Инфоурок Физика Конспекты"Энергия связи. дефект массы"

"Энергия связи. дефект массы"

Скачать материал

1.    Число:

2.      Тема урока: Энергия связи. Дефект массы.

3.      Тип урока: урок изучения нового материала

4.      Цель урока: познакомить учащихся с понятием энергии связи ядра

5.      Учебно-воспитательные задачи урока:

Образовательная: обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся о ядерных силах и ядерных реакциях, знакомство учащихся с энергией связи и дефектом масс.

Развивающая: развить познавательный интерес к изучению физики, развить способность к анализу, сравнению, систематизации информации, умение логически мыслить, развитие умения делать выводы на основе имеющийся информации.

Воспитательная: формировать систему взглядов на мир, прививать ученикам интерес к науке, к физике.

6.                  Средства обучения: Физика: учебник для 9 класса / Перышкин А.В.– М.: «Дрофа», 2019 г.

7.                  План урока

Этапы урока

время

Методы и методические приемы

1

Орг.момент

2 мин

Словесный(приветствие)

2

Повторение

7 мин

Словесный, практический

3

Изучение нового материала

15 мин

Словесный

4

Закрепление

15 мин

Практический

5

Подведение итогов. Домашнее задание

3 мин

Словесный (запись на доске), оценивание

6

Рефлексия

3 мин

Словесный

8.                  Ход урока:

Организационный момент.

Повторение

Фронтальный опрос

- Что происходит с ядром радиоактивного элемента при α-распаде?

- Приведите пример реакции α-распада.

- Что происходит в ядре атома, претерпевшего β-распад? Какие частицы при этом излучаются? Что происходит с зарядом ядра и почему?

- Изменится ли массовое число ядра при β-распаде? Почему?

- Каким видом излучения часто сопровождается α- и β-распад?

- Как читается правило смещения для α-распада и β-распада?

При α –распаде одного химического элемента образуется новый химический элемент, который расположен на две клетки ближе к началу таблицы Менделеева.

При β –распаде одного химического элемента образуется новый химический элемент, который расположен в таблице Менделеева в следующей клетке за исходным элементом.

Эти правила смещения сформулировали независимо друг от друга американский физик Казимир Фаянс и английский физик Фредерик Содди.

Самостоятельная работа

Вариант I

1. Какой заряд имеют α-частица, β-частица?

а) α-частица - отрицательный, β-частица - положительный;

б) α- и β-частицы - положительный;

в) α-частица — положительный, β-частица - отрицательный.

2. α-излучение - это:

а) поток электронов;

б) поток ядер атомов гелия;

в) излучение квантов энергии.

3. Какие частицы излучаются при указанном процессе распада: https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image220.jpg

а) ядро гелия;

б) электрон;

в) ядро гелия и электрон.

4. Тот факт, что при радиоактивных превращениях из атомов одних веществ образуются атомы других веществ, является доказательством того, что радиоактивные превращения претерпевают:

а) ядра атомов;

б) электронные оболочки;

в) кристаллы.

5. В результате β-распада новый элемент занял место в таблице Менделеева:

а) на две клетки правее;

б) на две клетки левее;

в) на одну клетку правее;

г) на одну клетку левее.

Вариант II

1. Какой заряд имеют β-частица, γ-частица?

а) β-частица - положительный, γ-излучение - отрицательный;

б) β-частица - отрицательный, γ-излучение не имеет заряда;

в) β-частица и γ-излучение - отрицательный.

2. β-излучение — это:

а) β-излучение квантов энергии;

б) поток ядер гелия;

в) поток электронов.

3. В результате какого радиоактивного распада натрий 2211Na превращается в 2212Mg?

а) α-распада;

б) β-распада.

4. Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах?

а) чтобы избежать опасного излучения;

б) чтобы увеличить период полураспада;

в) чтобы уменьшить явление радиоактивности.

5. Какие частицы или излучения имеют наибольшую проникающую способность?

а) α-частицы;

б) γ-излучение;

в) β-излучение.

Изучение нового материала

Гипотеза о том, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, подтверждалась многими экспериментами. Это свидетельствует о справедливости протонно-нейтронной модели строения ядра.

Но почему ядра не распадаются на отдельные нуклоны под действием сил электростатического отталкивания между положительными заряженными протонами?

Ядерные силы примерно в 100 раз превосходят электромагнитные. Это самые мощные силы из всех, которыми располагает природа. Поэтому взаимодействия ядерных частиц часто называют сильными взаимодействиями.

Силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны в ядре, называются ядерными силами.

Свойства ядерных сил:

♦ являются только силами притяжения;

♦ во много раз больше кулоновских сил;

♦ не зависят от наличия заряда;

♦ короткодействующие: заметны на r ≈ 2,2 · 10-15 м;

♦ взаимодействуют с ограниченным числом нуклонов;

♦ не являются центральными.

Важную роль во всей ядерной физике играет понятие энергии связи ядра. Энергия связи позволяет объяснить устойчивость ядер, выяснить, какие процессы ведут к выделению ядерной энергии.

Под энергией связи ядра понимают ту энергию, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы.

На основании закона сохранения энергии можно также утверждать, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

Энергия связи атомных ядер очень велика.

Например: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1,5-2 вагонов каменного угля.

Наиболее простой путь нахождения этой энергии основан на применении закона о взаимосвязи массы и энергии:

Е = mс2.

Масса покоя ядра Мя всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image221.jpg

Т. е. существует дефект масс:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image222.jpg

Энергия связи ядра:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image223.jpg

Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. Первая ядерная реакция на быстрых протонах была осуществлена в 1932 г. Удалось расщепить литий на две α-частицы:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image224.jpg

Закрепление материала

Вопросы на закрепление

- Какие силы действуют между нуклонами в атомном ядре?

- Проявлением какого вида фундаментальных взаимодействий являются эти силы?

- Какими свойствами обладают ядерные силы притяжения?

- Что называют энергией связи атомного ядра?

- Что называют дефектом массы?

- Напишите формулу дефекта массы.

- Что называют ядерными реакциями?

Решение задач

Задача 1: Вычислите дефект масс ядра кислорода 178О.

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image225.jpg

Решение:

Дефект массы ядра равен: https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image226.jpg

Из символической записи элемента 178О следует, что А = 17 и Z = 8, т. е. в состав ядра кислорода входит 8 протонов и 9 нейтронов: N = А - Z = 17 - 8 = 9.

Тогда выражение для дефекта масс можно записать:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image227.jpg

Ответ: Δm ≈ 1,6 · 10-28 кг.

 

Задача 2: Найти энергию связи ядра изотопа лития 73Li.

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image228.jpg

Решение:

Энергия связи ядра ЕСB = Δm · с2, где Δm - дефект массы ядра: https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image229.jpg

Отсюда https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image230.jpg

Из символической записи изотопа лития 73Li видим, что А = 7 и Z = 3, т. е. в ядре изотопа лития 7 нуклонов, из них 3 протона и 4 нейтрона (N = А - Z).

Подставив значения А и Z в выражение энергии связи, получим:

https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image231.jpg

Ответ: EСB = 5,58 · 10-13 Дж.

Подведение итогов. Рефлексия

Домашнее задание: § 57

Решить задачи:

Задача 1:  В результате захвата α-частицы ядром изотопа азота 147N образуется неизвестный элемент и протон. Написать реакцию и определить неизвестный элемент. (Ответ: https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image232.jpg.)

Задача 2: При бомбардировке изотопа азота 147N нейтронами получается изотоп углерода 146С, который оказался β-радиоактивным. Напишите уравнения ядерных реакций. (Ответ: 11Н - протон: https://compendium.su/physics/9klas/9klas.files/image233.jpg.)

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал ""Энергия связи. дефект массы""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Ландшафтный дизайнер

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 654 594 материала в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 02.04.2023 301
    • DOCX 62.9 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Абдурашидова Аида Айдемировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Абдурашидова Аида Айдемировна
    Абдурашидова Аида Айдемировна
    • На сайте: 4 года и 1 месяц
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 82624
    • Всего материалов: 54

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Методист-разработчик онлайн-курсов

Методист-разработчик онлайн-курсов

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 120 человек из 43 регионов

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы преподавания физики в школе в условиях реализации ФГОС

72 ч.

2200 руб. 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 209 человек из 62 регионов
  • Этот курс уже прошли 998 человек

Курс повышения квалификации

Организация проектно-исследовательской деятельности в ходе изучения курсов физики в условиях реализации ФГОС

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 97 человек из 45 регионов
  • Этот курс уже прошли 658 человек

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в профессиональном образовании

Преподаватель физики

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 44 человека из 23 регионов
  • Этот курс уже прошли 127 человек

Мини-курс

Педагогические идеи выдающихся педагогов, критиков и общественных деятелей

10 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Стратегии и инструменты для эффективного продвижения бизнеса в интернете

10 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 20 человек из 14 регионов

Мини-курс

Инновационные технологии для бизнеса

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе