Bài giảng môn Vật lí 12 - Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí 12 - Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

1. Bài 35 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN
2. Bài 35 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN I. Cấu tạo hạt nhõn 1. Mụ hỡnh nguyờn tử rơ-đơ-pho 2. Cấu tạo hạt nhõn 3. Kớ hiệu hạt nhõn 4. Đồng vị II. Khối lượng hạt nhõn 1. Đơn vị khối lượng hạt nhõn 2. Khối lượng và năng lượng Bài tập trắc nghiệm
3. 1. Theo mụ hỡnh của Rơ-đơ-pho
4. + Ở tõm nguyờn tử cú một hạt nhõn mang điện tớch dương. + Xung quanh hạt nhõn cú cỏc ờlectron chuyển động trờn những quỹ đạo trũn hoặc ờlớp. + Khối lượng nguyờn tử hầu như tập trung ở hạt nhõn. + Khi độ lớn của điện tớch dương của hạt nhõn bằng tổng độ lớn của cỏc điện tớch õm của cỏc ờlectron. Nguyờn tử ở trạng thỏi trung hoà về điện
5. 1. Theo mụ hỡnh của Rơ-đơ-pho - Hạt nhõn tớch điện dương bằng +Ze; (Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn). - Kớch thước hạt nhõn rất nhỏ (10-14m), nhỏ hơn kớch thước nguyờn tử 104  105 lần Nguyờn tử cấu tạo gồm mấy phần? Điện tớch các phần? Kớch thước hạt nhõn như thế nào so với nguyờn tử?
6. NGUYấN TỬ = SVĐ bỏn kớnh 100 m HẠT NHÂN = 1 QUẢ NHO bỏn kớnh 1 cm
7. 2. Cấu tạo hạt nhõn - Hạt nhõn được tạo thành bởi 2 hạt Prụtụn và Nơtrụn; 2 hạt này cú tờn chung là nuclụnHạt. nhõn được cấu tạo như + Prụtụn (p) điệnthế nàotớch? (+e) khối lượng 1,67262.10-27Kg + Nơtrụn (n) khụng mang điện khối lượng 1,67493.10-27Kg - Số prụtụn trong hạt nhõn bằng Z (Z nguyờn tử số và cũng là số thứ tự của nguyờn tố trong bảng HTTH) - A là số khối cũng là tổng số nuclụn trong hạt nhõn: A = Z+ N - Số nơtrụn trong hạt nhõn là N = A – Z.
8. 3. Kớ hiệu hạt nhõn - Hạt nhõn của nguyờn tố X được kớ hiệu: A Tổng số Nuclụn Kớ hiệu hoỏ học trong một hạt X của nguyờn tố nhõn gọi là số Z khối Số prụtụn hay nguyờn tử số VD: - Kớ hiệu này vẫn được dựng cho các hạt sơ cấp: 1 1 0 − 1 p, 0n, −1e 1 12 238 16 VD: Hóy xỏc định số A, Z(p), n của cỏc hạt nhõn sau: 1H, 6 C; 92 U; 8 O ỡ ùỡ A= 12 ù A= 238 ùỡ A= 16 ùỡ A1= ù ù ù ù ù 238 ù 16 ù 1 ù 12 ù O cúớ Z== p 8(p) H cúù Z== p 1(p) C cú Z== p 6 p 92 U cúớ Z== p 92( p) 8 1 ớ 6 ớ ( ) ù ù ù ù ù ù N= 16 - 8 = 8( n) ù N= 1 - 1 = 0( n) ù ù N= 238 - 92 = 146( n) ợù ợù ợù N= 12 - 6 = 6( n) ợù
9. 3. Đồng vị - Cỏc hạt nhõn đồng vị là những hạt nhõn cú cựng số Z, khỏc số A, nghĩa là cú cựng số prụtụn và khỏc số nơtron. VD3: - Đồng vị của cacbon 10 11 12 13 14 6 C, 6 C, 6 C, 6 C, 6 C, - Hiđrụ cú 3 đồng vị 1 1 H Hiđrụ thường 2H gọi là hiđrụ nặng hay Đơtờri 2 1 1D 3 3 T 1 H gọi là hiđrụ siờu nặng hay Triti 1
10. II. Khối lượng hạt nhõn 1. Đơn vị khối lượng hạt nhõn. - Đơn vị khối lượng nguyờn tử kớ hiệu: u - Đơn vị u cú giỏ trị bằng 1 khối lượng nguyờn tử của đồng vị cacbon12C. 12 6 1u = 1,66055.10-27kg VD: Khối lượng tớnh ra u 2 ờlectron Prụtụn Nơtrụn Hờli ( 4H) 5,48.10-4 1,00727 1,00866 4,0015
11. 2. Khối lượng và năng lượng hạt nhõn - Theo Anh-xtanh: Một vật cú khối lượng m thỡ sẽ cú năng lượng E được xỏc định: E = mc2 => Hệ thức Anh-xtanh. c. Tốc độ ánh sáng trong chõn khụng (c=3.108m/s). E: Năng lượng hạt nhõn m: Khối lượng hạt nhõn (u) E = u.c2 = 931,5MeV → 1u = 931,5 MeV/c2 MeV/c2 được coi là 1 đơn vị khối lượng hạt nhõn. MeV: là một đơn vị đo năng lượng.
12. 3. Chỳ ý quan trọng: + Một vật cú khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thỡ khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lờn thành m với m m = 0 2 Trong đú m : khối lượng nghỉ v 0 1− c2 m: là khối lượng động. mc2 E== mc2 0 + Năng lượng toàn phần: v2 1− c2 2 + Động năng của vật : Wđ = E – E0 = (m-m0)c 2 Với: Eo = moc là năng lượng nghỉ.
13. CÂU HỎI CỦNG CỐ : Cõu 1: Hạt nhõn nguyờn tử được cấu tạo bởi cỏc : A Prụtụn SAI B NơtrụnSAI ĐÚNG C Prụtụn và electrụnSAI D Prụtụn và nơtrụn
14. CÂU HỎI CỦNG CỐ : Cõu 2: Đồng vị là những nguyờn tử mà hạt nhõn chứa : A Cựng số prụtụnSAI Z , số electrụn khỏc nhau SAI B Cựng số nơtrụn N , số prụtụn Z khỏc nhau SAI C Cựng số nơtrụn Z , số nuclụn N khỏc nhau D Cựng số prụtụn Z ĐÚNG, số nơtrụn N khỏc nhau
15. CÂU HỎI CỦNG CỐ : Cõu 3: Đơn vị khối lượng nguyờn tử là : A Khối lượngSAI của hạt nhõn nguyờn tử Hyđrụ SAI B Khối lượng của một nguyờn tử hyđrụ C 1/12 khối lượngSAI nguyờn tử cỏc bon D 1/12 khối lượng nguyờnĐÚNG tử cỏc bon 12
16. 27 Cõu 4. Số nuclụn trong 13 Al là bao nhiờu? A. 13 B. 14 C. 27 D. 40 Cõu 5. Số nơtron trong là bao nhiờu? A. 13 B. 14 C. 27 D. 40
17. CÂU HỎI CỦNG CỐ : Cõu 6: Hạt nhõn nguyờn tử chỡ cú 82 prụtụn và 125 nơtron. Hạt nhõn này cú kớ hiệu : 125 82 A. B. Pb 82 Pb 125 82 207 C. D. Pb 207 Pb 82
18. Z số prụtụn Cấu tạo HN N số nơtron A = Z + N số khối A Kớ hiệu Z X Là những hạt nhõn cú cựng Z, khác nhau về số N Đồng vị (hay khác nhau về số A) Hệ thức E = m.c2 Anh-xtanh 1 u = 1,66055.10-27 kg ≈ 931,5MeV/c2 Khối lượng mp = 1,00728 u; mn = 1,00866 u
19. - Học bài, trả lời cỏc cõu hỏi 1, 2 – SGK - Làm bài tập 3, 4, 5, 6, 7 – SGK - Đọc trước bài mới: “Bài 36: Năng lượng liờn kết của hạt nhõn. Phản ứng hạt nhõn” (2 tiết).