Giáo án Vật lý 12 bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân

TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

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.
- 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.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Các bảng số liệu về khối lượng nguyên tử hoặc hạt nhân, đồ thị của
theo A.
2. Học sinh: Ôn lại bài 35.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: câu 1,2 trang 180 SGK
3. Bài mới:
Hoạt động của GV và HS

Kiến thức cơ bản
GV: Các hạt nhân bền vững, vậy lực
I. Lực hạt nhân
nào đã liên kết các nuclôn lại với nhau. - Lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực
GV: Thông báo về lực hạt nhân.
hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác
GV: Lực hạt nhân có phải là lực tĩnh
mạnh).
điện?
- Kết luận:
GV: Lực hạt nhân có phải là lực hấp
+ Lực hạt nhân là một loại lực mới truyền
dẫn?
tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân,
→ Lực hạt nhân không cùng bản chất
còn gọi là lực tương tác mạnh.
+ Lực hạt nhân chỉ phát huy tác dụng
với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn.
→ Nó là một lực mới truyền tương tác trong phạm vi kích thước hạt nhân (1015
m)
giữa các nuclôn → lực tương tác mạnh.
GV: Chỉ phát huy tác dụng trong
phạm vi kích thước hạt nhân nghĩa là

Wlk
A


TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

gì?
GV: Xét hạt nhân 24Hecó khối lượng

II. Năng lượng liên kết của hạt nhân
1. Độ hụt khối
m( 24He) = 4,0015u với tổng khối lượng
- Khối lượng của một hạt nhân luôn luôn
của các nuclôn?
nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclôn
→ Có nhận xét gì về kết quả tìm được? tạo thành hạt nhân đó.
→ Tính chất này là tổng quát đối với
- Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ
mọi hạt nhân.
hụt khối của hạt nhân, kí hiệu ∆m
4
He
GV: Độ hụt khối của hạt nhân 2 ?
∆m = Zmp + (A – Z)mn
– m( ZA X )
GV: Xét hạt nhân 24He, muốn chuyển
2. Năng lượng liên kết
hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, cần
cung cấp cho hệ năng lượng để thắng
E =  Zm + (A − Z)m − m( X) c
lực liên kết giữa các nuclôn, giá trị tối
Hay Elk = ∆mc2
thiểu của năng lượng cần cung cấp?
→ năng lượng liên kết.

- Năng lượng liên kết của một hạt nhân
GV: Trong trường hợp 24He, nếu trạng được tính bằng tích của độ hụt khối của
thái ban đầu gồm các nuclôn riêng lẻ
hạt nhân với thừa số c2.
→ hạt nhân 24He → toả năng lượng
3. Năng lượng liên kết riêng
đúng bằng năng lượng liên kết Elk →
E
quá trình hạt nhân toả năng lượng.
- Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu lk , là
A
GV: Mức độ bền vững của một hạt
nhân không những phụ thuộc vào năng thương số giữa năng lượng liên kết Elk và
số nuclôn A.
lượng liên kết mà còn phụ thuộc vào
số nuclôn của hạt nhân → Năng lượng - Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho
mức độ bền vững của hạt nhân.
liên kết tính cho 1 nuclôn?
GV: Hạt nhân có năng lượng liên kết
riêng càng lớn chứng tỏ hạt nhân đó
như thế nào?
lk

GV: Các hạt nhân bền vững nhất có

n

A
Z

2

Elk
A

lớn nhất vào cỡ 8,8MeV/nuclôn, là
những hạt nhân nằm ở khoảng giữa của
bảng tuần hoàn (50 < A < 95)
GV: Y/c HS đọc Sgk và cho biết như
thế nào là phản ứng hạt nhân?
GV: Chia làm 2 loại.

p

III. Phản ứng hạt nhân
1. Định nghĩa và đặc tính
- Phản ứng hạt nhân là quá trình biến đổi
của các hạt nhân.
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.


TRƯỜNG THPT CAM LỘ

GIÁO ÁN VẬT LÍ 12 CƠ BẢN

GV: Y/c HS tìm hiểu các đặc tính của
phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1
GV: Y/c Hs đọc Sgk và nêu các định

luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân:
A1
Z1

A

A + Z2 B =
2

A3
Z3

A

X + Z4Y
4

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. Boả toàn 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
- Phản ứng hạt nhân có thể toả năng lượng
hoặc thu năng lượng.
Q = (mtrước - msau)c2
+ Nếu Q > 0→ phản ứng toả năng lượng:
- Nếu Q < 0 → phản ứng thu năng lượng:

GV: Lưu ý: Không có định luật bảo
toàn khối lượng nghỉ mà chỉ có bảo
toàn năng lượng toàn phần trong phản
ứng hạt nhân.
GV: Muốn thực hiện một phản ứng hạt
nhân thu năng lượng chúng ta cần làm
gì?
4. Cũng cố:
Năng lượng liên kết hạt nhân là gi?
Phản ứng hạt nhân có đặg điểm gì?
5. Dặn dò:
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM