Giáo án Vật lí 12 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Ngày soạn: 28/03/2024
Tiết 59: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Nêu được cấu tạo của các hạt nhân. Định nghĩa được khái niệm đồng vị.
- Nêu được đơn vị để tính toán khối lượng hạt nhân
- Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng.
- Viết biểu thức tính khối lượng tương đối, năng lượng nghỉ, năng lượng toàn phần và động năng
của vật theo thuyết tương đối ? 2. Năng lực a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Giải thích được kí hiệu của hạt nhân
- Vận dụng lý thuyết làm các bài tập liên quan. 3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên - Phiếu học tập
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Nêu cấu tạo hạt nhân?
Câu 2: Dựa vào kí hiệu hạt nhân ở hình bên, hãy hoàn thành bảng sau:


Câu 3: Đồng vị là gì? Nêu một số ví dụ
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Đơn vị nào để tính toán khối lượng hạt nhân?
Câu 2: Nêu mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng theo thuyết tương đối Anhstanh?
Câu 3: Viết biểu thức tính khối lượng tương đối, năng lượng nghỉ, năng lượng toàn phần và
động năng của vật theo thuyết tương đối ? 2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức hóa học về cấu tạo nguyên tử
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về cấu tạo hạt nhân a. Mục tiêu:
- Từ kiến thức về hạt nhân đã học bên hóa học, kích thích HS tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo hạt nhân
b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: ý kiến của các nhóm.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
GV đặt vấn đề: Ở môn hóa học ta đã tìm hiểu về cấu tạo của nguyên tử và
cách sắp xếp các electron. Trong chương mới này ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về
cấu tạo nguyên tử đó là cấu tạo của hạt nhân. Bước 2
HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cấu tạo hạt nhân a. Mục tiêu:
- Nêu được kích thước hạt nhân, cấu tạo của các hạt nhân, kí hiệu hạt nhân.
- Định nghĩa được khái niệm đồng vị.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Cấu tạo hạt nhân.
a. Kích thước hạt nhân
 Kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử lần
b. Cấu tạo hạt nhân
 Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn, gọi là nuclôn. Có hai loại nuclôn:
+ Prôtôn, kí hiệu p, điện tích +e
+ Nơtron, kí hiệu n, không mang điện.


 Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng tuần hoàn, Z được gọi
là nguyên tử số. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu A. Như vậy số nơtron
trong hạt nhân là: N = A – Z.
c. Kí hiệu hạt nhân.
Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố có kí hiệu hóa học X được kí hiệu
d. Đồng vị: Là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1
GV cho HS quan sát hình ảnh:
Nếu nguyên tử là sân vận động bán kính 100m thì hạt nhân là quả nho bán kính 1cm
GV thông báo: kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử lần Bước 2
- Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3
- GV quan sát và lựa chọn hai nhóm: chính xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp. Bước 4
- Báo cáo kết quả và thảo luận
+ Đại diện 1 nhóm trình bày.
+ Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 5
- Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và
tổng kết nội dung kiến thức chính:
a. Kích thước hạt nhân
 Kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử lần b. Cấu tạo hạt nhân
 Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn, gọi là nuclôn. Có hai loại nuclôn:
+ Prôtôn, kí hiệu p, điện tích +e
+ Nơtron, kí hiệu n, không mang điện.
 Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng tuần hoàn, Z
được gọi là nguyên tử số. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu
A. Như vậy số nơtron trong hạt nhân là: N = A – Z.
c. Kí hiệu hạt nhân.
Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố có kí hiệu hóa học X được kí hiệu d. Đồng vị
Là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N khác nhau.
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu khối lượng hạt nhân

a. Mục tiêu:
- Nêu được đơn vị để tính toán khối lượng hạt nhân
- Viết được hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng.
- Viết biểu thức tính khối lượng tương đối, năng lượng nghỉ, năng lượng toàn phần và động năng
của vật theo thuyết tương đối ?
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: Khối lượng hạt nhân
a. Đơn vị khối lượng hạt nhân: thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử. Kí hiệu: u. 1u = 1,66.10-27kg
b. Khối lượng và năng lượng:
Theo thuyết Anhxtanh, một vật có khối lượng thì cũng có năng lượng tương ứng và ngược lại. E = mc2. Tính cho 1u, ta có: E = u.c2 = 931,5MeV
 Khối lượng còn có thể đo bằng đơn vị eV/c2 hoặc MeV/c2. 1u = 931,5MeV/c2
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực Nội dung các bước hiện Bước 1
GV: Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của electron, vì vậy khối
lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ hạt nhân Bước 2
- Yêu cầu HS đọc SGK và hoàn thành phiếu học tập số 2 Bước 3
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 4
GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn
của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần). Bước 5
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện mỗi nhóm trình bày một bài lên bảng
- Học sinh các nhóm thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 6
- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quá trình
báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộ của HS Bước 7
Giáo viên tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh và tổng kết kiến thức chính:
a. Đơn vị khối lượng hạt nhân: thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử.