Giáo án Vật lý 12 - Tính chất và cấu tạo của hạt nhân

Tiết: 0	TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: 
- Nêu được cấu tạo của các hạt nhân.
- Nêu được các đặc trưng cơ bản của prôtôn và nơtrôn.
- Giải thích được kí hiệu của hạt nhân.
- Định nghĩa được khái niệm đồng vị.
2. Kĩ năng: 
3. Thái độ: 
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị một bảng thống kê khối lượng của các hạt nhân.
2. Học sinh: Ôn lại về cấu tạo nguyên tử.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về cấu tạo hạt nhân
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nguyên tử có cấu tạo như thế nào?
- Hạt nhân có kích thước như thế nào?
(Kích thước nguyên tử 10-9m)
- Hạt nhân có cấu tạo như thế nào?
- Y/c Hs tham khảo số liệu về khối lượng của prôtôn và nơtrôn từ Sgk.
- Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn, ví dụ của hiđrô là 1, cacbon là 6 
- Số nơtrôn được xác định qua A và Z như thế nào?
- Hạt nhân của nguyên tố X được kí hiệu như thế nào?
- Ví dụ: , , , , 
® Tính số nơtrôn trong các hạt nhân trên?
- Đồng vị là gì?
- Nêu các ví dụ về đồng vị của các nguyên tố.
- Cacbon có nhiều đồng vị, trong đó có 2 đồng vị bền là (khoảng 98,89%) và (1,11%), đồng vị có nhiều ứng dụng.
- 1 hạt nhân mang điện tích +Ze, các êlectron quay xung quanh hạt nhân.
- Rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử 104 ¸ 105 lần (10-14 ¸ 10-15m)
- Cấu tạo bởi hai loại hạt là prôtôn và nơtrôn (gọi chung là nuclôn)
- Số nơtrôn = A – Z.
- Kí hiệu của hạt nhân của nguyên tố X: 
: 0; : 6; : 8; 
: 37; : 146
- HS đọc Sgk và trả lời.
I. Cấu tạo hạt nhân
1. Hạt nhân tích điện dương +Ze (Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn).
- Kích thước hạt nhân rất nhỏ, nhỏ hơn kích thước nguyên tử 104 ¸ 105 lần.
2. Cấu tạo hạt nhân
- Hạt nhân được tạo thành bởi các nuclôn.
+ Prôtôn (p), điện tích (+e)
+ Nơtrôn (n), không mang điện.
- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z (nguyên tử số)
- Tổng số nuclôn trong hạt nhân kí hiệu A (số khối).
- Số nơtrôn trong hạt nhân là A – Z.
3. Kí hiệu hạt nhân
- Hạt nhân của nguyên tố X được kí hiệu: 
- Kí hiệu này vẫn được dùng cho các hạt sơ cấp: , , .
4. Đồng vị
- Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác nhau số A.
- Ví dụ: hiđrô có 3 đồng vị 
a. Hiđrô thường (99,99%)
b. Hiđrô nặng , còn gọi là đơ tê ri (0,015%)
c. Hiđrô siêu nặng , còn gọi là triti , không bền, thời gian sống khoảng 10 năm.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu khối lượng hạt nhân 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của êlectron ® khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân.
- Để tiện tính toán ® định nghĩa một đơn vị khối lượng mới ® đơn vị khối lượng nguyên tử.
- Theo Anh-xtanh, một vật có năng lượng thì cũng có khối lượng và ngược lại.
- Dựa vào hệ thức Anh-xtanh ® tính năng lượng của 1u?
- Lưu ý: 1J = 1,6.10-19J
- HS ghi nhận khối lượng nguyên tử.
- HS ghi nhận mỗi liên hệ giữa E và m.
E = uc2 
= 1,66055.10-27(3.108)2 J
= 931,5MeV
II. Khối lượng hạt nhân 
1. Đơn vị khối lượng hạt nhân
- Đơn vị u có giá trị bằng 1/12 khối lượng nguyên tử của đồng vị .
1u = 1,6055.10-27kg
2. Khối lượng và năng lượng hạt nhân
- Theo Anh-xtanh, năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ là c2.
E = mc2
c: vận tốc ánh sáng trong chân không (c = 3.108m/s).
1uc2 = 931,5MeV
® 1u = 931,5MeV/c2
MeV/c2 được coi là 1 đơn vị khối lượng hạt nhân.
- Chú ý quan trọng:
+ Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với
Trong đó m0: khối lượng nghỉ và m là khối lượng động.
+ Năng lượng toàn phần:
Trong đó: E0 = m0c2 gọi là năng lượng nghỉ.
E – E0 = (m - m0)c2 chính là động năng của vật.
Hoạt động 4 ( phút): 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 5 ( phút): 
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM