8. Các chữ viết tắt trong đề tài
4.1.4.Phân tích nội dung của chương
Chủ đề Nội dung Ghi chú
Phản ứng hạt nhân. Định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
- Phản ứng hạt nhân.
- Định luật bảo toàn số khối, bảo toàn điện tích,
bảo toàn động lượng và bảo toàn năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân.
- Độ hụt khối và năng lượng liên kết hạt nhân. - Phương trình phản ứng hạt nhân, năng lượng tỏa ra hay thu trong phản ứng hạt nhân.
Hiện tượng phóng xạ. Định luật phóng xạ, Các quy tắc chuyển dịch. Độ phóng xạ. Đồng vị phóng xạ và ứng dụng. - Hiện tượng phóng xạ. - Thành phần và bản chất của tia phóng xạ.
- Định luật phóng xạ và hệ thức của định luật này. - Độ phóng xạ và các công thức tính độ phóng xạ. - Ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.
- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải được các bài tập.
Phản ứng phân hạch. Phản ứng dây chuyền.
- Phản ứng phân hạch và viết một phương trình ví dụ về phản ứng này.
- Phản ứng dây chuyền và các điều kiện phản ứng này xảy ra.
- Nêu các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.
Phản ứng nhiệt hạch
- Phản ứng nhiệt hạch và điều kiện để phản ứng này xảy ra.
- Viết một phương trình ví dụ về phản ứng nhiệt hạch và nêu những ưu việt của năng lượng phản ứng nhiệt hạch.
4.2. Thiết kế một số bài giảng trong chương 9. Hạt nhân nguyên tử. Vật lý 12 nâng cao. Theo hướng đề tài đã nghiên cứu. Sau đây em sẽ thiết kế một số bài trong chương 9. Hạt nhân nguyên tử. Vật lý 12 nâng cao.
4.2.1. Bài 53
PHÓNG XẠ (TIẾT 88-89)
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì?
Nêu được thành phần và bản chất của tia phóng xạ.
Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này.
Nêu được độ phóng xạ là gì và viết được công thức tính độ phóng xạ.
Nêu được ứng dụng của các đồng vị phóng xạ.
2. Kĩ năng:
Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải thích được các bài tập trong SGK và các bài tập mở rộng khác.
II. CHUẨN BỊ: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Giáo viên:
a. Kiến thức và dụng cụ:
Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 53.2 SGK và Hình 53.2 SGK.
Chuẩn bị kiến thức để giảng dạy bài này và sưu tầm thêm các hình vẽ có liên quan đến
bài dạy trên mạng hoặc trên các SGK có liên quan khác.
Phiếu học tập:
* Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà:
- Phóng xạ hiện tượng tỏa hay thu năng lượng. Giải thích? - Tìm hiểu bản chất của tia phóng xạ.
- Khi các tia phóng xạ này bay trong điện trường thì bị lệch như thế nào?
- Khi hạt nhân mẹ xảy ra các tia α, β, γ thì hạt nhân con tiến hay lùi như thế nào trong bảng hệ thống tuần hoàn.
- Tìm hiểu công thức về định luật phóng xạ của N, m, H.
* Câu hỏi cũng cố bài:
Câu 1: Trong các tia sau, tia nào là dòng điện không mang điện tích?
A. Tia β+ B. Tia α C. Tia γ D. Tia β-
Câu 2: Trong phóng xạ β+, trong bảng phân loại tuần hoàn, hạt nhân con so với hạt nhân mẹ: A. Lùi một ô B. Lùi hai ô.
C. Tiến một ô D. Không thay đổi vị trí.
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia α, β, γ B. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ.
C. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác.
D. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ nơtrôn.
Câu 4: Trong phóng xạ α, trong bảng phân loại tuần hoàn, hạt nhân con so với hạt nhân mẹ: A. Lùi bốn ô. B. Lùi hai ô.
C. Tiến hai ô. D. Không thay đổi vì trí.
C. Tiến một ô D. Không thay đổi vì trí. Đáp án câu hỏi cũng cố bài: Câu 1. (C); Câu 2. (A); Câu 3. (C);
Câu 4. (B); Câu 5. (C)
b. Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 53:PHÓNG XẠ 1. Hiện tượng phóng xạ
Định nghĩa: (SGK) VD:
Vậy quá trình phóng xạ là quá trình
tỏa năng lượng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Các tia phóng xạ
a) Các loại tia phóng xạ: tia α, tia β, tia γ.
b) Bản chất các loại tia phóng xạ
*Tiaα:kíhiệu:
- Bị lệch về bản (-) của điện trường,
vì mang điện tích +2e.
- Phóng ra với vận tốc khoảng 2.107m/s.
- Có khả năng ion hóa chất khí. - Đâm xuyên kém. Trong không khí
đi được 8cm. VD:
Hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn.
* Tia : có hai loại tia là: .
- Đều phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng.
- Ion hóa chất khí yếu hơn tia α . - Đâm xuyên mạnh. Trong không khí đi được vài mét.
- Tia bị lệch về bản (+)
của điện trường, vì mang điện tích -e. VD:
Hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn.
- Tia bị lệch về bản (-) của điện
trường, vì mang điện tích +e.
3. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ. a) Định luật phóng xạ Định nghĩa: (SGK) N(t) = N0 m(t) với: : gọi là hằng số phóng xạ.
N0, m0 là số hạt nhân, khối lượng ban
đầu của chất phóng xạ ở t = 0. N, m là số hạt nhân, khối lượng còn lại của chất phóng xạ ở t.
là số hạt nhân, khối lượng bị
phân rã của chất phóng xạ sau t
A(g) nguyên tử
m(g) nguyên tử
m0(g) N0 nguyên tử
m = ; N0 =
Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm với thời gian theo định luật hàm số mũ vơi số mũ âm. b) Độ phóng xạ H Định nghĩa: (SGK) H(t) H = Đơn vị: 1Bq = 1 phân rã/s 1Ci = 3,7.1010 Bq Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian cùng quy luật hàm số mũ, như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó.
4. Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng
a) Đồng vị phóng xạ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Có hai loại: đồng vị phóng xạ tự nhiên
VD:
Hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Ngoài ra có sự tồn tại của hai hạt sơ cấp mới là nơtrinô ( ) và phản nơtrinô ( ).
* Tia γ : kí hiệu:
- Có bản chất là sóng điện từ, chùm phôtôn có năng lượng cao.
- Không bị lệch trong điện trường, vì không mang điện tích.
- Có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α, β.
- Không có sự biến đổi hạt nhân trong phóng xạ .
nhân tạo của một nguyên tố hóa học là chúng có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.
b) Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ
- Trong y khoa - Trong công nghiệp. - Trong nông nghiệp. - Trong ngành khảo cổ.
5. Luyện tập
2. Học sinh:
Ôn lại kiến thức về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường đã học ở lớp 11.
III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC: Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ. Định luật phóng xạ: N(t) = N0 m(t) Độ phóng xạ H: H(t) H = * Đồng vị phóng xạ. * Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ. Trong y khoa
Trong công nghiệp.
Trong nông nghiệp.
Năm 1896, Béc-cơ-ren tìm ra hiện tượng muối urani phát ra những tia có thể tác dụng làm đen kính ánh => hiện tượng phóng xạ.
Các tia phóng xạ.
Các loại phóng xạ: tia , tia , tia .
Bản chất các loại tia phóng xạ * Phóng xạ α: VD: * Phóng xạ : VD: * Phóng xạ : VD: * Phóng xạ .
Định nghĩa hiện tượng phóng xạ.
* 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 hiện tượng phóng xạ. - Đặt ra câu hỏi để kích thích hứng thú học tập của HS như:
+ Cho một ví dụ về hiện tượng phóng xạ + Quá trình phóng xạ do đâu mà có.
IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC:
* Hoạt động 1 (7 phút): ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC, KIỂM TRA BÀI CŨ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Lớp trưởng báo cáo tình hình của lớp. - Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, độ hụt khối.
- HS lắng nghe.
* HS chuẩn bị trả lời câu hỏi:
1) * Hạt nhân có kí hiệu có A nulôn.
với A = N+Z
Z: prôtôn; kí hiệu: , mang điện
tích e+.
N: nơtrôn; kí hiệu: , không
mang điện tích.
Khối lượng của: prôtôn và nơtrôn
gần bằng nhau.
* Cấu tạo của hạt nhân:
gồm: 53 prôtôn, 78 nơtrôn.
gồm: 84prôtôn, 126 nơtrôn.
2) Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtrôn N khác nhau.
VD: Cacbon có các đồng vị: ; .
3) * Khối lượng hạt nhân m bao giờ cũng nhỏ hơn so với tổng khối lượng của các
nulôn m0 tạo thành hạt nhân đó một lượng
là độ hụt khối.
= [Zmp + (A - Z)mn]- m
- Yêu cầu HS cho biết tình hình của lớp. - Nhắc lại tiết trước các em đã học bài gì? - Để giúp các em có thể kiểm tra lại kiến em ôn lại và hiểu sâu hơn.
* Câu hỏi kiểm tra bài:
1) Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo như thế nào? Hãy nêu cấu tạo hạt nhân của các
nguyên tử và .
2) Đồng vị là gì? Cho ví dụ.
3) Độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân là gì? Chúng có liên quan thế nào với sự bền vững của hạt nhân?
lượng cần cung cấp cho để phá vỡ hạt nhân ra thành các nulôn riêng biệt. Wlk = [Zmp + (A - Z)mn - m]c2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Hoạt động 2 (8 phút): HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe sự đặt vấn đề của GV.
- Suy nghĩ và đưa ra vấn đề mới cho bản thân. - HS nêu định nghĩa.
- Do các nguyên nhân bên trong gây ra. - Dù nguyên tử của chất phóng xạ có nằm trong hợp chất khác nhau, dù ta có làm thay đổi nhiệt độ của mẫu phóng xạ, làm tăng áp xuất tác dụng lên nó, thì nó cũng không hề chịu ảnh hưởng gì.
- Quá trình biến đổi hạt nhân.
- Vậy quá trình phóng xạ là quá trình tỏa năng lượng. Phương trình có dạng:
- Vào bài: chúng ta đã biết được cấu tạo của hạt nhân. Vậy để hạt nhân này biến đổi thành hạt nhân khác thì trong nó xảy ra hiện tượng phóng xạ. Vậy để biết hiện tượng phóng xạ là gì thì chúng ta đi vào bài mới.
- Yêu cầu HS định nghĩa hiện tượng phóng xạ là gì?
- Quá trình phân rã phóng xạ do đâu mà có? - Hãy cho biết nó không phụ thuộc vào những yếu tố nào?
- Hãy cho biết thực chất của quá trình phân rã phóng xạ là gì?
- Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài mà do yếu tố bên trong gây ra nên nó là phản ứng tỏa hay thu năng
lượng? Phương trình phóng xạ có dạng thế nào?
* Hoạt động 3 (25 phút): CÁC TIA PHÓNG XẠ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe sự đặt vấn đề của GV.
- HS trao đổi và đưa ra câu kết luận.
- Có 3 loại tia phóng xạ chính là tia α , tia , tia .
- HS lắng nghe.
- Chuyển ý: Khi xảy ra hiện tượng phóng xạ thì sinh ra các tia phóng xạ không nhìn thấy, đó là những tia nào và bản chất của nó như thế nào?
Để biết được điều đó, chúng ta cùng đi vào phần tiếp theo.
Tia α chính là các hạt nhân của nguyên tử nào?
* Các loại tia phóng xạ:
- Treo Hình 53.1 cho HS thấy và các em cho biết trong quá trình phóng xạ hạt nhân cho ra các tia phóng xạ chính nào?
- GV diễn giải và kết luận.
- HS quan sát hình vẽ.
- Kí hiệu là và mang điện dương (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khoảng 2.107 (m/s).
- Làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh. - Tia α chỉ đi được tối đa khoảng 8cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1mm.
- Tia và .
- Các hạt electron ( ) và mang điện âm.
- Các hạt pozitron ( ) và mang điện
dương.
- Chúng chuyển động cùng vận tốc và gần bằng vận tốc ánh sáng.
- Làm ion hóa môi trường và mất năng lượng. - Tia đi được quãng đường tới hàng
trăm mét trong không khí và có thể
xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài milimet.
- Kí hiệu là và không mang điện tích.
- Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao. - Khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia và tia .
để tìm hiểu.
* Bản chất của loại tia phóng xạ:
- Cho HS quan sát Hình vẽ 53.2 trong SGK và đặt các câu hỏi liên quan đến hình vẽ.
- Tia α có kí hiệu và mang điện gì? - Tia α phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu?
- Tia α có khả năng gì? - Giới thiệu quãng đường đi?
- Tia có hai loại là gì?
- Tia chính là các hạt nào và mang điện gì?
- Tia chính là các hạt nào và mang điện gì?
- Tia và phóng ra từ hạt nhân với vận
tốc bằng bao nhiêu? - Tia có khả năng gì?
- Giới thiệu quãng đường đi của tia ? - GV nhận xét và đúc kết lại vấn đề.
- Tia có kí hiệu và mang điện gì? - Bản chất của tia là gì?
Giới thiệu quãng đường đi của tia ?
* Hoạt động 4 (25 phút): ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ. ĐỘ PHÓNG XẠ.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe sự đặt vấn đề của GV.
- Giảm theo thời gian
- HS đọc SGK và đưa ra định nghĩa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Số hạt nhân chưa bị phân rã là N0/2.
- Số hạt nhân chưa bị phân rã là N0/4.
- Trong quá trình phóng xạ hạt nhân có sự biến đổi cả về lượng và chất. Vậy sự biến đổi đó được tính bằng công thức gì? Để biết được chúng ta hãy đi vào nghiên cứu phần mới.
* Định luật phóng xạ:
- Trong quá trình phân rã hạt nhân, số hạt nhân có đặc điểm gì?
- Thế nào là chu kì bán rã?
- Sau khoảng thời gian T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?
- Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?
- Số hạt nhân chưa bị phân rã là N0/8 và
N0/16.
- HS cùng GV vẽ đồ thị 53.3
- Công thức số nguyên tử và khối lượng: N(t) = N0
m(t)
-Với là hằng số phóng xạ và có
công thức:
- Đơn vị là:1/s.
- HS đọc SGK và trao đổi đưa ra phát