Giáo án Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo

Ngày soạn:…/…/… Ngày dạy:…/…/…
BÀI 16: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH, PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH VÀ ỨNG DỤNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Nêu được phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân và phương trình phản
ứng hạt nhân đơn giản.
- Nêu được vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong đời sống. 2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong
học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra.
- Năng lực giao tiếp hợp tác: Làm việc nhóm, tích cực tham gia thảo luận nhóm,
trao đổi và chia sẻ ý tưởng của nội dung học tập.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch, sáng tạo
nhiều cách để giải quyết các tình huống thực tế.
Năng lực vật lí:
- Viết được đúng phương trình phân rã hạt nhân đơn giản; nêu được sự phân hạch
và sự tổng hợp hạt nhân.
- Giải thích được các quá trình hạt nhân xảy ra trong tự nhiên và trong phòng thí nghiệm.
- Thảo luận để đánh giá được vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong đời sống. 3. Phẩm chất
- Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập vật lí. 1
- Chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học tập.
- Cẩn thận, chặt chẽ trong suy luận.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
- SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh phản ứng phân hạch khi hạt nhân nặng
được bắn phá bởi neutron,…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
2. Đối với học sinh:
- SGK, SBT Vật lí 12.
- Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Từ ví dụ thực tiễn trong đời sống, giúp HS bước đầu xác định được vấn đề
của bài học, đưa ra được những ý tưởng ban đầu về phản ứng hạt nhân.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, từ đó định hướng
HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: HS trả lời câu hỏi.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV nêu vấn đề: Các phản ứng hạt nhân đang diễn ra hằng ngày trong lò phản ứng của
các nhà máy điện hạt nhân, cung cấp điện năng phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Ngoài ra,
phản ứng hạt nhân cũng xảy ra trong lõi Mặt Trời trong hàng tỉ năm, góp phần vào quá
trình hình thành và duy trì sự sống trên Trái Đất. Các phản ứng xảy ra trong lò phản
ứng hạt nhân và trong lõi của Mặt Trời lần lượt là phản ứng phân hạch và phản ứng
nhiệt hạch. Việc hiểu rõ các tính chất của các phản ứng hạt nhân này là rất quan trọng
để có thể kiểm soát và sử dụng hiệu quả, phục vụ cho sự phát triển của nhân loại. 2
- GV đặt câu hỏi: Năng lượng Mặt Trời có nguồn gốc từ đâu? Nhà máy điện hạt nhân
khai thác năng lượng từ quá trình gì?
- GV có thể gợi ý thêm câu hỏi sau để HS suy nghĩ và thảo luận:
+ Mặt Trời đã toả sáng hơn 4 tỉ năm và được dự báo sẽ tiếp tục toả sáng hơn 4 tỉ năm
nữa. Mặt Trời sử dụng “nhiên liệu” gì để toả sáng?
+ Bộ phận quan trọng nhất trong nhà máy điện hạt nhân là lò phản ứng, nơi người ta bố
trí các thanh nhiên liệu. Phản ứng toả nhiệt xảy ra trong các thanh nhiên liệu có phải là
phản ứng hoá học không? Vì sao?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc cá nhân, nhớ lại kiến thức, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét và ghi nhận ý kiến của HS.
- GV chưa chốt kiến thức mà dẫn dắt vào bài mới: Năng lượng Mặt Trời và năng lượng
được khai thác ở các nhà máy điện hạt nhân có nguồn gốc từ các quá trình biến đổi hạt
nhân gọi là phản ứng hạt nhân. Để biết thêm về nội dung này,chúng ra cùng tìm hiểu bài
học mới: Bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu khái niệm và phân loại phản ứng hạt nhân
a. Mục tiêu: HS viết được đúng phương trình phân rã hạt nhân đơn giản và nêu được hai
loại phản ứng hạt nhân.
b. Nội dung: HS đọc SGK, thảo luận để nêu khái niệm phản ứng hạt nhân, viết đúng
phương trình phân rã hạt nhân đơn giản và nêu được hai loại phản ứng hạt nhân.
c. Sản phẩm: HS nêu được khái niệm phản ứng hạt nhân, phương trình phân rã hạt nhân
đơn giản, hai loại phản ứng hạt nhân.
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS
DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
I. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 3
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, thảo luận theo 1. Khái niệm và phân loại
nhóm đôi và lần lượt thực hiện những nhiệm vụ sau:
phản ứng hạt nhân
+ Nêu khái niệm phản ứng hạt nhân. So sánh sự khác - Phản ứng hạt nhân là mọi quá
nhau giữa phản ứng hạt nhân và phản ứng hoá học trình dẫn đến sự biến đổi hạt
(câu Thảo luận 2). nhân.
+ Viết phương trình của phản ứng hạt nhân đơn giản. - Phản ứng hạt nhân được phân
+ Trả lời câu Thảo luận 1 (SGK – tr105): Tìm hiểu thành hai loại:
và trình bày một phương án để tạo ra hạt nhân vàng + Phản ứng hạt nhân tự phát:
từ hạt nhân của các nguyên tố khác.
hạt nhân kém bền vững tự phân
+ Nêu hai loại phản ứng hạt nhân.
rã thành các hạt nhân khác bền
- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nội dung phản vững hơn. ứng hạt nhân.
+ Phản ứng hạt nhân kích
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
thích: trong đó các hạt nhân
- HS đọc thông tin SGK, trao đổi, thảo luận trả lời tương tác với nhau chủ yếu
các câu hỏi mà GV đưa ra.
thông qua quá trình va chạm và
- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).
biến đổi tạo thành các hạt nhân
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận mới.
- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận:
*Trả lời Thảo luận 1 (SGK – tr105)
Có thể tạo ra hạt nhân vàng bằng cách bắn phá các hạt nhân khác
Dùng proton bắn phá hạt nhân 20080Hg hoặc dùng
electron bắn phá hạt nhân 19780Hg.
*Trả lời Thảo luận 2 (SGK – tr105)
Sự khác nhau cơ bản giữa phản ứng hạt nhân và
phản ứng hoá học là:
+ Trong phản ứng hạt nhân có sự biến đổi nguyên tố 4