8. Các chữ viết tắt trong đề tài
4.2.3Bài 56: Phản ứng phân hạch
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
Nêu được phản ứng phân hạch là gì và viết được một ví dụ về phương trình phản ứng
này.
Nêu được phản ứng dây chuyền là gì và các điều điện xảy ra phản ứng hạt nhân dây
chuyền (hiểu được hệ số nhân nơtrôn, khối lượng tới hạn).
Nêu các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.
2. Kĩ năng:
Hiểu được một cách sơ lược nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của lò phản ứng hạt nhân
và nhà máy điện nguyên tử.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên:
Cố gắng sưu tầm hoặc vẽ trên giấy khổ lớn Hình 56.2, Hình 56.3 và Hình 56.4
SGK(lược bỏ các chi tiết không cần thiết).
Giáo viên chuẩn bị kiến thức có liên quan đến bài dạy.
Phiếu học tập:
Phiếu học tập
Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà:
- Tìm hiểu lại phản ứng phân hạch là gì? Tìm một ví dụ về phản ứng phân hạch. - Tìm hiểu mô hình phản ứng phân hạch trong SGK Hình 56.1?
- Tìm hiểu điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền?
- Tìm hiểu sơ lược nguyên tắc hoạt động của lò phản ứng hạt nhân và nhà máy điện phản ứng hạt nhân.
Câu hỏi cũng cố bài:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phản ứng phân hạch? A. Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng.
B. Tổng năng lượng liên kết của các mảnh phân hạch nhỏ hơn năng lượng liên kết của các hạt nhân mẹ.
C. Tổng khối lượng của các mảnh phân hạch bé hơn khối lượng hạt nhân mẹ. D. Tổng độ hụt khối của các mảnh phân hạch lớn hơn độ hụt khối của hạt nhân mẹ.
Câu 2: Trong phản ứng phân hạch của hạt nhân . Năng lượng trung bình tỏa ra khi phân chia một hạt nhân là 200MeV. Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt
nhân của 1kg Urani trong lò phản ứng là bao nhiêu? Biết số Avôgadrô NA =
6,023.1023/ mol.
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Phản ứng nhiệt học không thải ra chất phóng xạ làm ô nhiểm môi trường. B. Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy ra ở mức độ tới hạn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C. Trong lò phản ứng hạt nhân các thanh Urani phải có khối lượng nhỏ hơn khối lượng tới hạn.
D. Nhà máy điện nguyên tử chuyển năng lượng của phản ứng hạt nhân thành năng lượng điện.
Câu 4: Chọn câu trả lời đúng? Cấu tạo của lò phản ứng nơtrôn nhiệt gồm có: A. Các thanh nhiên liệu B. Chất làm chậm.
C. Các thanh đều khiển D. A, B, C đều đúng
Câu 5: Điều kiện để các phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy ra là A. Phải làm chậm nơtrôn.
B. Hệ số nhân nơtrôn k 1.
C. Khối lượng 235U phải nhỏ hơn khối lượng tới hạn.
D. Phải tăng tố cho các nơtrôn.
Đáp án câu hỏi cũng cố bài: Câu 1. (B); Câu 2. (Q = 8,2.103
J); Câu 3. (C); Câu 4. (D); Câu 5. (A).
b. Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 56: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 1. Sự phân hạch
a) Sự phân hạch của Urani.
Định nghĩa sự phân hạch
Sự phân hạch thường sinh ra một số (từ 2 đến 3) nơtrôn và tỏa ra một năng lượng rất lớn vào khoảng 200MeV đối với
hạt nhân
b) Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch (SGK)
2. Phản ứng phân hạch dây chuyền.
a) Định nghĩa phản ứng phân hạch dây chuyền.
b) Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền
Hệ số nhân nơtrôn k bằng tỉ số giữa số nơtrôn sinh ra và số nơtrôn mất mát đi do các nguyên nhân khác đã nêu.
Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền
không thể xảy ra.
Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy
ra với mật độ nơtrôn không đổi.
Phản ứng dây chuyền kiểm soát được.
Nếu k > 1 thì dòng nơtrôn tăng liên
tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử.
Phản ứng dây chuyền không kiểm soát được.
Để giảm thiểu số nơtrôn bị mất vì thoát ra ngoài nhằm đảm bảo có k 1, thì khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới một giá trị tối thiểu, gọi là khối lượng tới hạn mth. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. Lò phản ứng hạt nhân.
a) Cấu tạo : (SGK)
b) Hoạt động : (SGK) 4. Nhà máy điện hạt nhân
a) Cấu tạo: (SGK)
b) Hoạt động: Dựa vào hai chu trình.
Chu trình 1:
Chu trình 2:
5. Luyện tập
2. Học sinh:
Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân (Bài 54).
III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC
* Những cơ hội để kích thích hứng thú học tập môn Vật Lí cho HS.
- Phát phiếu câu hỏi để HS về nhà tìm hiểu trước khi tới lớp nhằm giúp HS định hướng nội dung mình sẽ học gồm những gì, để chuẩn bị và phát triển.
- Yêu cầu HS sưu tầm các tranh ảnh liên quan đến phản ứng phân hạch. - Đặt ra câu hỏi để kích thích hứng thú học tập của HS như:
+ Cho một ví dụ về hiện tượng phản ứng phân hạch. + Điều kiện để xảy ra phản ứng phân hạch.
IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC:
* Hoạt động 1 (3 phút): ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC, KIỂM TRA BÀI CŨ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Lớp trưởng báo cáo tình hình của lớp. - Kiểm tra bài cũ: không có.
- Yêu cầu học sinh cho biết tình hình của lớp.
Sự phân hạch
Sự phân hạch của Urani.
Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch
Phản ứng phân hạch dây chuyền.
Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền
Khi k < 1 thì phản ứng dây chuyền không thể xảy ra.
Khi k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra.
Khi k > 1 thì phản ứng dây chuyền không kiểm soát được. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lò phản ứng hạt nhân.
Nhà máy điện hạt nhân
Để xảy ra phản ứng phân hạch cần điều kiện gì? Chúng ta có thể kiểm tra được phản ứng phân hạch hay không?
* Hoạt động 2 (17 phút): TÌM HIỂU VỀ SỰ PHÂN HẠCH
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe và chuẩn bị đi vào bài học mới.
- Dùng nơtrôn chậm bắn phá vào hạt nhân
.
- HS trao đổi và đưa ra phát biểu. - HS lắng nghe và trả lời câu hỏi.
- Hai hạt nhân có khối lượng nhỏ hơn và số khối thuộc loại trung bình.
- Một số nơtrôn và tỏa ra năng lượng.
- Có hơn hai nơtrôn giải phóng ra và đều giải phóng một năng lượng lớn.
- Vào bài: Ở bài trước chúng ta đã tìm hiểu sơ lược về phản ứng phân hạch là gì.
- Vậy để biết điều kiện để xảy ra phản ứng phân hạch như thế nào thì các em hãy đi vào phần tiếp theo.
* Sự phân hạch của Urani.
- Giới thiệu phản ứng hạt nhân cảu hai nhà hóa học người Đức: Otto Hann và Fritx Strassman.
- Phát biểu sự phân hạch là gì?
- Treo Hình 56.1 cho HS quan sát và đặt câu hỏi.
- Hạt nhân Urani vỡ thành mấy hạt nhân? Chúng có đặc điểm gì?
- Kèm theo quá trình phân hạch này còn có các tia nào?
* Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch.
- Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch là gì?
* Hoạt động 3 (20 phút): TÌM HIỂU PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH DÂY CHUYỀN
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS quan sát sơ đồ và trả lời câu hỏi. - Hai nơtrôn.
- Hai hạt nhân. - Bốn nơtrôn.
- Bốn hạt nhân.
- HS trao đổi và đưa ra định nghĩa. - Ba nơtrôn.
- Một nơtrôn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Treo Hình 56.2 và giới thiệu phản ứng dây
chuyền với (khi k = 2).
- Sau lần phân hạch thứ nhất có mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụ?
- Có mấy hạt nhân tiếp tục phân hạch? - Sau lần phân hạch thứ hai có mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụ? - Có mấy hạt nhân tiếp tục phân hạch? - Phản ứng hạt nhân dây chuyền là gì? - Sau lần phân hạch thứ nhất có mấy nơtrôn được tạo ra?
- Khi k < 1. - Khi k = 1. - Khi k > 1.
- HS trao đổi và đưa ra định nghĩa
- Khi nào phản ứng dây chuyền không xảy ra? - GV nhận xét và giải thích thêm cho HS hiểu. - Khi nào phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtrôn không đổi?
- Khi nào phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtrôn tăng kiên tục?
- Khối lượng tới hạn là gì?
* Hoạt động 4 (20 phút): TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ PHẢN ỨNG HOẠT ĐỘNG CỦA LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Quan sát Hình 56.3: Sơ đồ lò phản ứng nơtrôn nhiệt, đọc SGK, trao đổi và trả lời câu hỏi của GV.
- Treo Hình 56.3 và giới thiệu sơ đồ phản ứng nơtrôn nhiệt. Yêu cầu HS cho biết cấu tạo của lò phản ứng nơtrôn nhiệt?
- Nêu nguyên tắc hoạt động của lò phản ứng nơtrôn nhiệt?
* Hoạt động 5 (15 phút): TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Quan sát Hình 56.3: Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân, đọc SGK, trao đổi và trả lời câu hỏi của GV.
- Treo Hình 56.3 và giới thiệu sơ đồ nhà máy điện hạt nhân. Yêu cầu HS cho biết cấu tạo của nhà máy điện hạt nhân?
- Nêu nguyên tắc hoạt động của nhà máy điện hạt nhân?
* Hoạt động 6 (10 phút) : CỦNG CỐ BÀI
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS đọc các câu hỏi trong SGK và trả lời. - HS đọc phiếu trả lời và chọn đáp án đúng. - HS lắng nghe và ghi nhớ.
- Yêu cầu các em trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trong SGK trang 287.
- Sau đó yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiếu trả lời học tập.
- Sau đó tóm tắt lại những vấn đề chính của buổi học hôm nay cho HS nắm vững để về học.
* Hoạt động 7 (5 phút) : HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi nhớ lời dặn của GV. - Giao các bài tập 1, 2, 3, 4 trong SGK trang 287 cho HS về nhà làm và hãy trả lời các câu hỏi còn lại trong phiếu học tập. V. MỘT SỐ KINH NGHIỆM ĐƯỢC RÚT RA TỪ BÀI HỌC: ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});