Giáo án Vật lý 12 bài 36: Năng lượng liên kết hạt nhân. Phản ứng hạt nhân mới nhất

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu lực hạt nhân.

Yêu cầu học sinh cho biết tại sao lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn.

Ghi nhận khái niệm.

Cho biết tại sao lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn.

I. Lực hạt nhân

- Các nuclôn trong hạt nhân hút nhau bằng các lực rất mạnh gọi là lực hạt nhân.

- Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn. Lực hạt nhân lớn hơn rất nhiều so với các loại lực khác nên gọi là lực tương tác mạnh. Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (≈ 10^-15m).

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu độ hụt khối khi các nuclôn liên kết với nhau thành hạt nhân.

Lập luận để hình thành khái niệm năng lượng liên kết.

Yêu cầu học sinh dựa vào biểu thức tính năng lượng liên kết, nêu định nghĩa năng lượng liên kết.

Giới thiệu năng lượng liên kết riêng.

Yêu cầu học sinh xem năng lượng liên kết riêng của một số hạt nhân ở trang 183 và cho biết hạt nhân nào bền vững nhất.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Dựa vào biểu thức tính năng lượng liên kết, nêu định nghĩa năng lượng liên kết.

Ghi nhận khái niệm.

Cho biết trong các hạt nhân ghi trong bảng trang 183, hạt nhân nào bền vững nhất, vì sao?

II. Năng lượng liên kết của hạt nhân

1. Độ hụt khối

Khối lượng của một hạt nhân luôn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn tạo thành hạt nhân đó.

Độ chênh lệch của khối lượng hạt nhân và tổng khối lượng của nuclôn tạo thành hạt nhân gọi là độ hụt khối của hạt nhân:

∆m = Zm_p + (A – Z)m_n– m_X

2. Năng lượng liên kết

Khi các nuclôn liên kết với nhau để tạo thành hạt nhân thì khối lượng giảm đi nên giải phóng ra một lượng năng lượng, năng lượng này cũng chính là năng lượng cần cung cấp để phá vở hạt nhân thành các nuclôn riêng lẽ nên gọi là năng lượng liên kết.

W_lk = ∆mc² = (Zm_p + (A – Z)m_n– m_X)c².

Năng lượng liên kết của một hạt nhân được tính bằng tích của độ hụt khối của hạt nhân với thừa số c².

3. Năng lượng liên kết riêng

Năng lượng liên kết riêng của mỗi hạt nhân là năng lượng tính cho từng nuclơn trong hạt nhn: . Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu phản ứng hạt nhân.

Giới thiệu phản ứng hạt nhân tự phát (sự phóng xạ).

Giới thiệu phản ứng hạt nhân kích thích.

Giới thiệu các đặc tính của phản ứng hạt nhân kích thích.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

Cho ví dụ để học sinh áp dụng các định luật bảo toàn.

Giới thiệu phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và phản ứng hạt nhân thu năng lượng.

Giới thiệu biểu thức tính năng lượng tỏa ra hoặc thu vào.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận các đặc tính của phản ứng hạt nhân kích thích.

Thực hiện C1.

Ghi nhận các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

Áp dụng các định luật bảo toàn để hoàn chỉnh phản ứng hạt nhân.

Ghi nhận phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và phản ứng hạt nhân thu năng lượng.

Ghi nhận biểu thức tính năng lượng tỏa ra hoặc thu vào.

III. Phản ứng hạt nhân

1. Định nghĩa và đặc tính

Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi của hạt nhân này thành hạt nhân khác.

a. Phản ứng hạt nhân tự phát

Là quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.

b. Phản ứng hạt nhân kích thích

- Quá trình các hạt nhân tương tác với nhau tạo ra các hạt nhân khác.

- Đặc tính:

+ Biến đổi các hạt nhân.

+ Biến đổi các nguyên tố.

+ Không bảo toàn khối lượng nghỉ.

2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

a. Bảo toàn điện tích.

b. Bảo tồn số nuclôn (bảo toàn số A).

c. Bảo toàn năng lượng toàn phần.

d. Bảo toàn động lượng.

3. Năng lượng phản ứng hạt nhân

Gọi m₀ là tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng, m là tổng khối lượng các hạt sau phản ứng.

Nếu m₀> m: khối lượng giảm, năng lượng nghĩ chuyển hóa thành năng lượng thông thường, phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

Nếu m₀< m: khối lượng tăng, năng lượng thông thường chuyển hóa thành năng lượng nghĩ, phản ứng hạt nhân thu năng lượng.

Năng lượng tỏa ra hoặc thu vào:

W = |m₀ – m|c².

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Hướng dẫn HSgiải.

HS tự xung phong giải lấy điểm

Giải bài tập 7 trang 187 SGK

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập trang 186, 187 SGK.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.