Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài: Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử độ hụt khối

KiỂM TRA BÀI CŨ: 
Câu 1:Khi nguồn sáng chuyển động , tốc độ truyền ánh sáng trong chân không có giá trị : 
Nhỏ hơn c 
Lớn hơn c. 
Lớn hơn hoặc nhỏ hơn c , phụ thuộc vào phương truyền và tốc độ của nguồn 
Luôn bằng c , không phụ thuộc vào phương truyền và tốc độ của nguồn 
A 
B 
C 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
Câu 2: Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và năng lượng là : 
E= m/c 2 
E=mc 
E=mc 2 
E= m/c 
D 
ĐÚNG 
C 
B 
A 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
Câu 3:Tính năng lượng của hạt electrôn khi chuyển động với vận tốc v= 2,6.10 8 m/s . 
≈ 71,71.10 -15 J 
 ≈ 30,76.10 -15 J 
≈ 40,95.10 -15 J 
≈ 10,19.10 -15 J 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
A 
B 
C 
 SAI 
 SAI 
BÀI 52 
CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 
ĐỘ HỤT KHỐI 
NỘI DUNG 
1/ Cấu tạo hạt nhân . Nuclôn . 
2/Đồng vị . 
3/ Đơn vị khối lượng nguyên tử . 
4/Năng lượng liên kết . 
1/ Cấu tạo hạt nhân - Nuclôn : 
a/ Cấu tạo hạt nhân : 
Hạt nhân của nguyên tố X ở số thứ tự Z , số khối A trong bảng HTTH có cấu tạo như thế nào ? 
Gồm : Các Nuclôn : 
*Z hạt prôtôn : p ( q= + Ze ) 
m p =1,67493.10 -27 kg 
*N=(A-Z) hạt nơtrôn 
q=0 ; m n = 1,67493.10 -27 kg 
Vậy có bao nhiêu nuclôn trong một hạt nhân ? 
Một hạt nhân sẽ có A hạt nuclôn , gồm : 
*Z hạt prôtôn . 
*(A-Z) hạt nơtrôn 
Số thứ tự Z của nguyên tố X cho biết gì ? 
Số khối A của nguyên tố X cho biết gì ? 
Số thứ tự Z cho biết số hạt prôtôn 
Số khối A xác định số nuclôn 
Tìm số Nuclôn và số p , n của hạt nhân nguyên tố Nitơ ? 
Số khối là A=14 
=> 14 nuclôn ; 
Số thứ tự là Z=7 
7p =>N= 14-7 
N= 7n 
b/ Kí hiệu hạt nhân : 
Hoặc 
c/ Kích thước hạt nhân : 
Quả cầu R= 1,2.10 -15 . A 1/3 (m) 
2. Đồng vị : 
* Định nghĩa : Những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn ( cùng số thứ tự Z) , nhưng khác số nơtrôn ( khác số khối A) 
Đồng vị là gì ? 
Ví dụ : 
: Có 11N = 6p+5n ; 
Có 12N = 6p+6n 
Có 13N = 6p+7n; 
Có 14N = 6p+8n 
Đồng vị không bền , có tính phóng xạ 
Có 1N= 1p + 0n 
Có 2N= 1p + 1n : 
: đơtêri 
Có 3N= 1p + 2n: 
: triti 
Hyđrô có 3 đồng vị : 
3/ Đơn vị khối lượng nguyên tử : 
Từ hệ thức Anhxtanh : 
Khối lượng đo bằng đơn vị gì ? 
*kg 
* đơn vị khối lượng nguyên tử : u 
1u= m C12 /12 
E= mc 2 => m= E/c 2 
=> Đơn vị khối lượng MeV/c 2 
 1u= 931,5 MeV/c 2 
4/ Năng lượng liên kết : 
Thành phần hạt nhân gồm có ? 
Lực tương tác giữa các hạt trong nhân ? 
Các prôtôn đẩy nhau , nhưng thực tế 
Các p và các n vẫn hút nhau , chứng tỏ gì ? 
Lực hút giữa các nuclôn với nhau rất lớn so với lực đẩy giữa các p => giữ được các nuclôn liên kết với nhau => lực hạt nhân 
Lực hạt nhân : là lực hút rất mạnh giữa các hạt nuclôn trong nhân , xuất hiện khi khoảng cách giữa chúng ≤ 10 -15 m 
Muốn phá vỡ hạt nhân thì làm thế nào ? 
Năng lượng cần phải cung cấp tối thiểu là bao nhiêu ? 
Năng lượng nghỉ của hạt nhân : 
E= m hn .c 2 
(1) 
Năng lượng nghỉ của các nuclôn sau khi phá vỡ liên kết : 
E 0 =[ Zm p +(A-Z)m n ] .c 2 
 E 0 > E 
 (2) 
Khi phá vỡ hạt nhân , 
Năng lượng nghỉ đã tăng bao nhiêu ? 
Δ E = [ Zm p +(A-Z)m n -m hn ]c 2 => năng lượng cung cấp 
=> Năng lượng liên kết W lk 
Δ m = [ Zm p +(A-Z)m n - m hn ] 
=> Độ hụt khối lượng 
Năng lượng liên kết cho 
A hạt nuclôn : 
W lk = Δ m.c 2 
- N ăng lượng liên kết riêng : Năng lượng liên kết dùng cho 1 nuclôn : W lk /A 
- Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân càng lớn => càng bền 
TÓM TẮT NỘI DUNG BÀI HỌC 
* Nguyên tố X ở số thứ tự Z , có số khối A trong bảng HTTH thì hạt nhân của nó : 
 + Kí hiệu 
Z hạt prôtôn 
N =(A-Z) hạt nơtrôn 
 + Có A hạt nuclôn trong đó : 
+ Bán kính hạt nhân : R= 1,2.10 -15 .A 1/3 (m) 
 + Đồng vị : Những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn ( cùng số thứ tự Z) , nhưng khác số nơtrôn ( khác số khối ) 
Đơn vị khối lượng nguyên tử:1u= 931,5MeV/c 2 . 
* Lực hạt nhân là lực hút rất mạnh giữa các nuclôn khi khoảng cách giữa chúng ≤ 10 -15 m. 
* Độ hụt khối là độ giảm khối lượng khi các nuclôn riêng rẽ liên kết lại thành hạt nhân => khối lượng không bảo toàn . 
* Năng lượng liên kết cho A hạt nuclôn : W lk = Δ m.c 2 
Δ m = [ Zm p +(A- Z)m n – m hn ] 
* Năng lượng liên kết cho 1 hạt nuclôn gọi là : Năng lượng liên kết riêng : W lk /A 
CÂU HỎI CỦNG CỐ : 
Câu1: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các : 
Prôtôn 
Nơtrôn 
Prôtôn và electrôn 
Prôtôn và nơtrôn 
A 
B 
C 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
CÂU HỎI CỦNG CỐ : 
Câu 2: Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa : 
Cùng số prôtôn Z , số electrôn khác nhau 
Cùng số nơtrôn N , số prôtôn Z khác nhau 
Cùng số nơtrôn Z , số nuclôn N khác nhau 
Cùng số prôtôn Z , số nơtrôn N khác nhau 
A 
B 
C 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
CÂU HỎI CỦNG CỐ : 
Câu 3: Đơn vị khối lượng nguyên tử là : 
Khối lượng của hạt nhân nguyên tử Hyđrô 
Khối lượng của một nguyên tử hyđrô 
1/12 khối lượng nguyên tử các bon 
1/12 khối lượng nguyên tử các bon 12 
A 
B 
C 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
CÂU HỎI CỦNG CỐ : 
Câu 4: Điều nào đúng khi nói về : Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân : 
Năng lượng cần cung cấp cho A nuclôn tách ra riêng rẽ . 
Càng lớn thì hạt nhân càng kém bền ; 
Những hạt nhân có số khối càng lớn càng bền 
Năng lượng cần cung cấp cho 1 nuclôn tách ra riêng rẽ . 
A 
B 
C 
D 
ĐÚNG 
 SAI 
 SAI 
 SAI 
BÀI TẬP CỦNG CỐ : 
Câu 5: Hạt nhân đơtêri có khối lượng 2,0136u, Tính năng lượng liên kết của hạt nhân này ? 
Cho m p = 1,007276u ; m n = 1,008665u 
Giải : 
Khối lượng các nuclôn khi riêng rẽ cần để tạo hạt nhân đơtêri : 
m 0 =m p + m n =(1,007276+ 1,008665)u=2,015941u 
Năng lượng liên kết hạt nhân : W lk = (m 0 – m hn )c 2 W lk = (2,015941-2,0136) u.c 2 =0,002341uc 2 
W lk = 0,002341.931,5= 2,18MeV 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
CÁC BÀI TẬP SGK/265-266 
 CHÚC CÁC EM HỌC TỐT 
KiỂM TRA BÀI CŨ