Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 15: Năng lượng liên kết hạt nhân

Mã giảm giá khóa học 30% cho teen 2k2 chinh phục ít nhất 24 điểm tại khoahoc.vietjack.com. Xem ngay!

Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 15: Năng lượng liên kết hạt nhân

Chỉ từ 500k mua trọn bộ Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo (cả năm) bản word chuẩn kiến thức, trình bày đẹp mắt, dễ dàng chỉnh sửa:

B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

Quảng cáo

I. MỤC TIÊU

1. Năng lực chung

‒ Tự chủ, tự học, tự khám phá: Chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ học tập, phát triển khả năng tư duy độc lập của HS.

‒ Giao tiếp và hợp tác: Làm việc nhóm, tích cực tham gia thảo luận nhóm, trao đổi và chia sẻ ý tưởng của nội dung học tập.

‒ Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch, sáng tạo nhiều cách để giải quyết các tình huống thực tế.

2. Năng lực vật lí

‒ Nhận thức vật lí: Thảo luận hệ thức E = mc², nêu được liên hệ giữa khối lượng và năng lượng; nêu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng và độ bền vững của hạt nhân.

‒ Tìm hiểu tự nhiên: Giải thích được nguồn gốc của năng lượng hạt nhân và sự tồn tại của lực hạt nhân.

‒ Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Tính được năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân.

3. Phẩm chất

‒ Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập vật lí.

Quảng cáo

‒ Chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học tập.

‒ Cẩn thận, chặt chẽ trong suy luận.

II. ĐỒ DÙNG DẠY HỌC

– Tranh ảnh/video minh hoạ.

– Phiếu học tập.

PHIẾU HỌC TẬP

Nhóm (HS): ………………

Thời gian: 15 phút

Câu hỏi

Nội dung

Trả lời/Bài giải

Nhận xét, chấm điểm

Để đánh giá độ bền vững của các hạt nhân khác nhau, người ta sử dụng khái niệm năng lượng liên kết riêng. Mỗi nhận định sau đây về năng lượng liên kết riêng là đúng hay sai?

a) Những hạt nhân có số khối càng nhỏ thì năng lượng liên kết riêng càng lớn.

b) Những hạt nhân có số khối trung bình trong khoảng giữa Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học (ví dụ như sắt ${Fe}_{26}^{56}$ ) có năng lượng liên kết riêng nhỏ nhất.

c) Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.

d) Năng lượng liên kết riêng thường được đo bằng đơn vị MeV/nucleon.

Bảng dưới đây cho biết độ hụt khối của một số hạt nhân. Hạt nhân nào là bền vững nhất?

Hạt nhân

Độ hụt khối

Hydrogen ²H

Sắt ⁵⁶Fe

Chì ²⁰⁸Pb

Uranium ²³⁸U

0,00240 amu

0,52875 amu

1,75784 amu

1,93538 amu

HƯỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ PHIẾU HỌC TẬP

Câu hỏi	Trả lời/Bài giải	Biểu điểm
1	a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.	4,0
2	Áp dụng công thức $E_{l k r} = \frac{Δ m c^{2}}{A}$ để tính năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân: Hydrogen 2H:' $E_{H 2} = \frac{0, 00240.931, 5}{2} \approx 1, 12$ MeV Sắt 56Fe: $E_{F e 56} = \frac{0, 52875.931, 5}{56} \approx 8, 80$ MeV. Chì 208Pb: $E_{P b 208} = \frac{1, 75784.931, 5}{208} \approx 7, 87$ MeV. Uranium ²³⁸U: $E_{U 238} = \frac{1, 93538.931, 5}{238} \approx 7, 57$ MeV. Hạt nhân bền vững nhất trong các hạt nhân trên là ⁵⁶Fe vì nó có năng lượng liên kết riêng lớn nhất.	4,0
Trình bày logic, khoa học, dễ hiểu.		2,0
Tổng điểm		10

Quảng cáo

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. KHỞI ĐỘNG BÀI HỌC

Hoạt động 1: Đặt vấn đề cho bài học

a) Mục tiêu: HS hứng thú vào bài học mới.

b) Nội dung: HS thảo luận các câu hỏi: Lực gì duy trì sự tồn tại của hạt nhân?
Năng lượng hạt nhân có nguồn gốc từ đâu?

c) Sản phẩm: HS hứng thú tìm kiếm lời giải đáp cho vấn đề đặt ra.

d) Tổ chức thực hiện:

Hoạt động của GV	Hoạt động của HS
*Chuyển giao nhiệm vụ học tập:* GV mời một HS nhắc lại cấu trúc hạt nhân của nguyên tử. Từ đó GV nêu vấn đề: Hạt nhân được cấu tạo bởi các proton mang điện dương và các neutron không mang điện. Vậy lực gì liên kết các nucleon với nhau để duy trì sự tồn tại của hạt nhân? Năng lượng hạt nhân mà các nhà khoa học khai thác có nguồn gốc từ đâu?	– Một HS nhắc lại cấu trúc hạt nhân của nguyên tử. – Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ.
*Thực hiện nhiệm vụ:* GV giải đáp các thắc mắc của HS (nếu có).	Các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ.
*Báo cáo, thảo luận:* – GV mời đại diện một nhóm báo cáo, trình bày ý kiến. – GV nhận xét phần trình bày của HS.	Đại diện một nhóm HS trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).
*Kết luận:* GV tổng kết các ý kiến của HS: Nguồn gốc năng lượng duy trì sự tồn tại của hạt nhân từng là một câu hỏi lớn trong vật lí học. Mãi đến năm 1905, trong một công trình khoa học của mình, Albert Einstein đề xuất lí thuyết giải thích nguồn gốc năng lượng này bằng một hệ thức đơn giản mà ngày nay được gọi là hệ thức Einstein.

Quảng cáo

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

1. HỆ THỨC EINSTEIN VỀ MỐI LIÊN HỆ GIỮA KHỐI LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG

Hoạt động 2: Tìm hiểu hệ thức Einstein về mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng

a) Mục tiêu: HS thảo luận hệ thức E = mc², nêu được liên hệ giữa khối lượng
và năng lượng.

b) Nội dung: HS đọc SGK, thảo luận hệ thức E = mc² và nêu liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.

c) Sản phẩm: Hệ thức E = mc² liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.

d) Tổ chức thực hiện:

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

– GV yêu cầu HS đọc SGK và gọi một HS nêu hệ thức Einstein liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.

– Sau đó, GV giao lần lượt các nhiệm vụ sau cho cho các nhóm:

+ Thảo luận hệ thức E = mc², từ đó suy ra hệ thức xác định năng lượng nghỉ và động năng của một vật.

+ Trả lời câu Thảo luận 1.

+ Hoàn thành câu Luyện tập trang 101 SGK.

– HS đọc SGK và một HS nêu hệ thức Einstein liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.

– Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ.

Thực hiện nhiệm vụ:

GV có thể gợi ý thêm:

– Theo lí thuyết của Einstein, khối lượng của một vật phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của nó. Khối lượng của một vật ở trạng thái nghỉ được gọi là khối lượng nghỉ m₀ và năng lượng của một vật ở trạng thái nghỉ được gọi là năng lượng nghỉ E₀.

– Năng lượng toàn phần của một vật bao gồm năng lượng nghỉ và động năng của vật.

Các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ.

Báo cáo, thảo luận:

– GV mời đại diện một nhóm HS viết hệ thức xác định năng lượng nghỉ và động năng của một vật suy luận từ hệ thức Einstein.

– GV mời đại diện một nhóm HS trả lời câu Thảo luận 1.

– GV mời một HS giải câu Luyện tập trang 101 SGK.

– GV nhận xét phần trình bày của HS.

– Kết quả câu Thảo luận 1 cần đạt:

Năng lượng nghỉ của đồng xu:

E0 = m₀c²

= 2.10^-3.(3.10⁸)² = 1,8.10¹⁴ (J)

– Kết quả câu Luyện tập trang 101 SGK cần đạt:

Năng lượng Mặt Trời giải phóng trong mỗi giây:

E = Pt = 3.10²⁶ (J)

Khối lượng Mặt Trời mất đi trong mỗi giây:

$m = \frac{E}{c^{2}} = \frac{{4.10}^{26}}{{({3.10}^{8})}^{2}} \approx 4, {44.10}^{9} kg.$

– Đại diện một nhóm HS viết hệ thức xác định năng lượng nghỉ và động năng của một vật suy luận từ hệ thức Einstein. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

– Đại diện một nhóm HS trả lời câu Thảo luận 1. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

– Một HS giải câu Luyện tập trang 101 SGK lên bảng. Các nhóm khác nhận xét và bổ sung (nếu có).

Kết luận:

– Từ kết quả câu Thảo luận 1, ta có thể thấy năng lượng có trong vật chất là rất lớn.

– Theo hệ thức Einstein, chính sự chênh lệch khối lượng trong cấu trúc hạt nhân là nguồn gốc của năng lượng hạt nhân.

................................

Trên đây tóm tắt một số nội dung miễn phí trong bộ Giáo án Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo năm 2024 mới nhất, để mua tài liệu đầy đủ, Thầy/Cô vui lòng xem thử:

Xem thử

Xem thêm các bài soạn Giáo án Vật Lí lớp 12 Chân trời sáng tạo chuẩn khác:

Tài liệu cho giáo viên: Giáo án, powerpoint, đề thi giữa kì cuối kì, đánh giá năng lực, thi thử THPT, HSG, chuyên đề, bài tập cuối tuần..... độc quyền VietJack, giá hợp lí

Sách VietJack thi THPT quốc gia 2025 cho học sinh 2k7:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official