Phân loại và hướng dẫn giải nhanh các dạng toán vận dụng định luật phóng xạ

MỤC LỤC Trang I ĐẶT VẤN ĐỀ 1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP ĐỂ TỔ CHỨC THỰC HIỆN: CÁC GIẢI PHÁP THỰC VÀ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN: 16 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 17 III KẾT LUẬN I MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI : Hiện với đổi việc kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh, đặc biệt đề thi trung học phổ thông quốc gia thi hình thức thi trắc nghiệm đòi hỏi người học phải có tảng kiến thức lý thuyết vững vàng, cách nhìn nhận tốn, kỹ xử lý toán chuyên nghiệp Với dạng toán vật lý thơng thường có nhiều cách giải khác Tơi thiết nghĩ tốn mở đầu dạng phải lựa chọn cách giải chi tiết bước tốn tiếp sau phải rút quy trình giải nhanh Sau vận dụng quy trình giải nhanh giúp học sinh nhớ dạng toán phát toán gọi lạ thực hình thức biến tướng dạng toán quen thuộc Hơn việc giải tốt tập vật lý giúp em hiểu rõ chất vấn đề lý thuyết mà em khúc mắc tiết học, giúp em tăng niềm say mê học tập nghiên cứu vật lý Trong chương trình vật lý 12 kiến thức sách giáo khoa chương Hạt nhân nguyên tử nói chung nội dung Định luật phóng xạ nói riêng bản, nhiên hạn chế mặt thời gian khả suy luận học sinh Nên gặp tập đòi hỏi phải có suy luận em lúng túng làm Để giúp học sinh phân loại đưa phương pháp giải nhanh tập vận dụng Định phóng xạ chương Hạt nhân nguyên tử, nên chọn đề tài “Phân loại hướng dẫn giải nhanh dạng toán vận dụng định luật phóng xạ” để làm đề tài cho nghiên cứu với mong muốn giúp em nắm vững giải nhanh toán vận dụng định luật phóng xạ Tuy đề tài nằm phạm vi nhỏ tổng thể Chương hy vọng giúp đỡ học sinh trường trung học phổ thông thạch thành giải nhanh tập xuất đề thi trung học phổ thông quốc gia “ Các toán tượng phóng xạ ” Tơi mong nhận xét q lãnh đạo, đồng nghiệp để tơi hồn thiện sáng kiến kinh nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn! MỤC ĐÍCH NGHIÊN CÚU Mục đích nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm nhằm cung cấp cho học sinh cách phân loại đưa phương pháp giải nhanh dạng toán vận dụng nội dung định luật phóng xạ Đồng thời cung cấp cho học sinh tài liệu học tập phần kiến thức định luật phóng xạ , nội dung kiến thức Hạt nhân nguyên tử ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Phân loại hướng dẫn giải nhanh dạng tốn vận dụng định luật phóng xạ Phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 12A1 trường THPT Thạch Thành năm học 2017 – 2018 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : Trong q trình nghiên cứu tơi sử dụng số phương pháp sau : - Phương pháp điều tra giáo dục - Phương pháp quan sát sư phạm - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU : Đối với môn vật lý trường phổ thông, tập vật lý đóng vai trò quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm tập Vật lý hoạt động dạy học, cơng việc khó khăn, bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lý việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh, đòi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động không ngừng Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu sâu qui luật vật lý, tượng vật lý Thông qua tập dạng khác tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức để tự lực giải thành cơng tình cụ thể khác kiến thức trở nên sâu sắc hoàn thiện trở thành vốn riêng học sinh Trong trình giải vấn đề, tình cụ thể tập đề học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh phân tích, tổng hợp khái qt hố để giải vấn đề, từ giúp giải giúp phát triển tư sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập suy nghĩ, suy luận Nên tập Vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI P DNG Trong quỏ trình dạy học khoá phần kiÕn thøc vỊ nội dung định luật phóng xạ v« quan trọng Tuy nhiên SGK thời lợng tiết lí thuyết tiết tập đáp ứng đợc việc nắm kiến thức nh vận dụng kiến thức vào giải dạng tập cho học sinh Bên cạnh sách tham khảo ®Ị cËp mét c¸ch chung chung rÊt khã cho viƯc lÜnh héi kiÕn thøc cđa häc sinh, dÉn ®Õn kÕt kiểm tra khảo sát thấp Mt thc trng tượng vật lí đòi hỏi tư duy, tưởng tượng trình học làm tập vận dụng kiến thức yếu tố gây nên khó khăn lớn cho học sinh Thực tế giảng dạy năm vừa qua cho thấy nhiều học sinh thực lúng túng trước toán liên quan tới nội dung Định luật phóng xạ, việc nắm vững kiến thức chất vật lý cho nội dung khó khăn Xuất phát từ thực trạng trên, với mong muốn giúp học sinh học có cách tiếp cận kiến cách tốt , vận dụng thành thạo kiến thức lý thuyết để đưa vào sử lý toán cách có kĩ năng, kĩ xảo Từ nâng cao tính áp dụng vào thực tiễn học Tôi cố gắng xây dựng hệ thống kiến thức lý thuyết lựa chọn, phân loại toán cho phù hợp với nội dung, giúp học sinh chủ động khai thác lĩnh hội kiến thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn CÁC GIẢI PHÁP THỰC VÀ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN: - Phân dạng lựa chọn toán liên quan đến "Định luật phóng xạ" phù hợp để hướng dẫn học sinh đưa phương án giải - Xây dựng hệ thống tập để học sinh vận dụng - Tiến hành giảng dạy thực nghiệm, kiểm tra, đánh giá chứng minh hiệu đề tài CÁC BIỆN PHÁP ĐỂ TỔ CHỨC THỰC HIỆN: Dạng 1: Xác định lượng chất lại (N hay m), độ phóng xạ: a.Phương pháp: Vận dụng cơng thức: m0 -Khối lượng lại X sau thời gian t : m  t T N -Số hạt nhân X lại sau thời gian t : N0 Với :    m0 t T   N t T   m0 e   t t T  N e   t ln T N m  NA A -Chú ý: + t T phải đưa đơn vị + m m0 đơn vị không cần đổi đơn vị Các trường hợp đặc biệt, học sinh cần nhớ để giải nhanh câu hỏi trắc nghiệm: -Cơng thức tìm số mol : t t =2T t =3T t =4T t =5T t =6T t =7T t =8T t =9T Bị phân rã N0 – N (%) N0 N0  21 N0 N0 2 N = N0 =  N0 N0 3 N = N0 =  N N 4 0 N = N0 =  16 N N 5 0 N = N0 =  32 N N0 6 N = N0 =  64 N0 N0 7 N = N0 =  128 N0 N0 8 N = N0 =  256 1/2 hay ( 50%) N0/2 hay ( 50%) Tỉ số (N0N)/N0 1/2 1/4 hay (25%) 3N0/4 hay (75%) 3/4 1/8 hay (12,5%) 7N0/8 hay (87,5%) 7/8 1/16 hay (6,25%) 15N0/16 hay (93,75%) 15/16 15 1/32 hay (3,125%) 31N0/32 hay (96,875%) 31/32 31 1/64 hay (1,5625%) 63N0/64 hay (98,4375%) 63/64 63 1/128 hay (0,78125%) 127N0/128 hay (99,21875%) 127/128 127 1/256 hay(0,390625%) 255N0/256 hay (99,609375%) 255/256 255 - - - Còn lại N= N0 t =T n  t T 1 N = N0 = Tỉ số N/N0 hay (%) Tỉ số (N0N)/N Hay: Thời gian t Còn lại: N/N0 hay m/m0 T 1/2 2T 1/22 3T 1/23 4T 1/24 5T 1/25 6T 1/26 7T 1/27 1/2 3/4 7/8 15/16 31/32 63/64 127/128 Tỉ lệ % rã 50% 75% 87,5% 93,75% 96,875% 98,4375% 99,21875% Tỉ lệ ( tỉ số) hạt rã lại 15 31 63 127 Đã rã: (N0 – N)/N0 Tỉ lệ ( tỉ số) hạt lại bị phân rã 1/3 1/7 1/15 1/31 1/63 1/127 b Bài tập vận dụng: Bài Chất phóng xạ Coban 60Co dùng y tế có chu kì bán rã T = 5,33 năm khối lượng nguyên tử 58,9u Ban đầu có 500 (g) 60Co a) Khối lượng 60Co lại sau 12 năm ? b) Sau khối lượng chất phóng xạ lại 100 (g)? Hướng dẫn giải: Theo ta có m0 = 500 (g), T = 5,33 (năm), t = 12 (năm) ln a) Khối lượng lại Co ban m t  m0 e  t 500.e  T t 500.e b) Khi khối lượng chất Co lại 100 (g) ta có m = 100 (g)  ln 12 5, 33 105 g   1  t  t  t Khi từ cơng thức: m t  m0 e  100 500.e  e   t  ln  1,6 5 1,6 1,6 1,6T 1,6.5,33 t    12,37 Từ ta có (năm)  ln ln 0,693 T Bài Ban đầu có kg chất phóng xạ Coban 60Co chu kì bán rã T = 5,33 năm a) Sau 15 năm, lượng chất Coban lại bao nhiêu? b) Sau khối lượng Coban 10 (g) c) Sau khối lượng Coban 62,5 (g) Hướng dẫn giải: a) Lượng Coban lại sau t = 15 năm: m t  m0 e  t 1000.e  ln 15 5, 33 142,175 (gam)    t  ln  4,6 100  100   t  t  t b) Ta có m = 10(gam) nên m t  m0 e  10 1000 e  e  Từ ta có t 4,6 4,6 4,6T 4,6.5,33    35,38 ln ln (năm)  0,693 T Vậy sau 35,38 năm lượng Coban lại 10 (g) c) Ta có m = 62,5 (g) nên m t  m0 e  t  62,5 1000.2  t T 2  t T   t 4T 4.5,33 21,32 16 Vậy sau 21,32 năm lượng Coban lại 62,5 (g) Nhận xét: Trong phần c ví dụ không sử dụng công thức phần b ta nhẩm tỉ số m/m0 lũy thừa nên việc sử dụng công thức kết cho kết “đẹp mắt” Bài 3: Một chất phóng xạ ban đầu có N hạt nhân Sau năm, lại phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã Sau năm nữa, số hạt nhân lại chưa phân rã chất phóng xạ A N0 /6 B N0 /16 C N0 /9 D N0 /4 HD Giải : t1 = 1năm số hạt nhân chưa phân rã (còn lại ) N1, theo đề ta có : N1 1  t  N0 2T Sau 1năm tức t2 = 2t1 năm số hạt nhân lại chưa phân rã N2, ta có :  N2 1  t  2t1  N  N0 N  Tt 2T T 2 2  N N N     Hoặc N2 =  20   Chọn: C    3 9  Dạng 2: Xác định lượng chất bị phân rã : a.Phương pháp: - Cho khối lượng hạt nhân ban đầu m0 ( số hạt nhân ban đầu N0 ) T Tìm khối lượng hạt nhân số hạt nhân bị phân rã thời gian t ?  - Số hạt nhân, khối lượng bị phân rã thời điểm t: t t       t T T    N  N  N  N  N  N 1    N  e     t t      T   T   m  e  t  m  m  m  m  m  m 0 0           - Từ , Tỉ lệ số hạt nhân ( khối lượng ) bị phân rã t     N 1  T   t  N  N  N    1   T 1  e  t  N N0 N0  t     T   m  0  t  m  m  m  1   T 1  e  t      m0 m0 m0 Chú ý : khơng áp dụng định luật bảo tồn khối lượng phản ứng hoá học A -> B + C Thì: mA ≠ mB + mC b Bài tập vận dụng: Bài 1: Tính số hạt nhân bị phân rã sau 1s 1g Rađi 226 Ra Cho biết chu kỳ bán rã 226 Ra 1580 năm Số Avôgađrô NA = 6,02.1023 mol-1 A 3,55.1010 hạt B 3,40.1010 hạt C 3,75.1010 hạt D 3,70.1010 hạt HD Giải: Số hạt nhân nguyên tử có gam 226Ra : N0 = m N A  6,022.10 23 2,6646.10 21 A 226 hạt Suy số hạt nhân nguyên tử Ra phân rã sau s : N  N (1   t T  21  ) 2,6646.10 1     1580.365.86400   10  3,70.10 hạt  Chọn D   Bài 2: Một chất phóng xạ có chu kì bán T Sau thời gian t = 3T kể từ thời điển ban đầu, tỉ số số hạt nhân bị phân rã thành hạt nhân nguyên tố khác với số hạt nhân chất phóng xạ lại A B C 1/3 D 1/7 HD Giải : Thời gian phân rã t = 3T; N N 7 Số hạt nhân lại : N  30   N N  N   8 N Bài 3: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 20 phút Ban đầu mẫu chất có khối lượng 2g Sau 1h40 phút, lượng chất phân rã có giá trị nào? A: 1,9375 g B: 0,0625g C: 1,25 g D: đáp án khác t HD Giải: Số lượng chất phân rã m m0 (1   T ) =1,9375 g  Chọn A Po phóng xạ anpha thành hạt nhân chì bền Ban đầu mẫu Bài 4: Hạt nhân 210 84 Po chứa lượng mo (g) Bỏ qua lượng hạt photon gama Khối lượng hạt nhân tạo thành tính theo m0 sau bốn chu kì bán rã là? A.0,92m0 B.0,06m0 C.0,98m0 D.0,12m0 210 206 HD Giải: 84 Po    82 Pb Áp dụng định luật phóng xạ N = N0 /24 số hạt nhân chì tạo thành 15 N m ( N0 = N A ) 16 210 số hạt nhân Po bi phân rã = N  N  N /  N 15m0 * 206 = 0,9196m0 .Suy mPb = N 206 = 16 * 210 A – Bài 5: Xét phản ứng: Th → 208 Chất phóng xạ Th có 82 Pb + x He + y  β chu kỳ bán rã T Sau thời gian t = 2T tỷ số số hạt  số nguyên tử Th lại là: 232 90 A 18 B C 12 D 12 Giải: ĐL BT Số khối: 232 = 4x+ 208 => x = ĐL BT điện tích Z: 90 = 2x-y+82 => y = N0 N0 N0 N0 N     ( t ) t T Sau 2T số hạt Th lại : 2T T N0 18.N 9.N )  4 9.N 6.N   18 Chọn A Sau 2T tỉ số hạt  số nguyên tử Th lại: N0 N Sau 2T số hạt  tạo thành : 6.N  6( N  Dạng : Xác định khối lượng hạt nhân : a.Phương pháp: - Cho phân rã : ZA X  ZB'Y + tia phóng xạ Biết m0 , T hạt nhân mẹ Ta có : hạt nhân mẹ phân rã có hạt nhân tao thành Do : ΔNX (phóng xạ) = NY (tạo thành) - Số mol chất bị phân rã số mol chất tạo thành n X  - Khối lượng chất tạo thành mY  m X nY A m X B Tổng quát : A m me mcon = A Acon me - Hay Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t m1 = AN DN A A1 = (1- e- l t ) = m0 (1- e- l t ) NA NA A Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô - Lưu ý : Ttrong phân rã  : khối lượng hạt nhân hình thành khối lượng hạt nhân mẹ bị phân rã (Trường hợp phóng xạ +, - A = A1  m1 = m ) b Bài tập vận dụng: 24 Bài 1: Đồng vị 24 11 Na chất phóng xạ β tạo thành hạt nhân magiê 12 Mg Ban đầu có 12 gam Na chu kì bán rã 15 Sau 45h khối lượng Mg tạo thành : A 10,5g B 5,16 g C 51,6g D 0,516g HD Giải: Nhận xét : t = 3.T nên ta dùng hàm mũ để giải cho nhanh toán : t - Khối lượng Na bị phân rã sau 45 = 3T giờ: Δm m (1   T ) 12(1   )  Δm = 10,5 g - Suy khối lượng mg tạo thành : mcon = mme Acon 10,5  24 10,5 gam Ame 24  Chọn đáp án A Bài : Chất phóng xạ Poloni 210 84 Po có chu kì bán rã T = 138 ngày phóng tia  206 biến thành đồng vị chì 82 Pb ,ban đầu có 0,168g poloni Hỏi sau 414 ngày đêm có : a Bao nhiêu nguyên tử poloni bị phân rã? b Tim khối lượng chì hình thành thời gian HD Giải : t = 414 ngày = 3T a.Số nguyên tử bị phân rã sau chu kì: 7 N  N  N  N  N   N hay khối lượng chất bị phân rã m = m0 = 0,147g 8 7m 7.0,168 N  N A  6,023.10 23 4,214.10 20 nguyên tử 8A 8.210 b.Khối lượng chì hình thành 414 ngày đêm: mme 0,147 206 0,144 g mcon = A Acon = 210 me Bài : Hạt nhân 22688 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt  biến đổi thành hạt nhân X Tính số hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26 gam radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng NA = 6,02.1023 mol-1 HD Giải Phương trình phản ứng: 22688 Ra  42 He + 22286 Rn Trong năm thứ 786: 785 786 - Khối lượng 22688 Ra bị phân rã là: mRa = m0(  1570 -  1570 ) = 7.10-4g; - Khối lượng 222 86 ARn Rn tạo thành: mRn = mRa A = 6,93g; Ra mRn số hạt nhân 22286 Rn tạo thành là: NRn = A NA = 1,88.1018 hạt Rn Dạng 4: Xác định chu kì bán rã T a.Phương pháp: 1) Tìm chu kì bán rã biết cho biết m & m0 ( N & N0 ; H&H0 ): - Biết sau thời gian t mẫu vật có tỉ lệ m/m0 ( hay N/N0 ) Tìm chu kì bán rã T mẫu vật ? a) Tỉ số số nguyên tử ban đầu số ngun tử lại sau thời gian phóng xạ t t ln t ln   t N= N0 e => T= ln N Hoặc m=m0 e => T= ln m0 N m N t m t Nếu  2x => x = Hoặc:  2x => x = T T N m   t Nếu Nếu: m m0 m m0 = = N N0 N N0 = n t t n  T  T n (với n є N * )  khơng đẹp thì: m m0  t T   t T  m m t   log    T=… m0 T  m0  Tương tự cho số nguyên tử độ phóng xạ: t  t  N  N t  T   T =…   log  N  N T   N0 T  N0  H  H  t T   t T   H H t   log  H0 T  H0    T =…  b)Tỉ số số nguyên tử ban đầu số nguyên tử bị phân rã sau thời gian phóng xạ t  N = N0(1- e   t t ln N   t ) => N =1- e =>T= - ln(1  N ) N0 2)Tìm chu kì bán rã biết số hạt nhân(hay khối lượng) thời điểm t1 t2 N1 ln -Theo số hạt nhân: N1= N0 e   t1 ; N2=N0 e   t ; N = e  (t2  t1 ) = T e ( t2 t1 ) => (t  t1 ) ln T = ln N1 N2 -Theo số khối lượng: m1= m0 e   t1 ; m2 = m e   t m1 ln = e  ( t2  t1 ) = T (t2 t1 ) e m2 => (t2  t1 ) ln =>T = ln m1 m2 3)Tìm chu kì bán biết số hạt nhân bị phân rã hai thời gian khác N số hạt nhân bị phân rã thời gian t1 Sau t (s) : N số hạt nhân bị phân rã thời gian t2-t1 t ln N N -Ban đầu : H0= t ; -Sau t(s) H= t mà H=H0 e   t => T= ln N1 N b Bài tập vận dụng: Bài : Một lượng chất phóng xạ sau 12 năm lại 1/16 khối lượng ban đầu Chu kì bán rã chất A năm B 4,5 năm C năm D 48 năm HD Giải : Ta có m m0 = n = 1  16  t t n  T  T n = 12 = năm Chon đáp án A Bài 2: Sau thời gian t, độ phóng xạ chất phóng xạ - giảm 128 lần Chu kì bán rã chất phóng xạ t 128 H 1 t t   7  T  HD Giải: Ta có H  n = 128 T A 128t B C t D 128 t Đáp án C Bài : Trong khoảng thời gian 4h có 75% số hạt nhân ban đầu đồng vị phóng xạ bị phân rã Chu kì bán rã đồng vị là: A 1h B 3h C 4h D 2h N 1 t t HD: N 1  k 0.75  k   k 2 T  T  2h Bài Hạt nhân Pôlôni chất phóng xạ  ,sau phóng xạ trở thành hạt nhân chì bền Dùng mẫu Po ,sau 30 ngày ,người ta thấy tỉ số khối lượng chì Po mẫu 0,1595.Tính chu kì bán rã Po m Pb m' N (1  e   t ) A' HD Giải: Tính chu kì bán rã Po: m = = N A m e   t m Po = A' (1- e   t ) A t ln 30 ln m A T=- ln(1  Pb ) = ln(1  0,1595.210 ) = 206 m Po A' 138 ngày 10 Bài 5: Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so với số hạt nhân ban đầu Chu kì bán rã chất phóng xạ A 50 s B 25 s C 400 s D 200 s HD Giải t N t Ta có: N = N0  T   T = N t1 N1 N2 t2 Theo ra:  T = N = 20% = 0,2 (1);  T = N = 5% = 0,05 (2) 0 Từ (1) (2) suy ra: 2   t1 T t2 T =  t  t1 T 0,2 = 0,05 = = 22 t  t1 t  t t  100  t1 =2T= 1 = 50 s T 2 Bài 6: Để xác định chu kỳ bán rã T đồng vị phóng xạ, người ta thường đo khối lượng đồng vị phóng xạ mẫu chất khác ngày thơng số đo 8µg 2µg.Tìm chu kỳ bán rã T đồng vị đó? A ngày B ngày C ngày D ngày HD Giải : Tìm chu kì bán rã biết số hạt nhân( khối lượng) thời điểm t1 t2 (t2  t1 ) ln m1 ln   t1   t  ( t  t1 ) ( t2 t1 ) m1= m0 e ; m2=m0 e => = = T =>T = ln m1 e m2 e m (t2  t1 ) ln (8  0) ln 8ln  4ngày Thế số : T = ln m1 = ln = ln m2 Dạng : Xác định thời gian phóng xạ t, tuổi thọ vật chất a.Phương pháp: Tương tự dạng : Lưu ý : đại lượng m & m0 , N & N0 , phải đơn vị Tuổi vật cổ: t  N m T T N m ln  ln hay t  ln  ln ln N ln m  N  m b Bài tập vận dụng Bài 1: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T Cứ sau khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã khoảng thời gian ba lần số hạt nhân lại đồng vị ấy? A 2T B 3T C 0,5T D T  Giải : m=3m Theo đề , ta có : t t t m m0 (1  T )  3  T  T t  3  4 m  m0 T t = 2T  Chọn đáp án : A 11 Bài 2: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã 360 Sau khối lượng 1/32 khối lượng ban đầu : A 75 ngày B 11,25 C 11,25 ngày D 480 ngày HD Giải: T = 360h ; m  m0 32 t? Ta có m 1   m0 32 25  t 5  t = 5T  t = 1800 T = 75 ngày  Chọn A 210 Po nguyên chất, có khối lượng 2g, chất phóng xạ Bài 3: Lúc đầu mẫu Pôlôni 84 phát hạt  biến thành hạt nhân X a) Viết phương trình phản ứng Nêu cấu tạo hạt nhân X b) Tại thới điểm khảo sát, người ta biết tỉ số khối lượng X khối lượng Pơlơni lại mẫu vật 0,6 Tính tuổi mẫu vật Cho biết chu kì bán rã Pơlơni T = 138 ngày, NA = 6,023.1023 hạt/mol Giải a) Viết phương trình : 84210 Po �12 He  AZ X Ap dụng định luật bảo toàn số khối : 210 = + A  A = 206 Ap dụng định luật bảo tồn điện tích : 84 = + Z  Z = 82 Vậy 84210 Po �12 He 82206 Pb Hạt nhân 84210 Po cấu tạo từ 82 prôtôn 124 nơtrôn mo N A ; - Số Pơlơni lại : N  N o e t A -Số hạt Pôlôni bị phân rã : N  N o  N ; N  N o (1  e t ) ; - Số hạt chì sinh : N Pb  N  N o (1  et ) b) Ta có : - Số hạt Pôlôni ban đầu : N o  - Khối lượng chì tạo thành : m Pb  N Pb A Pb NA (1); t - Khối Pôlôni lại : m  m o e    1  2 t A Pb   e t  m Pb N Pb A Pb 206   e  �   �  0, m N A m o e t A e t 210 e t  � e t 0,62 t 95,19  nga� y Bài 4: Chất phóng xạ urani 238 sau loạt phóng xạ   biến thành chì 206 Chu kì bán rã biến đổi tổng hợp 4,6.109 năm Giả sử ban đầu loại đá chứa urani khơng chứa chì Nếu tỉ lệ khối lượng urani chì mu đá m  37 tuổi đá bao nhiêu? (Pb) HD Giải : Số hạt U 238 bị phân rã số hạt chì pb 206 tạo thành: N  No  N  No(1 et ) Khối lượng Pb 206: m(Pb)  U 238 m(U)  A (U) NA N  A (U) A (Pb) NA No(1 et ) ; Khối lượng Noet NA 12 m(U) et 37�206  37 �   32,025 � (1 et )32,025.et  Giả thiết m  t 238 pb 1 e 0.03 � t  ln1,031�0.03 � t  �4,6�109 �2�108na� m 0.693 HIỆU QUẢ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Để kiểm nghiệm kết cho đề tài nghiên cứu tơi chọn lớp, học sinh có trình độ đầu vào ngang lớp 12A trường THPT Thạch Thành năm học 2016-2017 lớp 12A năm học 2017- 2018 Lớp thực nghiệm 12A1 năm học 2017-2018: Tổ chức dạy học theo cách tiếp cận kiến thức sáng kiến kinh nghiệm Lớp đối chứng lớp 12A năm học 2016- 2017 tổ chức theo cách chưa áp dụng sáng kiến kinh kinh nghiệm Sau tiết dạy kiểm tra việc lĩnh hội kiến thức thu kết sau( lớp kiểm tra đề): Bảng kết kiểm chứng Lớp 12A1: Năm 2016 - 2017 12A1: Năm 2017 - 2018 Dưới mức trung bình 7,3% 0% Kết hoc tập Mức trung Mức bình 53,4% 37,3 % 45,6 % 42,4 % Mức giỏi 2% 12% Bảng kết chứng minh ý nghĩa sáng kiến kinh nghiệm học sinh lớp 12 vận dụng kết sáng kiến kinh nghiệm vào giải tốn vận dụng định luật phóng xạ vật lý hạt nhân 13 III KẾT LUẬN CHUNG Phân loại hướng dẫn giải nhanh tốn vận dụng định luật phóng xạ đóng vai trò quan trọng việc học tập môn vật lý trường THPT, giúp học sinh phát triển tư sáng tạo, đồng thời góp phần quan trọng việc ơn luyện kiến thức lý thuyết góp phần không nhỏ vào việc vận dụng kiến thức học từ nội dung vào đời sống thực tiễn nghiên cứu khoa học sau em Trong q trình giảng dạy mơn vật lý trường THPT gặp khơng khó khăn việc giúp em học sinh hình thành tính chủ động tích cực học tập, song với lòng u nghề, tận tâm cơng việc với số kinh nghiệm thân giúp đỡ bạn đồng nghiệp Tôi kết hợp hai mặt :"Lý luận dạy học vật lý thực tiễn đứng lớp giáo viên" Chính khơng bước làm cho đề tài hồn thiện mặt lý thuyết, mặt lý luận dạy học mà làm cho có tác dụng thực tiễn dạy học XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng 05 năm 2018 Tơi xin cam đoan SKKN thân, không chép nội dung người khác Trịnh Trung Kiên 14 15 ... lớp 12 vận dụng kết sáng kiến kinh nghiệm vào giải tốn vận dụng định luật phóng xạ vật lý hạt nhân 13 III KẾT LUẬN CHUNG Phân loại hướng dẫn giải nhanh toán vận dụng định luật phóng xạ đóng... đưa phương pháp giải nhanh tập vận dụng Định phóng xạ chương Hạt nhân nguyên tử, nên chọn đề tài Phân loại hướng dẫn giải nhanh dạng tốn vận dụng định luật phóng xạ để làm đề tài cho nghiên cứu... cho học sinh cách phân loại đưa phương pháp giải nhanh dạng toán vận dụng nội dung định luật phóng xạ Đồng thời cung cấp cho học sinh tài liệu học tập phần kiến thức định luật phóng xạ , nội dung