ, cần đọc kỹ đề để tránh dùng sai công thức HĐ4: Hoạt động vận dụng mở rộng Thời lượng để thực hoạt động: phút a) Mục đích hoạt động: Giới thiệu dạng tốn thường gặp phóng xạ chương trình Nội dung: Tính phần trăm lượng chất phóng xạ lại bị phân rã: m N ∆m ∆N %còn = %= % % phân rã = %= % m0 N0 m0 N0 Tìm số hạt α , β chuỗi phóng xạ: A1 X → ZA22 X + nα + mβ Xét phản ứng phóng xạ: Z1 Ta giải hệ : A1 = A2 +4n Chú ý: (+m) β+ (- m) βZ1 = Z2 +2n ± m Tìm số hạt nhân khối lượng chất tạo thành tốn phóng xạ tạo chất đơn Ntao = ∆N = N (1 − nguyên tử theo tỉ lệ mol 1:1 mtao m (1 − ∆m = Atao = Apxa Apxa − t T − ) t T ) = N (1 − e− λt ) Atao = m0 (1 − e − λt ) Atao Apxa b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: Nghe giảng ghi nhận công thức vào GV: Diễn giảng cung cấp cơng thức * Phân hóa: Đối với HS giỏi giới thiệu sơ lược độ phóng xạ (HS không cần ghi vào vở) - Định nghĩa: đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu khối chất phóng xạ, đo số hạt nhân bị phân rã đơn vị thời gian − dN dt - Biểu thức tính: H = = λN0e-λt = λN = H0e-λt (H0 độ phóng xạ ban đầu) - Đơn vị: + Đơn vị chuẩn Bq (Béccơren): 1Bq = phân rã/s + Đơn vị khác: Ci (Curi) 1Ci = 3,7.1010 Bq c) Sản phẩm hoạt động HS:Vở ghi HS d) Kết luận GV: Cần lưu ý đọc kỹ đề tốn để phân biệt số hạt nhân chất phóng xạ lại với chất tạo thành, lưu ý dấu điện tích phóng xạ β Hướng dẫn nhà, hoạt động tiếp nối Thời lượng để thực hoạt động: phút a) Mục đích hoạt động: Chuẩn bị tốtkiến thức cho tiết học Nội dung: Tóm tắt kiến thức học làm tập nhà (giải tập trang 194 SGK tập từ 37.3 đến 37.10 SBT) b) Cách thức tổ chức hoạt động: HS: Ghi nhận nhiệm vụ GV: Giao nhiệm vụ nhà c) Sản phẩm hoạt động HS: Kết kiểm tra cũ tập HS d) Kết luận GV: Cần lưu ý công thức liên quan phản ứng hạt nhân để làm tập IV Kiểm tra đánh giá chủ đề/bài học (5 phút) - GV dự kiến số câu hỏi, tập tổ chức cho HS tự đánh giá kết học tập thân bạn: Câu 1(NB): Sự phóng xạ khơng có đặc điểm sau đây? A.Tốc độ phân rã phụ thuộc chất phóng xạ B Có tính chất ngẫu nhiên C Xảy cách tự phát D Phụ thuộc vào điều kiện mơi trường Câu (TH): Trong phóng xạ hạt nhân có điện tích nhỏ điện tích hạt nhân mẹ − + đơn vị? A Phóng xạ α B Phóng xạ β C Phóng xạ γ D Phóng xạ β Câu (VD) Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A B 1,5 C 0,5 D Câu (VD): Hạt nhân phóng xạ Franxi 223 87 Fr biến thành hạt nhân chì 207 82 Pb sau phóng xạ hạt α hạt β- ? A hạt α hạt β- B hạt α hạt β- C hạt α hạt β- D hạt α hạt β- - GV đánh giá, tổng kết kết học V Rút kinh nghiệm Ngày tháng năm 2019 Kí duyệt BGH ... xạ α B Phóng xạ β C Phóng xạ γ D Phóng xạ β Câu (VD) Giả sử sau phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân đồng vị phóng xạ lại 25% số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã đồng vị phóng xạ A B... hiểu đặc tính q trình phóng xạ, khái niệm chu kì bán rã quy luật q trình phóng xạ (ghi nhận cơng thức định luật phóng xạ) Nội dung: II Định luật phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ + Có chất q trình... sinh Hoạt động giáo viên Nghe giảng Giới thiệu chất phóng xạ, q trình phân rã phóng xạ Đọc sách giáo khoa nêu tượng Yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa phóng xạ nêu tượng phóng xạ Ghi nhận khái