Пошук по сайту


Урок вивчення нового матеріалу

Урок вивчення нового матеріалу

Склад ядра атома. Енергія зв’язку атомних ядер. Ядерні реакції. 11 клас.

Мета уроку: ввести поняття про міцність атомних ядер, з’ясувати фізичний зміст поняття «дефект мас», навчити учнів розв’язувати стандартні задачі з даної теми; розвивати уяву, творче мислення; виховувати працелюбність та наполегливість.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Оголошення теми і мети уроку.

Перевірка домашнього завдання:

Самостійна робота.

Початковий рівень.

1. Елемент зазнав -розпаду. Який заряд і масове число будуть у нового елемента ? Укажіть правильну відповідь.

А. . Б. . В. .

2. Елемент зазнав - розпаду. Який заряд і масове число будуть у нового елемента ? Укажіть правильну відповідь.

А. . Б. . В. .

Середній рівень.

1. Чим зумовлена втрата енергії - частинкою під час її руху в повітрі?

2. Яке з трьох випромінювань - -, -, - - не відхиляється магнітним і електричним полями?

Достатній рівень.

1. Ядро ізотопу утворилося з іншого ядра після послідовних - і - розпадів. Що це за ядро?

2. На що перетворюється ізотоп Торію , ядра якого зазнають три послідовні - розпади?

ІІ. Пояснення нового матеріалу.

Український фізик Іваненко і німецький фізик Гейзенберг 1932 року незалежно один від одного запропонували протонно-нейтронну модель ядра, згідно з якою ядро складається із протонів і нейтронів. Оскільки атом в цілому електронейтральний, а заряд протона дорівнює модулю заряду електрона, то число протонів у ядрі дорівнює числу електронів в атомній оболонці. Відповідно число протонів в ядрі дорівнює атомному номеру елемента в періодичній системі елементів Менделєєва. А кількість нейтронів дорівнює різниці між атомною масою ізотопу і значенням порядкового номера.

Суму числа протонів Z і числа нейтронів N називають масовим числом А; воно дорівнює: A = Z + N.

Маси протонів і нейтронів приблизно однакові і дорівнюють 1 а. о. м. Маса електрона набагато менша від маси ядра. Визначити число протонів і нейтронів в ядрі атома дуже просто. Наприклад:





Усі хімічні елементи, які знаходяться в одному рядку таблиці елементів Менделєєва, мають однакові хімічні властивості, але фізичні властивості їх трохи відрізняються. Такі елементи називаються ізотопами. Ізотопи мають ядра атомів з одним і тим самим значенням Z, але різними кількостями N. Натепер відомо ізотопи всіх хімічних елементів. Наприклад, водень має три ізотопи:



- водень звичайний - основний ізотоп стабільний.

- дейтерій (тяжкий водень); входить як домішка до природного водню її вміст становить (1/4500 частину).

- надтяжкий водень - тритій; отримують штучним шляхом, - радіоактивний.

Між протонами і нейтронами в ядрі діють значні сили кулонівського відштовхування, але ядро не розлітається, оскільки протони і нейтрони в ядрі утримують могутні ядерні сили. Це най потужніші сили в природі, що є мірою сильної взаємодії. Їх характерна особливість - вони діють на дуже малих відстанях, що приблизно дорівнюють розміру ядра см.

Щоб вибити нуклон із ядра, потрібно виконати величезну роботу, тобто передати ядру енергію зв'язку. Це - енергія, яка потрібна для повного розщеплення ядра на нуклони, або енергія, яка виділяється під час утворення ядра із окремих частинок.

Оскільки остаточну теорію ядерних сил поки що не створено, то енергію зв'язку розраховують за формулою Ейнштейна: .

Але точні вимірювання мас ядер показують,

,

Існує так званий дефект мас:



Підставивши значення дефекту мас в рівняння для енергії, отримаємо формулу для визначення енергії зв'язку:



Ядра, з частинок, під дією ядерних сил на малих відстанях прямують одна до одної з величезним прискоренням. Випромінювані при цьому - кванти мають енергію Е і масу .

Важливу інформацію про властивості ядер містить залежність енергії зв'язку від масового числа А.

Питомою енергією зв'язку називають енергію зв'язку, яка припадає на один нуклон.

Питома енергія зв'язку елементів масові частки яких 50-60 найбільша, тому ядра цих елементів найбільш стійкі.

Питома енергія зв'язку тяжких ядер зменшується за рахунок зростаючої із збільшенням Z кулонівської енергії відштовхування, оскільки сила Кулона F намагається розірвати ядро.

На відміну від хімічних реакцій, під час яких змін зазнають лише молекули, а ядра атомів залишаються без змін, то час ядерних реакцій змін зазнають самі атомні ядра. При цьому замість одних хімічних елементів утворюються інші. Отже зміну атомних ядер у результаті їх взаємодії з елементарними частинками між собою називають ядерними реакціями.

Ядерні реакції бувають як штучні, так і природні. Штучні ядерні реакції відбуваються за допомогою ядер дейтерію - дейтронів, a-частинок інших важких ядер, які розганяють до великих швидкостей, щоб під час зближення можна було подолати кулонівські сили відштовхування і ввійти в зону ядерних сил. У результаті злиття початкових ядер на деякий час утворюється комбіноване ядро, що згодом розпадається на уламки, які кулонівські сили розганяють до світлових швидкостей, близьких до швидкості світла.

Першу ядерну реакцію на швидких протонах було здійснено 1932 року, коли вдалося розщепити літій на дві a-частинки:



Серед різних ядерних реакцій особливо важливу роль у житті людини відіграють ланцюгові реакції поділу деяких важких ядер. Німецькі фізики О. Ган і Ф. Шрассман 1938 року вперше провели ядерну реакцію поділу ядер урану під час бомбардування їх нейтронами. У результаті цієї реакції ядро атома урану поділилось на два нерівні уламки, і вивільнилось 2 чи 3 нейтрони і величезна енергія.

Нейтрон відкрив 1932 року англійський фізик Д. Чедвік. Його можна отримати внаслідок попадання a - частинки в ядро берилію:



У рівнянні цієї ядерної реакції - символ нейтрона; його заряд дорівнює нулю, а відносна маса - приблизно одиниці. Нейтрон - нестабільна частинка: вільний нейтрон за час близько 15 хв розпадається на протон, електрон і нейтрино - частинку, що не має маси спокою.

Відкриття нейтрона стало поворотним етапом у дослідженні ядерних реакцій. Оскільки нейтрони не мають заряду, то вони без перешкод проникають в атомні ядра і спричинюють їх перетворення. Наприклад, спостерігається така реакція:



Фізичні сталі.





Маса спокою електрона:

Маса спокою протона:

Маса спокою нейтрона:

ІІІ. Розв’язування задач.

1. Який склад мають ізотопи неону , , ?

2. Написати позначення, яких бракує в рівняннях ядерної реакції:









3. Атомна маса хлору 35,5. Хлор має два ізотопи і . Знайти їх процентний вміст.

Нехай - проц.. вміст .



75% - , 25% - .

4. Знайти енергію зв’язку ізотопу літію .













ІV. Підсумок уроку.

Домашнє завдання: §85,86. Впр. 19 №2.

поділитися в соціальних мережах



Схожі:

Урок вивчення нового матеріалу. Хід уроку І. Організаційний етап...
Тема. Карбон І силіцій: місцезнаходження в періодичній системі, будова атомів. Алотропні модифікації Кар­бону

Урок вивчення нового матеріалу
Тема. Фізика – наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища. Механічні, теплові, електричні, магнітні та світлові явища

Методичні рекомендації щодо ущільнення вивчення навчального матеріалу...
Про шляхи відпрацювання навчального матеріалу за період призупинення навчально-виховного процесу у загальноосвітніх навчальних закладах...

Початкові хімічні поняття 6
Кожна з них містить екологічну інформацію І передбачає теоретичні розрахунки, складання рівнянь реакцій тощо. Це дає змогу використовувати...

Реалізація методів та методичних прийомів на етапі вивчення нового матеріалу
Щоб забезпечити ефективність кожного з них, учитель мас використовувати сукупність методів (словесних, наочних І практичних) та методичних...

Методичні рекомендації щодо ущільнення вивчення навчального матеріалу...
«Методичні рекомендації щодо ущільнення вивчення навчального матеріалу з української мови та літератури в 11-х класах у 2011/2012...

Урок 48. Підсумковий урок. Територіальний поділ україни навчальна мета
Навчальна мета: повторити, узагальнити та систематизувати знання з вивчених тем; перевірити рівні засвоєння навчального матеріалу,...

Про окремі аспекти ущільнення вивчення навчального матеріалу інваріантної...
«Щодо організації навчально-виховного процесу у 2011/2012 навчальному році» та з метою роз’яснення окремих аспектів вивчення навчального...

Урок фізики 8 клас. Тема уроку
Мета уроку : Узагальнити І систематизувати знання та вміння учнів з основного навчального матеріалу даної теми

Перший урок нового навчального року
Тому для учнів 10 – 11 класів я пропоную вікторину "Безпечна хімія". А вже ті питання, на які учням не вдалося дати повну правильну...



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

h.lekciya.com.ua
Головна сторінка