- Xây dựng sơ đồ phát triển bài tập chương “Hạt nhân nguyên
c. Bài học bài tâ ̣p vâ ̣t lý theo lý thuyết phát triển bài tâ ̣p
2.4.2. Thiết kế và sử dụng bài giảng bài tập chương “Hạt nhân nguyên
theo hướng phát triển bài tập vật lý
Căn cứ vào phân phối chương trình môn vật lý 12 nâng cao, trong chương hạt nhân nguyên tử có hai tiết dạy bài tập và một tiết ôn tập. Ở đây tôi soạn hai bài giảng trong đó tiết bài tập thứ nhất (sau khi học sinh đã học xong bài phóng xạ) và tiết thứ hai sau khi học xong phản ứng phân hạch và nhiệt hạch.
2.4.2.1. Giáo án số 1- Tiết 90: Bài tập về phóng xạ và cấu tạo hạt nhân I. Mục tiêu
1. Kiến thức
* Phần cấu tạo hạt nhân:
- Nêu được cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
0 α P → P P→ α P →
- Nắm được các công thức tính độ hụt khối, năng lượng liết kết hạt nhân, năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân và công thức tính bán kính của hạt nhân.
* Phần phóng xạ:
- Nắm vững khái niệm hiện tượng phóng xạ. - Hiểu và nắm vững định luật phóng xạ.
- Hiểu và ghi nhớ các công thức phóng xạ và độ phóng xạ. - Phân biệt được các loại phóng xa.
2. Kĩ năng
- Hiểu và vận dụng các công thức về cấu tạo hạt nhân và phóng xạ để giải được các bài toán liên quan.
- Hiểu và vận dụng được các nguyên lý phát triển bài tập vật lý.
- Vận dụng các kiến thức đã học để giải các BTCB và phát triển các bài tập đó theo các phương án về phát triển bài tập và giải được chúng.
3. Giáo dưỡng
Hiểu được những ứng dụng to lớn về phóng xạ trong thực tế và hình thành những hiểu biết về thế giới vi mô.
Có cái nhìn khách quan và cầu tiến về thế giới vi mô.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Giáo án theo phương pháp giải quyết vấn đề và dựa theo lý thuyết phát triển bài tập vật lý. Lựa chọn được những BTCB có tính trọng tâm và căn bản để phát triển được nó, các câu hỏi phải đưa học sinh không những tự giải quyết vấn đề đặt ra mà còn kích thích học sinh chủ động phát triển vấn đề.
- Chuẩn bị các phiếu học tập phương tiện phục vụ dạy học. - Phiếu học tập:
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 1
Lớp:...
Yêu cầu học sinh viết lại các công thức và đặc điểm cơ bản của cấu tạo hạt nhân và phóng xạ.
Câu1. Kí hiệu của nguyên tử mà hạt nhân của nó chứa 8 prôtôn và 9 nơtrôn là: A. 17
8O B. 8
17O C. 8
9O D. 17 9O
Câu 2. Theo định nghĩa,đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng:
A. 1/16 khối lượng nguyên tử Ôxi.
B. Khối lượng trung bình của nơtrôn và Prôtôn
C. 1/12khối lượng của đồng vị phổ biến của nguyên tử cacbon 12
6C
D. khối lượng của nguyên tử Hidrô
Câu 3. Kết luận nào dưới đây là không đúng?
A. Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ.
B. Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một chất phóng xạ.
C. Độ phóng xạ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ, tỉ lệ thuận với số nguyên tử của chất phóng xạ.
D. Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo quy luật quy định hàm số mũ.
Câu 4. Đồng vị 234
92 U sau một chuỗi phóng xạ α và β- biến đổi thành 206 82 Pb. Số phóng xạ α và β- trong chuỗi là:
A. 7 phóng xạ α, 4 phóng xạ β- B. 5 phóng xạ α, 5 phóng xạ β-
C. 10 phóng xạ α, 8 phóng xạ β- D. 16 phóng xạ α, 12 phóng xạ β-
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 2
Họ và Tên:... BTCB1 Lớp:...
Chất phóng xạ Pôlôni 210
84Po phát ra tia α và biến đổi thành chì206 82Pb. Chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày đêm. Ban đầu có 200g Pôlôni, sau một thời gian phóng xạ còn lại 2g. Hãy tìm thời gian phóng xạ của Pôlôni.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 3
Họ và Tên:... Bài tập 1 Lớp:...
Bài tập1 có độ khó tương đương với BTCB1. Có thể cho biết khối lượng ban đầu, thời gian phóng xạ và tìm khối lượng còn lại,...
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 4
Họ và Tên:... Bài tập 2 Lớp:...
Chất phóng xạ Pôlôni 210
84Po phát ra tia α và biến đổi thành chì206 82Pb. Chu kỳ bán rã của Po là T (ngày đêm). Ban đầu có 200g Pôlôni, sau một thời gian phóng xạ còn lại 2g và độ phóng xạ giảm 99%. Hãy tìm thời gian phóng xạ của Pôlôni.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 5
Họ và Tên:... Bài tập 3 Lớp:...
Chất phóng xạ Pôlôni 210
84Po phát ra tia α và biến đổi thành chì206 82Pb. Chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày đêm. Ban đầu có 200g Pôlôni, sau một thời gian phóng xạ còn lại 2g. Hãy tìm số hạt nhân chì mới hình thành.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 6
Họ và Tên:... Bài tập 4 Lớp:...
Chất phóng xạ Pôlôni 210
84Po phát ra tia α và biến đổi thành chì206 82Pb. Chu kỳ bán rã của Po là 138 ngày đêm. Ban đầu có 200g Pôlôni, sau thời gian t1 độ phóng của Po còn lại 60%. Hãy tìm khối lượng hạt nhân α sau thời gian
t1 36,3 ngày đêm.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 7
Họ và Tên:... Bài tập 5 Lớp:...
Chất phóng xạ Pôlôni 210
84Po phát ra tia α và biến đổi thành chì206
82Pb. Sau thời gian t1=239,70 ngày đêm (tính từ thời điểm ban đầu), người ta đo được độ phóng xạ của Po đã giảm 70%. Tại thời điểm t2 cách thời điểm t1 60,3 ngày đêm lượng Po còn lại 22,16g. Tìm năng lượng tỏa ra trong quá trình phóng xạ tính từ thời điểm ban đầu cho đến tại thời điểm t3. Biết rằng thời điểm t3 cách thời điểm t2 là 114 ngày đêm.
2. Học sinh:
- Xem lại các kiến thức cũ đã học.
- Nắm vững các phương án phát triển bài tập. - Hoàn thành những nhiệm vụ được giao về nhà.
III. Phương pháp giảng dạy
Lấy phương pháp giải quyết vấn đề làm chủ đạo và kết hợp các phương pháp khác với nó.
IV. Tiến trình tiết dạy- học làm bài tập
1. Ổn định lớp.
2. Tổ chức các hoạt động dạy học.
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Học sinh nhận phiếu học tập và trả
lời các câu hỏi trong phiếu học tập
trong khoảng thời gian là 5 phút. - Giáo viên thu phiếu học tập, chữa nhanh các câu hỏi trắc nghiệm.
Hoạt động 2: (6 phút) Giải BTCB1
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Tất cả học sinh giải BTCB1 trong phiếu học tập
- Một học sinh lên bảng giải BTCB1, các học sinh còn lại theo dõi bài làm của bạn, đối chiếu với bài giải của mình.
- Mỗi học sinh của mỗi nhóm nhận xét bài làm của bạn
Giáo viên phát phiếu học tập số 2, nội dung của phiếu học tập số 2 là BTCB1
- Chia nhóm thảo luận
- Gọi một học sinh lên bảng vẽ sơ đồ và trình bày phương án giải BTCB1. - Trong thời gian đó giáo viên kiểm tra việc làm bài tập của một số học sinh còn lại
- Nhận xét bài làm của học sinh
Hoạt động (30 phút): Phát triển BTCB1 thành các bài khác.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Hoạt động cá nhân:
+Thực hành qua đề xuất của nhóm và phiếu học tập của giáo viên + Học sinh lập sơ đồ phát triển kiến thức để tìm mối liên hệ với đại lượng cần tìm.
+ Thảo luận đặt ra các đề toán khác nhau theo câu hỏi.
+ Đưa ra phương án giải các bài tập vừa nêu.
Học sinh lắng nghe, ghi nhớ để áp
Hoạt động của giáo viên
Gợi ý cho học sinh phát triển BTCB 1
- Đánh giá các phương án phát triển đề bài mà học sinh đưa ra.
- Giáo phiếu học tập cho học sinh rèn luyện.
- Gọi một học sinh hoặc các học sinh trong mỗi nhóm trình bày giải bài. - Nhận xét đề bài và phương án giải mà học sinh đưa ra.
dụng cho bài tập tương tự.
+ Học sinh giải bài tập trong phiếu học tập.
+ Một học sinh lên bảng giải bài tập + Các học sinh khác theo dõi bài làm của bạn, đối chiếu với bài làm của mình.
- Hoạt động tập thể: Lớp thảo luận đưa ra các bài tập mới trên cơ sở BTCB1.
- Kiểm tra một số phiếu học tập của các học sinh khác.
- Hướng dẫn các em đưa các bài tập mới dựa trên BTCB1.
- Mặc dù đề bài toán mà học sinh đưa ra có mức độ khó dễ khác nhau nhưng tiến trình giải vẫn lấy lời giải BTCB1 làm công đoạn chính.
CH1(5 phút): Từ BTCB1 hãy đặt một đề bài tập mới có độ khó tương đương.Và tìm một đại lượng trong các đại lượng ở BTCB1.
(Giáo viên phát phiếu học tập số 3 cho học sinh rèn luyện)
CH2(8 phút): Nếu đề bài không cho biết chu kỳ, vậy ta cần biết những đại lượng nào để có thể tìm được thời gian phóng xạ?
(Giáo viên phát phiếu học tập số 4 cho học sinh rèn luyện)
CH3(8 phút):
Từ BTCB chúng ta có thể tìm được những đại lượng nào thông qua thời gian đó hoặc tại một thời điểm khác? (Giáo viên phát phiếu học tập số 5 cho học sinh rèn luyện)
CH4(9 phút): hãy thay đổi dữ kiện của giả thiết và tìm một đại lượng
khác thông qua công thức tính thời gian?
(Giáo viên phát phiếu học tập số 6 cho học sinh rèn luyện)
Hoạt động 4(4 phút): Hướng dẫn và giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Học sinh nghe và ghi các yêu cầu
mà giáo viên đặt ra.
- Hướng dẫn: Về nhà các em đặt ra các bài toán mới theo hướng phát triển BTCB1. Vẽ sơ đồ rồi giải. - Giao phiếu học tập số 5 cho học sinh, yêu cầu học sinh làm và tiến hành chấm bài của một số học sinh. - Giải các bài toán trong sách giáo khoa và sách bài tập vật lý bằng cách vẽ sơ đồ và đưa về BTCB
CH5. hãy đề xuất các đề bài tập mới nếu chúng ta thay đổi kết luận và dữ kiện cho nhau. Hãy tìm các đại lượng mới suy ra từ kết luận đó.
2.4.2.2. Giáo án số 2: Tiết 97 - Bài tập về phản ứng hạt nhân
I. Mục tiêu
1. Kiến thức:
- Nêu được phản ứng hạt nhân là gì?
- Phát biểu được định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
- Viết được phương trình phản ứng hạt nhân và tính được năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân.
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng được các công thức của phản ứng hạt nhân để giải các bài toán về phản ứng hạt nhân.
- Rèn luyện kĩ năng giải thích các hiện tượng vật lý liên quan đến phản ứng hạt nhân.
- Rèn luyện kĩ năng thu thập thông tin khi đọc tài liệu 3. Giáo dưỡng:
- Vai trò quan trọng của phản ứng hạt nhân đối với đời sống. Đặc biệt là ứng dụng năng lượng hạt nhân hiện nay được phổ biến.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Giáo án theo phương pháp giải quyết vấn đề và dựa theo lý thuyết phát triển bài tập vật lý. Lựa chọn được những BTCB có tính trọng tâm và căn bản để phát triển được nó, các câu hỏi phải đưa học sinh không những tự giải quyết vấn đề đặt ra mà còn kích thích học sinh chủ động phát triển vấn đề.
- Chuẩn bị các phiếu học tập, phương tiện phục vụ dạy học. - Phiếu học tập:
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 1
Họ và Tên:... Câu hỏi tự luận và trắc nghiệm Lớp:...
* Phần tự luận
Nêu khái niệm về phản ứng hạt nhân; các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân. Phân biệt phản ứng nhiệt hạch và phân hạch.
* Phần trắc nghiệm
Câu 1. Cho phản ứng hạt nhân 19
9 F + p 16
8 O + X, X là hạt nào sau đây? A. α B. β- C. β+ D. n
Câu 2. Cho phản ứng hạt nhân 3 1H + 2
1 H α + n + 17,6MeV, biết số Avôgađrô NA=6,02.1023. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1g khí hêli là bao nhiêu?
A. W=423,808.103J B. W=503,272.103J C. W=423,808.109J D. W =503,272.109J
Câu 3. Khi Nitơ 14N
7 bị bắn phá bởi notrôn nó sẽ phát ra hạt prôtôn và hạt nhân X.Phương trình phản ứng hạt nhân là
A. 1 14 1 14 0n+ N7 →1p+ C6 B. 0 14 1 13 1n+ 7N→1p+ 6N C. 1 14 1 14 1n+ 7N→0p+ 8O D. 1 14 0 15 1n+ 7N→ 1p+ 6C
Câu 4. Điều kiện để các phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy ra là:
A. phải làm chậm nơtrôn
B. hệ số nhân nơtrôn s ≤ 1
C. Khối lượng của U235 phải nhỏ hơn khối lượng tới hạn
D. phải tăng tốc cho các nơtrôn
Câu 5. .So sánh sự giống nhau giữa hiện tượng phóng xạ và phản ứng
dây chuyền:
A. Phản ứng tỏa năng lượng
B. Phụ thuộc vào các điều kiện bên ngòai
C. Là quá trình tự phát
D. Có thể xảy ra ở các hạt nhân nặng hay nhẹ
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 2
Họ và Tên:... BTCB1
Lớp:... Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Biết mH=1,0073u;
mHe=4,0015u. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân bằng 17,42 MeV. Tìm độ hụt khối của phản ứng hạt nhân.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 3
Họ và Tên:... Bài tập 1
Có độ khó tương đương với bài tập cơ bản. Cho biết khối lượng các hạt nhân tham gia phản ứng. Tìm năng lượng tỏa ra trong phản ứng.
Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Biết mH=1,0073u;
mHe=4,0015u và mLi=7,0011u.Tìm năng lượng tỏa ra trong phản ứng. TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 4
Họ và Tên:... Bài tập 2
Lớp:...
Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Người ta dùng Prôtôn
có động năng 0,6387 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên X và thu được hai hạt giống nhau α có cùng vận tốc. Coi khối lượng các hạt gần bằng số khối của chúng. Hãy tìm độ hụt khối của phản ứng hạt nhân.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 5
Họ và Tên:... Bài tập 3
Lớp:... Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Biết mH=1,0073u;
mHe=4,0015u. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân bằng 17,42 MeV. Tìm khối lượng của hạt nhân Li.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 6
Họ và Tên:... Bài tập 4
Lớp:... Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Người ta dùng Prôtôn có động năng 5,43 MeV bắn vào hạt nhân đứng yên X và thu được hai hạt giống nhau α có cùng cùng động năng, bay theo hai phương hợp với nhau một góc 1500. Hãy tìm độ hụt khối của hạt nhân X. Biết độ hụt khối của hạtα bằng 0,0305u và khối lượng hạt α , hạt Prôtôn gần bằng số khối của chúng.
TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH 3 PHIẾU HỌC TẬP 7
Họ và Tên:... Bài tập 5
Cho phản ứng hạt nhân: 1 4 4
1 2 2
X+ H→ He+ He. Người ta dùng Prôtôn bắn
vào hạt nhân đứng yên X và thu được hai hạt giống nhau α có cùng cùng động năng, bay theo hai phương hợp với nhau một góc 1400. Biết độ hụt khối của hạtα bằng 0,0305u, hạt X bằng 0,0597u và khối lượng các hạt gần bằng số khối của chúng. Hãy tìm động năng của mỗi hạt.
2. Học sinh:
- Xem lại các kiến thức cũ đã học.
- Nắm vững các phương án phát triển bài tập.