урок 9 класс. Урок по физике на тему _Ядерные силы, ядерные реакции.Энергия св. Ядерные силы, ядерные реакции
 Скачать 47 Kb.
|
|
9 класс МКОУ «Кегультинская СОШ» Тема урока: Ядерные силы, ядерные реакции. Энергия связи. Дефект масс. Цели урока : дидактические проверка знаний учащихся в виде тестовой работы о видах излучения, строении атома, правила смещения. познакомить учащихся с понятием ядерной реакции, дефекта масс, энергии связи ознакомить учащихся с решением задач на дефект масс Оборудование : карточки для самостоятельной работы, таблица Менделеева. Ход урока: Проверка домашнего задания, повторение --- Что происходит с ядром радиоактивного элемента при α- распаде? --- Приведите пример реакции α- распада. --- Как читается правило смещения для α- распада? --- Что происходит в ядре атома, претерпевшего β- распад? Какие частицы при этом излучаются? Что происходит с зарядом ядра и почему? ---- Сформулируйте правило смещения для β - распада. ---- Изменится ли массовое число ядра при β – распаде? Почему? ---- Каким видом излучения часто сопровождается α- и β- распад? Самостоятельная работа: Вариант I 1.Какой заряд имеют α – частица, β- частица? а) α - частица – отрицательный, β -частица – положительный б) α - частица и β - частица - 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: zAМ → z-2 A-4M + 24X а) ядро гелия б) электрон в) ядро гелия и электрон 4. Тот факт, что при радиоактивных превращения 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 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) поток квантов энергии б) потом ядер гелия в) поток электронов. 3. в результате какого радиоактивного распада натрия 22Na превращается в 22Mg? 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 –излучения в) β –излучения. III. Изложение нового материала. Гипотеза о том, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов , подтверждается 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. Тема урока: Ядерные силы, ядерные реакции. Энергия связи. Дефект масс. Свойства ядерных сил: 1)являются только силами притяжения 2)во много раз больше кулоновских сил 3)не зависят от наличия заряда 4)короткодействующие: заметны на r ≈ 2,2 x 10м 5)взаимодействуют с ограниченными числом нуклонов 6)не являются центральными. - записать в тетрадь. 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 необходим 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: E=mc2 Масс покоя ядра M всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: Mя Т.е существует дефект масс: Δm=Zmp+Nmn-Mя Энергия связи ядра: Eсв= Δmc2=(Zmр+Nmт-Mя )c2. 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: 37Li + 11H = 24He + 24He IV Вопросы на закрепление --- Какие силы действуют между нуклонами в атомном ядре? --- Проявлением какого вида фундаментального взаимодействия 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? V. Решение задач Задача1 Вычислите дефект масс кислорода 178О. Дано: Решение: 178О mp= 1,6724*10-27кг Дефект массы ядра равен: mn= 1,6748*10-27кг Mя=28,2282*10-27кг Δm= Z*mp + (A-Z)*mp- Mя Δm=? 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=A-Z=17-8=9 Тогда выражение для дефекта масс можно записать: Δm=8*1,6724*10-27 +9*1,6748*10-27- 28,2282*10-27= 0, 1656*10-27= 1,656 *10-28кг Ответ: Δm=1,6* 10-28кг Задача 2 Чему равна энергия связи ядра изотопа лития 73Li? Дано: Решение: 73Li Энергия связи ядра Есв= Δm*c2, где Δm- дефект массы ядра: mp= 1,6724*10-27кг Дефект массы ядра равен: mn= 1,6748*10-27кг Δm= Z*mp + (A-Z)*mp- Mя Mя= 11,6475*10-27кг Отсюда Есв =(Z*mp+ (A-2)*mn-MЯ)*c2. c=3*108м|c Из символьной записи изотопы 73Li видим, Есв =? Что A=7 и Z=3 ,т.е. в ядре изотопа лития 7 нуклонов, из них 3протона и 4 нейтрона (N=A-Z). Подставив значения А и Z в выражение энергии связи, получим: Есв =(3* mp+4* mn)*с2 Есв =(3*1,6724*10-27 +4*1,6748*10-27*)*(3*108)2= 0, 6201*10-27*9*1016=5,58*10-13Дж. Ответ: Есв =5,58*10-13Дж VI.Домашнее задание 1.Прочитать и выучить п.64-65, 2.Решитьзадачи 1. Определить неизвестный продукт X каждой из ядерных реакций: 147N+42 He→11H+X 2713Al+10 n→42He +X 94B+11H→42He+X 94 В+ 42Не→10n +X Допишите недостающие обозначения: 21H+ ? →X+ 10n X+11H→32 He +? 6329Cu + ? → 6229 Cu +X X+ ? →18174 W + 10n |