Xây dựng phương án dạy học về hạt nhân nguyên tử theo hướng sử dụng câu hỏi trắc nghiệm

Cấu tạo hạt nhân 1. Cấu tạo

Dẫn dắt vấn đề: -> Như chúng ta đã biết trong quá trình tìm hiểu về cấu tạo các chất: Ban đầu người ta cho rằng vật chất được tạo thành từ các hạt không thể phân chia được gọi là các phân tử, nguyên tử. HS: Dựa vào kiến thức hóa học hoặc tự đọc sgk, làm việc nhóm để rút ra kết luận, hạt nhân của nguyên tố X được kí hiệu là AZX và giải thích ý nghĩa từng kí hiệu.

Khối lượng hạt nhân

GV: Thông báo các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng electron -> Khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân. Để tiện cho việc tính toán khối lượng hạt nhân, người ta định nghĩa một đơn vị khối lượng mới -> đơn vị khối lượng nguyên tử.Kí hiệu u.

Lực hạt nhân

HS: Hoạt động theo nhóm, đọc sgk thảo luận kết hợp với kiến thức cũ về lực tĩnh điện, lực hấp dẫn để trình bày quan điểm của nhóm => dẫn đến kết luận là sai, không cùng bản chất với lực tĩnh điện vì lực hạt nhân là lực hút giữa hai p, n nhưng lực tĩnh điện thì không;. Gv: Thông báo kết quả thực nghiệm cho thấy tương tác (p-p); (n-n); (p- n) là hoàn toàn giống nhau nếu các nuclon ở trong cùng những trạng thái như nhau => chứng tỏ điều gì?.

Năng lượng liên kết của hạt nhân

Do đó khi muốn phá vỡ hạt nhân để tách thành các nuclôn riêng lẻ ta phải tốn một năng lượng cung cấp từ bên ngoài cho hạt nhân, năng lượng này có giá trị ít nhất phải bằng với năng lượng liên kết giữa các nuclôn => gọi là năng. Hs: Khối lượng của một hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó. Giá trị Wlk phụ thuộc tổng số nuclon có trong hạt nhân m=> để so sánh mức độ bền vững của các hạt nhân ta tính năng lượng liên kết trung bình.

Phản ứng hạt nhân 1. Định nghĩa và đặc tính

• Bài 37: PHểNG XẠ 1. Mục tiêu

- Tìm được số nguyên tử phóng xạ còn lại chưa bị phân rã hoặc số lượng nguyên tử đã bị phân rã tại một thời điểm nào đó khi biết số nguyên tử phóng xạ ban đầu (hoặc khối lượng chất phóng xạ ban đầu) và chu kì bán rã của chất phóng xạ. - Tìm được khối lượng chất phóng xạ còn lại chưa bị phân rã hoặc tìm khối lượng chất phóng xạ đã bị phân rã tại một thời điểm nào đó khi cho biết số nguyên tử phóng xạ ban đầu (hoặc khối lượng chất phóng xạ ban đầu) và chu kì bán rã của chất phóng xạ. GV: giới thiệu đôi nét về lịch sử phát hiện ra hiện tượng phóng xạ và sự đóng góp của hai ông bà Pie Quyri và Mari Quyri khi tìm ra hai chất phóng xạ pôlôni và rađi.

Hiện tượng phóng xạ

Câu 3: Yêu cầu các nhóm thiết lập mối liên hệ giữa chu kì bán rã T và hằng số phóng xạ . Tiến trình dạy học cụ thể. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học Hoạt động 1: Tìm hiểu về. hiện tượng phóng xạ 1. GV: giới thiệu đôi nét về lịch sử phát hiện ra hiện tượng phóng xạ và sự đóng góp của hai ông bà Pie Quyri và Mari Quyri khi tìm ra hai chất phóng xạ pôlôni và rađi. GV: Giới thiệu về các loại bức xạ điện từ. Các dạng phóng xạ GV: giới thiệu về phóng xạ : Hạt nhân mẹ. ZXphân rã thành hạt nhân con Y, đồng thời phát ra tia phóng xạ . Yêu cầu HS viết phương trình phản ứng. GV: đóng vai trò là trọng. Các dạng phóng xạ. cũng bị lệch trong điện và từ trường, có khả năng xuyên sâu hơn tia. - Tia  là dòng hạt photon có năng lượng cao đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì. Không chịu tác dụng của điện và từ trường, có khả năng xuyên rất sâu vào vật chất. Các dạng phóng xạ a). GV: Bổ sung thêm để định luật bảo toàn momen động lượng được thỏa mãn, trong phản ứng phóng xạ phải xét đến sự xuất hiện của một hạt có khối lượng rất nhỏ, không tích điện là nơtrinô (00) trong phóng xạ , và phản hạt của nơtrinô (00) trong phóng xạ .

Định luật phóng xạ 1. Đặc tính của quá trình

GV: Yêu cầu học sinh tìm số hạt nhân đã phân rã trong thời gian t. GV: Giới thiệu về đồng vị phóng xạ nhân tạo, phương pháp nguyên tử đánh dấu và ứng dụng của nó trong sinh học, hóa học….

Đồng vị phóng xạ nhân tạo

• Bài 38: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

ZX (không phóng xạ) thì có thể khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự chuyển vận của nguyên tố X => Đây là phương pháp nguyên tử đánh dấu. GV: giới thiệu về một trong những loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng được phát hiện ngay trước đại chiến thứ 2 (Otto Hahn, 1838). Trong Đại chiến, những nghiên cứu bí mật đã được tiến hành để sử dụng năng lượng này vào mục đích chiến tranh (chế tạo bom nguyên tử).

Cơ chế của phản ứng phân hạch

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học Hoạt động 1: Tìm hiểu cơ.

Cơ chế của phản ứng phân hạch

GV: bổ sung làm rừ thờm [Năm 1939, các nhà vật lý Đức Otto Hahn và Fritz Strassman đã phát hiện ra rằng, dưới tác dụng của nơtron chậm, hạt nhân. - Được chia làm hai loại: Phản ứng phân hạch tự phát (xác suất rất nhỏ) và phản ứng phân hạch kích thích. Hoạt động 2: Tìm hiểu năng lượng phân hạch GV: Chiếu lên bảng câu 2 xét hai phản ứng phân.

Năng lượng phân hạch

GV: Yêu cầu HS rút ra về điều kiện để phản ứng phân hạch kích thích xảy ra?.

Năng lượng phân hạch - Xét các phản ứng phân hạch

GV: Khẳng định trong tính toán cụ thể (trong nghiên cứu) cho thấy năng lượng tỏa ra xấp xỉ 200MeV-> năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1g. - Giả sử sau mỗi phân hạch có k nơtrôn được giải phóng đến kích thích các hạt nhân 23592U khác tạo nên những phân hạch mới. - Viết lại phương trình phản ứng phân hạch - Đặc điểm là phản ứng thu hay tỏa năng lượng - Điều kiện để phản ứng dây chuyền tự duy trì.

Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học Hoạt động 1: Tìm hiểu về cơ. GV: Nhấn mạnh phản ứng có đặc điểm như vậy gọi là phản ứng nhiệt hạch.

Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch

GV: Yêu cầu mỗi nhóm cho biết điều kiện để thực hiện phản ứng nhiệt hạch. GV: Đóng vai trò là trọng tài bổ sung thêm về trạng thái plasma -> hoàn chỉnh kiến thức.

Năng lượng nhiệt hạch

GV: Giới thiệu về phản ứng nhiệt hạch có điều khiển và cách để tạo ra phản ứng nhiệt hạch cho các hạt nhân 21H, H31. HS: Chia mỗi nhóm làm ba nhóm nhỏ hoàn thành ba yêu cầu tương ứng để thời gian là nhanh nhất.

Phản ứng nhiệt hạch trên trái đất

So sánh (A) năng lượng tỏa ra khi dùng 1g Urani trong phản ứng phân hạch và (B) 1g đơtơri trong phản ứng nhiệt hạch. Việc sử dụng câu hỏi trắc nghiệm trong xây dựng phương án dạy học kết hợp với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học hiện đại sẽ đem lại sự hứng thú cho học sinh và phát huy được tính tích cực của học sinh trong học tập. Học sinh thảo luận, trao đổi quan điểm với nhau trong quá trình hoạt động nhóm rồi trình bày quan điểm trước lớp làm cho tiết học sinh động hơn, việc học của học sinh thoải mái hơn và kiến thức thu được cũng khắc sâu hơn.

Tiến hành thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

• Xử lý số liệu và phân tích kết quả kiểm tra 1. Đánh giá bài kiểm tra

 Kiểm nghiệm kết quả TNSP bằng giả thuyết thống kê Dùng phương pháp kiểm nghiệm giả thuyết thống kê so sánh hai giá trị trung bình khi phương sai đã biết để so sánh hai giá trị trung bình khác nhau của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng với mức ý nghĩa  0.05.  Tần số về điểm số 7, 8, 9, 10 của nhóm thực nghiệm chiếm tỉ lệ nhiều hơn nhóm đối chứng ngược lại tần số các điểm số 1, 2, 3, 4 của nhóm đối chứng chiếm tỉ lệ cao trong khi nhóm thực nghiệm hầu như không có cho thấy chất lượng học tập của nhóm thực nghiệm đạt cao hơn. Bằng cách kết hợp với tổ chức hoạt động nhóm sẽ làm cho học sinh tranh luận ý kiến giữa các thành viên, giữa các nhóm làm cho tiết học sinh động hơn và cũng góp phần phát huy kỹ năng thu thập thông tin, xử lý thông tin trong khi tham gia hoàn thành phiếu học tập của nhóm.