Tiết 61 năng lượng liên kết

Tiết 61 theo ppct Ngày soạn: 15-3-2009
NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu được những đặc tính của lực hạt nhân.
- Viết được hệ thức Anh-xtanh.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của độ hụt khối lượng của hạt nhân.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết của hạt nhân.
- Sử dụng các bảng đã cho trong Sgk, tính được năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của
một hạt nhân.
2. Kĩ năng:
- Phát biểu được định nghĩa phản ứng hạt nhân và nêu được các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt
nhân.
- Phát biểu được và nêu được ví dụ về phản ứng hạt nhân.
- Viết biểu thức năng lượng của một phản ứng hạt nhân và nêu được điều kiện của phản ứng hạt nhân
trong các trường hợp: toả năng lượng và thu năng lượng.
3. Thái độ:
- Yêu thích môn học, nghiêm túc trong học tập.
4.Trọn tâm:
- Năng lượng liên kết, phản ứng hạt nhân.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các bảng số liệu về khối lượng nguyên tử hoặc hạt nhân, đồ thị của
W
lk
A
theo A.
2. Học sinh: Ôn lại bài 35.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ.
1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bỡi:

a.Proton và electron b.nơtron và electron
c.proton và nơtron d.proton, nơtron và electron
2. hạt nhân nguyên tử Urannium (U
235
92
) có:
a.92 nơtron b.143 proton
c.235nuclon d.235 nơtron
3. Một hạt nhân nguyên tử có 1 proton và 3 nuclon được kí hiệu là:
a. X
1
2
b. X
1
3
c. X
1
4
d. X
3
4
Hoạt động 2 (20 phút): Tìm hiểu về lực hạt nhân
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Các hạt nhân bền vững, vậy lực nào
đã liên kết các nuclôn lại với nhau.
- Thông báo về lực hạt nhân.
- Lực hạt nhân có phải là lực tĩnh
điện?
- Lực hạt nhân có phải là lực hấp dẫn?
→ Lực hạt nhân không cùng bản chất

với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn.
→ Nó là một lực mới truyền tương tác
giữa các nuclôn → lực tương tác
mạnh.
- HS ghi nhận lực hạt nhân.
- Không, vì lực hạt nhân là lực
hút giữa các nuclôn, hay nói
cách cách nó không phụ thuộc
vào điện tích.
- Không, vì lực này khá nhỏ
(cỡ 12,963.10
-35
N), không thể
tạo thành liên kết bền vững.
I. Lực hạt nhân
- Lực tương tác giữa các
nuclôn gọi là lực hạt nhân
(tương tác hạt nhân hay
tương tác mạnh).
- Kết luận:
+ Lực hạt nhân là một loại
lực mới truyền tương tác
giữa các nuclôn trong hạt
nhân, còn gọi là lực tương
tác mạnh.
+ Lực hạt nhân chỉ phát
huy tác dụng trong phạm vi
- Chỉ phát huy tác dụng trong phạm vi
kích thước hạt nhân nghĩa là gì? - Nếu khoảng cách giữa các
nuclôn lớn hơn kích thước hạt

nhân thì lực hạt nhân giảm
nhanh xuống không.
kích thước hạt nhân
(10
-15
m)
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về năng lượng liên kết của hạt nhân
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Xét hạt nhân
4
2
He
có khối lượng m(
4
2
He
) = 4,0015u với tổng khối lượng
của các nuclôn?
→ Có nhận xét gì về kết quả tìm
được?
→ Tính chất này là tổng quát đối với
mọi hạt nhân.
- Độ hụt khối của hạt nhân
4
2
He
?
- Xét hạt nhân
4
2

He
, muốn chuyển hệ
từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, cần
cung cấp cho hệ năng lượng để thắng
lực liên kết giữa các nuclôn, giá trị tối
thiểu của năng lượng cần cung cấp?
→ năng lượng liên kết.
- Trong trường hợp
4
2
He
, nếu trạng
thái ban đầu gồm các nuclôn riêng lẻ
→ hạt nhân
4
2
He
→ toả năng lượng
đúng bằng năng lượng liên kết E
lk
→
quá trình hạt nhân toả năng lượng.
- Mức độ bền vững của một hạt nhân
không những phụ thuộc vào năng
lượng liên kết mà còn phụ thuộc vào
số nuclôn của hạt nhân → Năng lượng
liên kết tính cho 1 nuclôn?
- Hạt nhân có năng lượng liên kết
riêng càng lớn chứng tỏ hạt nhân đó
như thế nào?

- Các hạt nhân bền vững nhất có
lk
E
A

lớn nhất vào cỡ 8,8MeV/nuclôn, là
những hạt nhân nằm ở khoảng giữa
của bảng tuần hoàn (50 < A < 95)
- Tổng khối lượng các nuclôn
tạo thành hạt nhân
4
2
He
:
2m
p
+ 2m
n
= 2.1,00728 +
2.1,00866 = 4,03188u
2m
p
+ 2m
n
> m(
4
2
He
)
∆m = 2m

p
+ 2m
n
- m(
4
2
He
)
= 4,03188 - 4,0015
= 0,03038u
(2m
p
+ 2m
n
)c
2
- m(
4
2
He
) c
2
- Năng lượng liên kết:
E
lk
= [2m
p
+ 2m
n
- m(

4
2
He
)]c
2
= ∆m.c
2
- Hạt nhân có số khối A → có
A nuclôn → năng lượng liên
kết tính cho 1 nuclôn:
lk
E
A
.
- Càng bền vững.
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 khối lượng
đó gọi là độ hụt khối của
hạt nhân, kí hiệu ∆m
∆m = Zm
p
+ (A – Z)m
n

– m(
A
Z
X
)
2. Năng lượng liên kết
2
( ) ( )
A
lk p n Z
E Zm A Z m m X c
 
= + − −
 
Hay
2
lk
E mc
=∆
- Năng lượng liên kết của
một hạt nhân được tính
bằng tích của độ hụt khối
của hạt nhân với thừa số c
2
.
3. Năng lượng liên kết riêng
- Năng lượng liên kết riêng,
kí hiệu
lk

E
A
, là thương số
giữa năng lượng liên kết E
lk
và số nuclôn A.
- Năng lượng liên kết riêng
đặc trưng cho mức độ bền
vững của hạt nhân.
Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Lực hạt nhân là gí?
- Năng lượng liên kết của hạt
nhân nguyên tử?
- Trả lời câu hỏi
Hoạt động 5 (5 phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................
V. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1. Gọi tổng khối lượng của các hạt cơ bản thuộc hạt nhân đó là m
0
. Mệnh đề nào sai?

a.m
0
= Z.m
p
+ (A-Z)m
n
b. m
0
= Z.m
p
+ (A+Z)m
n
c. Hạt nhân X có Z proton và (A-Z) nơ tron.
d.Gọi m(X) là khối lượng hạt nhân X thì m(X) <m
0
.
2.Gọi m
0
là khôi lượng của các hạt cơ bản của hạt nhân đó.
a. Hiệu (m
0
- m) =
m
∆
là độ hụt khối
b. Năng lượng liên kết của hạt nhân là
2
E mc∆ =
c. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là :
E

A
∆
d. Cả ba phát biểu trên đều đúng.
3. Hạt nhân Đơtori có khối lượng là 2,0236u. Tính năng lượng liên kết của nó. Cho:
m
p
= 1,0073u, m
n
= 1,0087u, u = 931MeV/c
2
a. 2,63MeV b. 2,23MeV c.1,18MeV d.1,32MeV