8. Những chữ viết tắt trong đề tài
4.2.4. Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch (Tiết 96)
I . MỤC TIÊU :
1. Kiến thức
- Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Nêu được điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra.
- Nêu được ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra.
2. Kỹ năng
- Viết được phương trình phản ứng hạt nhân nhiệt hạch, điều kiện để xảy ra phản ứng - Giải thích nguồn gốc năng lượng mặt trời và các vì sao
II . CHUẨN BỊ : 1 . Giáo viên :
- Chuẩn bị sơ đồ cấu tạo bom H.
- GV chuẩn bị kiến thức có liên quan đến bày dạy.
*Phiếu học tập:
P1. Chọn câu trả lời đúng? So sánh sự giống nhau giữa hiện tượng phóng xạ với phản ứng nhiệt hạch :
A. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. B. đều phụ thuộc vào các điều kiện ngoài . C.đều là quá trình tự phát.
D. có thể xảy ra ở các hạt nhân nặng hay nhẹ.
P2.Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch?
A. Sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
B. Phản ứng kết hợp tỏa năng lượng nhiều, làm nóng môi trường xung quanh nên ta gọi là phản ứng nhiệt hạch.
C. Mỗi phản ứng kết hợp tỏa ra một năng lượng bé hơn một phản ứng nhiệt hạch, nhưng tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng kết hợp lại tỏa năng lượng nhiều hơn.
D. Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch nhưng dưới dạng không kiểm soát được.
P3.So sánh sự giống nhau giữa phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch : A. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
B. điều kiện xảy ra phản ứng ở nhiệt độ rất cao. C. đều là quá trình tự phát.
D. năng lượng tỏa ra của phản ứng đều rất lớn.
P4. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Nhà máy điện nguyên tử chuyển năng lượng của phản ứng hạt nhâ n thành năng lượng điện.
B. Phản ứng nhiệt học không thải ra chất phóng xạ làm ô nhiễm môi trường. C. Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy ra ở mức độ tới hạn. D. Trong lò phản ứng hạt nhân các thanh Urani phải có khối lượng nhỏ hơn khối
lượng tớihạn.
P5. Cho phản ứng hạt nhân: 31T21D24He10n. Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He lần lượt là 0,0087 u; 0,0024 u; 0,0305 u và 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng là bao nhiêu?
Đáp án : P1.(A); P2.(C); P3.(A); P4. (Q = 18,06MeV ). 2 . Học sinh :
- Học sinh ôn lại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC BÀI HỌC
Để xảy ra phản ứng nhiệt hạch cần điều kiện gì? Chúng ta có thể thực hiện phản ứng nhiệt hạch ở đâu? Phản ứng nhiệt hạch Định nghĩa 2 2 3 1 1H 1H 2He0n
Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ.
Thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất.
Cơ hội phát triển tư duy của HS
Câu hỏi 1:điều kiện để xảy ra phản ứng nhiệt hạch
Câu hỏi 2: Phản ứng nhiệt hạch có thể thực hiện được ở đâu.
Câu hỏi 3: Cho một ví dụ về hiện tượng phản ứng nhiệt hạch.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC.
* Hoạt động 1 ( 7 phút ) :ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC, KIỂM TRA BÀI CŨ Biết được việc chuẩn bị và học bài của HS.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Lớp trưởng báo cáo tình hình của lớp. - Bài : Phản ứng phân hạch
* HS chuẩn bị trả lời câu hỏi :
- Nghe GV đặt câu hỏi, suy nghĩ, nhớ lại các kiến thức trong bài trước.
- Sau đó HS xung phong trả lời câu hỏi và nhận xét câu trả lời của bạn.
- 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 thức cũ, chúng ta sẽ trả bài đồng thời giúp các em ôn lại và hiểu sâu hơn.
* Câu hỏi kiểm tra bài :
1) Phản ứng phân hạch là gì?
2) Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì? Với điều kiện nào thì nó xảy ra? 3) Nêu các bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân.
* Hoạt động 2 ( 15 phút ) :TÌM HIỂU VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Biết được định nghĩa và điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Hai loại hạt nhân tương tác. - Một loại.
- Hạt nhân được tạo thành có đặc điểm nặng hơn so với hai hạt nhân tương tác.
- HS đọc SGK và đưa ra định nghĩa.
- Có mấy loại hạt nhân tương tác? - Có mấy hạt nhân sản phẩm?
- Hạt nhân được tạo thành có đặc điểm gì so với hai hạt nhân tương tác ? - Phản ứng nhiệt hạch là gì ?
- Tỏa nhiệt.
- Bền vững và không có tính phóng xạ.
-Ở nhiệt độ rất cao từ 50 đến 100 triệu độ.
- HS đọc SGK và đưa ra điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xả ra
- Phản ứng nhiệt hạch xảy ra có kèm theo hiện tượng gì ?
- Sản phẩm được tạo thành có đặc điểm gì ?
- Phản ứng nhiệt hạch xảy ra nhiệt độ như thế nào?
- Điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra?
* Hoạt động 3 ( 8 phút ) :PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRONG VŨ TRỤ
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe và tiếp thu kiến thức.
- Phản ứng nhiệt hạch.
- Khoảng vài chục triệu độ.
- Giảm đi không đáng kể.
- Giải thích nguồn gốc năng lượng mặt trời và các sao như bên nội dung. - Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và các ngôi sao là gì ?
- Giới thiệu nhiệt độ trong lòng Mặt Trời ?
- Khối lượng của mặt Trời và các ngôi sao như thế nào khi chúng bức xạ ?
* Hoạt động 4 ( 7 phút ) : THỰC HIỆN PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRÊN TRÁI ĐẤT
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS lắng nghe trao đổi và đọc SGK để đưa ra câu trả lời cho câu hỏi của GV.
- GV thuyết giảng nội dung thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên trái đất.
- Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động bom H.
* Hoạt động 5 ( 5 phút ) :CỦNG CỐ BÀI
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- HS đọc các câu hỏi SGK và trả lời.
- HS đọc phiếu trả lời và chọn đáp án đúng.
- Yêu cầu các em trả lời các câu hỏi 1, 2 trong SGK trang 289.
- HS lắng nghe và ghi nhớ. phiếu học tập.
- Tóm tắt lại những vấn đề chính của bài học
* Hoạt động 6 ( 3 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 căn dặn của GV.
- Giao các bài tập 1, 2 trong SGK trang 289 cho HS
V. MỘT SỐ KINH NGHIỆM ĐƯỢC RÚT RA TỪ BÀI HỌC :
...
...
...
Chương 5. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 5.1. Mục đích
Đưa giáo án soạn theo hướng rèn luyện kỹ năng hành động Vật lí vào giảng dạy thực tế. Căn cứ vào kết quả của việc giảng dạy:
- Kiểm tra sự đóng góp của đề tài nghiên cứu vào PPDH tích cực.
- Thấy được những trong thiếu sót trong thực hiện nhiệm vụ rèn luyện kỹ năng hành động Vật lí cho HS.
5.2. Nội dung thực nghiệm
Dạy 4 bài trong chư ơng 9 Vật lí 12 nâng cao theo giáo án cải tiến và đánh giá kết quả thực nghiệm dựa trên mức đánh giá (theo Bloom) của câu hỏi trong đề kiểm tra
5.3. Đối tượng thực nghiệm
Chọn một lớp khoảng 35 HS
5.4. Kế hoạch giảng dạy
Thực hiện tiết dạy theo phân bố chương trình (thời khóa biểu).
5.5. Tiến trình thực hiện các bài học
+ Bài 53: Phóng xạ + Bài 54: Phản ứng hạt nhân + Bài 56: Phản ứng phân hạch + Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch 5.6. Kết quả thực nghiệm 5.6.1. Đề kiểm tra
ĐỀ KIỂM TRA 1 TIẾT CHƯƠNG IX I. Mục tiêu:
- Kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của HS sau mỗi chương.
- Tạo điều kiện thuận lợi đẩy mạnh việc học tập, hạn chế việc học tiêu cực ở HS. - Cải thiện tính hợp thức, trung thực và nhạy cảm trong học tập ở HS.
- Giúp GV rút kinh nghiệm để nâng cao hiệu quả giảng dạy.
II.Chuẩn bị:
- GV: soạn đề kiểm tra.
- HS: Ôn tập nội dung chương.
III. Tổ chức kiểm tra:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Kiểm tra sỉ số và nêu yêu cầu về kĩ luật đối với giờ kiểm tra.
- Phát đề kiểm tra cho HS. Quản lí HS làm bài, đảm bảo trung thực ở HS.
- Thu bài và nhận xét về kỷ luật giờ kiểm tra.
- HĐ 1 : Ổn định lớp. - HĐ 2 : Làm bài kiểm tra.
- HĐ 3 : Nộp bài kiểm tra và ghi nhận kiến thức của bài kiểm tra.
IV. Nội dung kiểm tra
1) Nội dung: Chương IX Hạt nhân nguyên tử.
2) Hình thức kiểm tra:
- Trắc nghiệm khách quan & tự luận - Số câu hỏi:
+ 22 câu trắc nghiệm khách quan, mỗi câu có 4 lựa chọn. + 3 câu tự luận.
A. Ma trận đề kiểm tra
B. Nội dung đề kiểm tra I. TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết
A. tính riêng cho hạt nhân ấy. B. của một cặp prôtôn-prôtôn.
C. tính cho một nuclôn. D. của một cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron).
Câu 2: Hạt nhân 92235U hấp thụ một hạt nơtrôn sinh ra x hạt , y hạt , 1 hạt 20882 Pb và 4 hạt nơtrôn. Ta có : A. x = 6, y = 2 hạt - . B. x = 6, y = 4 hạt+ . C. x = 8, y = 1 hạt-. D. x = 8, y = 4 hạt +. Mức độ Biết Hiểu Vận dụng Phân tích Nội dung TN TL TN TL TN TL TN TL 0,5 0,5 0,25
Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Độ hụt khối 2 2 1 0,5 0,75 1 0,5 2 Phóng xạ 2 3 1 2 1 0,5 0,75 1,5 0,25 Phản ứng hạt nhân 2 3 1 1 0,25 0,25 Phản ứng phân hạch 1 1 0,25 0,25 Phản ứng nhiệt hạch 1 1 2,0 5 3 0 TỔNG 8 12 5 0
Câu 3: Phản ứng nhiệt hạch là sự
A. kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao.
B. phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt. C. phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn.
D. kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao.
Câu 4: Một lượng chất phóng xạ có khối lượng ban đầu là m0. Sau 5 chu kì bán rã, khối lượng của chất phóng xạ còn lại là
A. 5 0 m m B. 10 0 m m C. 8 0 m m D. 32 0 m m
Câu 5:Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Hạt nhân nguyên tử AZX được cấu tạo từ Z proton vàA nơtron. B. Hạt nhân nguyên tử AX
Z được cấu tạo từ Z nơtron và A proton. C. Hạt nhân nguyên tử ZAX được cấu tạo từ Z proton và (A-Z) nơtron. D. Hạt nhân nguyên tử AX
Z được cấu tạo từ Z nơtron và A proton.
Câu 6: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết của nó tính cho mỗi nuclôn. Cho mp= 1,00727u; mn= 1,00867u; mC14= 14,01932u; mC12= 12,00055u; 1u= 931MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của 126 Cvà 146 Clà
A. 5,38MeV; 7,23MeV. B. 7,23MeV; 5,38MeV.
C. 7,38MeV; 6,23MeV. D. 6MeV; 5,38MeV. Câu 7: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ. B. Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia,,.
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 8: Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ Po
210
84 có chu kì bán rã T. Cho
NA=6,023.1023mol-1. Số nguyên tử ban đầu của hạt nhân84210Polà
A. 5,62.1022 nguyên tử. B. 5,74.1022 nguyên tử. C. 5,74.1020 nguyên tử. D. 1,21.1022nguyên tử
Câu 9: Trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt tham gia A. được bảo toàn. B. tăng.
C. giảm. D. tăng hoặc giảm tùy theo phản ứng.
Câu 10: Cho phản ứng sau : 1123Na11 pX 1020 Ne. Cho biết tên gọi của X là? A. 10n. B. 12H. C. 42He. D. 32He.
Câu 11:Trong phóng xạ , trong bảng phân loại tuần hoàn, hạt nhân con so với hạt nhân mẹ :
A. lùi hai ô. B. lùi bốn ô.
C. tiến 2 ô. D. khôngthay đổi vị trí.
Câu 12: Hạt nhân 42He gồm có 2 prôtôn và 2 nơtrôn, prôtôn có khối lượng mp, nơtrôn có khối lượng mn, hạt nhân 42He có khối lượng m. Khi đó ta có :
A. mp + mn > 2 1 m. B. mp + mn > m. C. mp + mn < 2 1 m. D. mp + mn = 2 1 m.
Câu 13: Cho phản ứng hạt nhân: 1327Al42 He1530P01n. Biết khối lượng của hạt nhân Al, hạt nhân He, hạt nhân P, hạt nhân n lần lượt là 27,00125 u; 4,00974 u; 30,00 970 u; 1,00870 và 1u =931,5 MeV/c2. Phản ứng này tỏa hay thu năng lượng và có độ lớn là
A. thu năng lượng; 6,9MeV. B. tỏa năng lượng; 6,9MeV. C. thu năng lượng; 7,41MeV. D. tỏa năng lượng; 7,41MeV.
Câu 14: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì
A. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.
B. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y. C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.
Câu 15: Cho phản ứng hạt nhân: 1327Al24 He1530P01n+3,25MeV. Cho NA=6,023.1023 mol-1. Năng lượng tỏa ra của 1mol khí 1530Plà
A. 5,2.1013 J. B. 3,13.1011 J. C. 3,13.1010 J. D. 7,2.1011 J.
Câu 16: Một mẫu gỗ cổ đại có độ phóng xạ ít hơn 4 lần so với mẫu gỗ cùng loại vừa mới chặt. Biết chu kì bán rã của 1530P là T=138 ngày. Tuổi của mẫu gỗ này là
A. 6624 giờ. B. 276 giờ. C. 338 ngày. D. 724 ngày.
Câu 17: Phát biểu nào sau đây làsai?
A. Nhà máy điện nguyên tử chuyển năng lượng của phản ứng hạt nhân thành năng lượng điện.
B. Phản ứng nhiệt học không thải ra chất phóng xạ làm ô nhiễm môi trường. C. Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy ra ở mức độ tới hạn. D. Trong lò phảnứng hạt nhân các thanh Urani phải có khối lượng nhỏ hơn khối lượng tới hạn.
Câu 18: So sánh sự giống nhau giữa phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch : A. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
B. điều kiện xảy ra phản ứng ở nhiệt độ rất cao. C. đều là quá trình tự phát.
D. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng.
Câu 19: Phát biểu nào là sai?
A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền.
B. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.
C. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtron) khác nhau gọi là đồng vị.
D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.
Câu 20: Trong sự phân hạch của hạt nhân 23592U , gọi k là hệ số nhân nơtron. Phát biểu