Chương IX: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ doc

Chương IX: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I.KIẾN THỨC:
- Nêu được cấu tạo hạt nhân. Từ kí hiệu hạt nhân, xác định được số lượng các nuclon cấu
tạo hạt nhân và tính được khối lượng hạt nhân.
- Nêu được lực hạt nhân là gì v cc đặc điểm của lực hạt nhân.
- Nêu được độ hụt khối của hạt nhân và viết được công thức tính độ hút khối.
- Nêu được thế nào là năng lượng liên kết hạt nhân. Hiểu được mối liên hệ giữa năng
lượng liên kết với tính bền vững của hạt nhân.
- Hiểu được thế nào là phản ứng hạt nhân, phát Biểu được các định luật bảo toàn trong
phản ứng hạt nhân.
- Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì, tHÀNH phần v bản chất cc tia phĩng xạ. Pht Biểu
được định luật phóng xạ và viết hệ thức của định luật này.
- Nêu được phản ứng phân hạch là gì, phản ứng dy chuyền l gì, cc điều kiện để phản ứng
xảy ra.
- Hiểu được thế nào là phản ứng nhiệt hạch, ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt
hạch tỏa ra.
II.KĨ NĂNG:
-Tính được độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tử.
- Từ phương trình phản ứng hạt NHÂN tính được năng lượng tỏa ra hay thu vào trong
phản ứng hạt nhân.
- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải được các bài tập.
III.GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG:
Các tia phóng xạ phát ra từ các chất phóng xạ, từ các phản ứng phân hạch làm ô nhiễm
môi trường, cần có Bàiện pháp phịng trnh.

CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I.MỤC TIÊU:
- Nắm được cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, các thuật ngữ: nuclon, nguyên tử số, số khối,
đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử và viết đúng kí hiệu một hạt nhân.
- Hiểu lực hạt nhân, độ hút khối, năng lượng liến kết hạt nhân.
II.CHUẨN BỊ:

-GV: Vẽ mơ hình cc đồng vị của hidro; bảng tuần hoàn Menđêlêep.
-HS: Ôn tập kiến thức về cấu tạo hạt nhân nguyên tử, điện tích, số khối của hạt nhân.
(hóa học lớp 10)
III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1) Ơn tập kiến thức cũ (5’):
GV yêu cầu HS nhắc lại kiến thức đ học về NGUYÊN tử hạt nhân, điện tích, số khối của
hạt nhân. (Chú ý phát Biểu của từng HS)
2) Giảng Bài mới (35’)
GV Yêu cầu HS xem tranh Bàiếm họa trong SGK.
Tiết 1. CẤU TẠO HẠT NHÂN.
Hoạt động 1. (15’) CẤU TẠO HẠT NHÂN – NUCLON – ĐỘ HỤT KHỐI
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Từ ý kiến pht Biểu của HS,
GV tĩm tắt kiến thức về cấu
tạo hạt NHÂN như SGK.
-Lưu ý HS nhớ cc thuật ngữ
nuclon; NGUYÊN tử số, số
khối.
-Nu mối quan hệ giữa Z, A,
N.
-GV trình by kí hiệu hạt
NHÂN như SGK:
A
Z
X
, đưa
ra VD v giải thích cấu tạo
hạt NHÂN. Heli:
4
2

He
.
H. Hy giải thích cấu tạo của
hạt NHÂN
238
92
U
?
-GV thông báo về kích
thước của hạt nhân như
SGK, đưa ra công thức 52.1
(SGK). Nêu câu hỏi C
1
.
+Gợi ý để HS thực hiện.
-HS tự suy nghĩ, nhớ lại về
cấu tạo hạt nhân, trả lời câu
hỏi của GV hướng dẫn.
Phương án trả lời:
-Hạt NHÂN U238 gồm cĩ A
= 238nuclon, NGUYÊN tử số
Z = 92prôton và N = 146
nơtron


-HS lm v trả lời Câu hỏi C
1

(thảo luận nhĩm).
-Một HS trình by cch giải.

3
3
1
15
3
1
15
3
4
(1)
3
4
(2)
3
1,2.10 .238
1,2.10 .4
59,5
U U
He He
U
He
U He
V R
V R
R
R
V V














 

a)Cấu tạo hạt NHÂN:
(SGK)

b)Kí hiệu hạt NHÂN:
A
Z
X

X: kí hiệu NGUYÊN tố hĩa học



c)Kích thước hạt nhân.
Xem hạt nhân nguyên tử như quả
cầu có bán kính:
1
11
3

1,2.10 ( )
R A m



Hoạt động 2. (5’) ĐỒNG VỊ
-Lấy VD về đồng vị bằng
hình vẽ 3 đồng vị hidro:
1
1
H

2
1
H
;
3
1
H
. Nu Câu hỏi:
H. Hy nu đồng vị của một số
nguyên tử như thế nào?
-Lưu ý HS: hai loại đồng vị:
bền và phóng xạ (để nghin
cứu ở Bài 53)

-Tiếp nhận kiến thức, trả lời
Câu hỏi.

-Nêu ví dụ về đồng vị:

235 238 239
; ;
U U U

Là những nguyên tử mà hạt nhân
chứa cùng số proton, khác số
nơtron.

VD: các đồng vị của hidro:
1
1
H
;
2
1
H
;
3
1
H
.
Hoạt động 3. (20’) ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ.
-GV nêu VD để HS hiểu nếu
dùng đơn vị khối lượng kg để
đo khối lượng các hạt trong
VLHN là không thích hợp.
+ Thực hiện tính tốn.
m
NGUYÊN tử
= m

hn
+ m
vỏ

m
hn
>> m
v
. Từ đó:
m
hn
 m
NGUYÊN tử
Từ đó giới thiệu đơn vị khối
lượng nguyên tử, để tính:

-HS ghi nhận thơng tin GV
Câung cấp, trả lời Câu hỏi.



-Một nuclon có khối lượng
xấp xỉ bằng u, nên khối
lượng hạt nhân xấp xỉ bằng
Au.
-Một HS thực hiện việc
Bàiến đổi: E = mC
2

-Đơn vị khối lượng nguyên tử có
trị số bằng 1/12 khối lượng đồng
vị cacbon
12
6
C

 
12
6
27
1
1,66055.10
12
C
u m kg

 

-Hạt NHÂN
A
Z
X
có khối lượng
xấp xỉ Au.
-Khối lượng cịn cĩ thể đo bằng
đơn vị:
2
eV
C

hoặc
2
MeV
C

1MeV = 10
6
eV.
 
12
6
1 12
12
C
A
g
u m
N
 

Nu Câu hỏi:
H. Một hạt NHÂN
A
Z
X
thì cĩ
khối lượng bao nhiêu?
H. Từ hệ thức Anhxtanh,
khối lượng cón có thể đo
bằng đơn vị gì?

-GV giới thiệu đơn vị khối
lượng:
2
eV
C
hoặc
2
MeV
C

2
E
m
C
 

Suy ra đơn vị khối lượng
2
eV
C
hoặc
2
MeV
C

U = 931,5
2
MeV
C

Tiết 2. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
Hoạt động 1. (15’) Lực hạt NHÂN.
-Nêu vấn đề và đưa ra khái
niệm lực hạt nhân. (SGK)
-Cĩ thể trình by sự tương tự
lực hạt nhân hút các nuclon
lại với nhau như lực Câulông
hút các electron với hạt nhân
để tạo thành nguyên tử.
-Giới thiệu những đặc điểm
-Tiếp nhận thông tin, suy
nghĩ để trả lời câu hỏi gợi ý.


+Lực hạt nhân phải là lực
hút, có cường độ lớn.
Lực tương tác giữa các nuclon
trong hạt nhân nguyên tử là lực
hạt nhân.
-Lực c tc dụng lin kết cc nuclon
với nhau.
-Không phải lực tĩnh điện, là lực
hút, có bán kính tác dụng vào
của lực hạt NHÂN sau khi
HS trả lời Câu hỏi:
H. Lực hạt nhân có những
đặc điểm gì?
H. Để tách các nuclon ra
khỏi hạt nhân, bằng cách nào

có thể thắng được lực hạt
nhân?
khoảng 10
-15
m.
-Có cường độ rất lớn. Muốn tách
các nuclon khỏi hạt nhân, phải
tốn năng lượng để tách lực hạt
nhân.
Hoạt động 2. (15’) ĐỘ HỤT KHỐI-NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT.
Nu Câu hỏi gợi ý:
H. Cho hạt NHÂN
A
Z
X
. Hy
viết Biểu thức tổng khối
lượng các nuclon tạo thành
hạt nhân đó.
-Giới thiệu khối lượng m
của hạt nhân và chỉ ra mỗi
hạt nhân có một độ hụt khối.
H. (Từ hệ thức Anhxtanh)
hy viết Biểu thức năng
lượng E
0
cho hệ A nuclon
ban đầu và năng lượng E
của hạt nhân?
H. Viết Biểu thức lin hệ

-Trả lời Câu hỏi.
+Lập cc Biểu thức:
2
0
2
( )
p n
E Zm Nm C
E mC
 


+Rút ra nhận xét: Tồn tại
lượng:
0
2
( )
p n
m m
m Z N m
E E E
E mC
   
  
  

Với E = W
LK
= mC
2

.


-Tổng nuclon tạo thành hạt nhân
có khối lượng
Z
mp
+N
mn
-Hạt nhân có khối lượng m, bao
giời m < Z
mp
+N
mn
một lượng:
( )
p n
m m
m Z N m
   

m gọi là độ hụt khối của hạt
nhân.

-Theo thuyết tương đối:
+ Hệ nuclon có năng lượng:
giữa E v E
o
v giải thích vì
sao?

H. Muốn tch hạt nhân đó
thành các nuclon riêng lẻ,
phải tốn năng lượng thế
nào?
-Giới thiệu năng lượng liên
kết và khái niệm năng lượng
liên kết riêng. (SGK)
H. Hạt nhân thế nào nếu có
năng lượng liên kết riêng
lớn?
-Thảo luận nhóm, dự đoán kết
quả:
+ Vì E < E
o
: khi hệ các
nuclon tạo thành hạt nhân có
một phần năng lượng tỏa ra.
E = W = mC
2
.
+ Để tách hạt nhân thành hệ
nuclon phải tốn năng lượng
đúng bằng W = mC
2
.
+
LK
W
A
: đặc trưng cho tính bền

vững của hạt nhân.
2
0
( )
p n
E Zm Nm C
 

+ Hạt nhân có năng lượng:
2
0
E mC E
 

* Một lượng năng lượng: W
LK
=
mC
2
tỏa ra khi hệ cc nuclon lin
kết tHÀNH hạt NHÂN.
* Để tách các nuclon ra khỏi hạt
nhân, phải tốn năng lượng W
LK
=
mC
2
.
+ W
LK

: năng lượng liên kết.
+
LK
W
A
năng lượng liên kết riêng.
Hoạt động 3. (10’) Vận dụng - củng cố:
-Hướng dẫn HS giải BT6, SGK trang 266. Nêu
câu hỏi gợi ý:
H. Hạt nhân nguyên tử Heli được cấu tạo thế
nào? Lập Biểu thức xác định độ hụt khối của
hạt nhân nguyên tử Hê-li?
H. Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 hạt ?
H. Để được 1 mol Hê-li, phải tổng hợp bao
-Trả lời Câu hỏi:
+Hạt NHÂN NGUYÊN tử cĩ kí hiệu cấu tạo:
4
2
He
. Chỉ ra Z = 2; N = 2.
+ Lập Biểu thức:
(2 2 )
p n
m m
m m
   

+ Khi tạo tHÀNH 1 hạt , năng lượng tỏa ra:
W
1

= mC
2
.
nhiêu hạt Hê-li, năng lượng tỏa ra tính thế nào?
-Hướng dẫn HS tính toán, lưu ý việc chuyển
đổi đơn vị.
6 19
2
1 931,5 ;1 10 ;1 1,6.10
MeV
u MeV eV eV J
C

  

+ Một mol Heli có NA hạt Heli. Năng lượng
tỏa ra: W = NAW1.
-C NHÂN thực hiện tính tốn, tìm kết quả, so
snh kết quả với bạn.
Hoạt động 4. (5’) Hướng dẫn về nhà:
-Hướng dẫn HS chuẩn bị BT trang 266 (SGK) và bài tập SBT.
-Đọc và tìm hiểu trước nội dung bài 53: Phóng xạ. Xem lại phép toán logarit.
IV.Rút kinh nghiệm- Bổ sung: