Технологическая карта урока физики в 9 классе "Энергия связи атомных ядер"
план-конспект урока по физике (9 класс)

Тема: «Энергия связи атомных ядер».

Цели: Определение содержания компетенции через :

1.Когнитивный компонент компетенции- изучить понятие дефекта масс, энергии связи. Ознакомить с формулой Эйнштейна «взаимосвязи массы и энергии» и способом расчёта энергии связи ядра.

2.Операционный компонент компетенции-овладение навыком расчёта энергии связи ядра по дефекту масс, закрепить знание строения ядра атома, умение пользоваться таблицей Менделеева в данном аспекте.

3.Аксиологический компонент компетенции- развитие любознательности, кругозора.

Средства обучения:

1.Учебник «Физика-9» А. В. Перышкин, Е. М. Гутник.

2.Таблица «Менделеева».

3.Таблица «Дефект масс ядра» (самодельная).

4.Таблица «Физические постоянные».

5.Электронная презентация.

План:

1)    Организационный момент

Сегодня на уроке мы будем изучать новую тему ,которую запишем немного позже. А в начале повторим то ,что изучали ранее, и что понадобится на сегодняшнем уроке, без чего невозможно понять то, что предстоит сегодня изучить .

2)Проверка домашнего задания( двое учащихся у доске)

а)Упр.47(1)- записать уравнение реакции α-распада, изотопа Урана

б)Упр.47(2)-в результате какого числа β-распадов ядра теория  превращается в ядро атома ?

Закон сохранения массового числа:234=234+b*0-без изменений

                                                зарядового числа:90=92+b(-1)

                                                b=2

Ответ:2β-распада.

3)Задача,текст которой проецируется на экран,ребята решают на местах,а один у доски:

Сколько α-и β-распадов произошло при превращении ядра полония  в ядро таллия  ?

а-число α-распадов

b-число β-распадов

Уравнение реакции:

Закон сохранения массового числа          Закон сохранения зарядового числа

210=a*4+b*0+202                                           84=2*2+b(-1)+81

a==2-α-распад                                     b=81+4-84=1

Ответ:2α-распад

             1β-распад

4)Вопрос 1: β-частица, это электрон. Но в состав ядра электрон не входит. Откуда он берётся?

Ответ: Один из нейтронов ядра превращается в протон, электрон и антинейтрино. Протон остаётся в ядре ,а электрон и антинейтрон вылетают.

5)Вопрос 2:Что нуклонами?

Ответ: Протоны и нейтроны, входящие в состав ядра.

Вопрос 3:Как определить число нуклонов в ядре?

Ответ:Z-число протонов=порядковому номеру, т.е. зарядовому числу

N-число нейтронов=разность массового и зарядового числа

Вопрос 4:Какие силы действуют между нуклонами в ядре?

Ответ: Гравитационное притяжение

               Электрическое отталкивание

               Ядерные силы притяжения

Таким образом, мы подошли к теме сегодняшнего урока «Энергия связи ядра».

Вопрос 5:Каковы особенности ядерных сил?

Ответ: Они значительно больше и гравитационного притяжения и электрического отталкивания.

Вопрос 6:А как вы думаете, легко ли разделить ядро на отдельные(свободные)нуклоны?

Ответ: В любом случае на это потребуется затратить энергию.

Определение№1: E св.- энергия связи ядра-это минимальная энергия, которую нужно затратить для разделения ядра на отдельные нуклоны.

А с другой стороны: при соединении свободных нуклонов в ядро выделяется такая же энергия(подобно тому, как при поднятии камня ,т.е. при отделении его от Земли, энергия затрачивается ,а при падении ,т.е. при объединении камня с Землей такая же энергия выделяется).

Определение №2: E св.- это энергия, которая выделяется при объединении нуклонов в ядро.

Именно то обстоятельство, что при объединении нуклонов в ядро энергия выделяется ,и привлекает внимание, вызывает практический интерес в плане её использования.

Вопрос 7:А как же можно определить сколько энергии выделяется?

Ответ: Для этого используется закон взаимосвязи массы и энергии, открытый в 1905 А. Эйнштейном.

Проецируется портрет и формула Эйнштейна:

У этой формулы глубокий смысл: если масса системы изменится на ,то и энергия её изменится на

Многочисленные опыты подтверждают ,что действительно при слиянии нуклонов в ядро, масса уменьшается .Это явление названо дефектом масс.

Определение:-дефект масс-это разность суммарной массы, объединяющих нуклонов и массы образовавшегося ядра.

Но если масса уменьшается ,то и энергия уменьшается. Значит, энергия  выделяется. Эта выделившаяся энергия и называется энергией связи E св.

Объединив формулу Эйнштейна с определениями ,получаем:

Для расчёта потребуются такие табличные данные:

1 а.е.м.=1,6605*

для некоторых химических элементов занесены в специальные таблицы(таблица №13-Рымкевич).

Один пример расчёта E св. разобран в §65(стр.205)

Для ядра дейтерия

Мы же произведём расчёт  ядра гелия

Но сначала запишите домашнее задание.

Задача : Рассчитать энергию связи ядра гелия

1. Определим нуклонный состав

2)Рассчитаем дефект масс ядра, предварительно выписав из таблицы №13 массу ядра.

3)Дефект масс ядра:

4)Рассчитаем E св.

Закрепление:

1.Что называют энергией связи ядра?

2.Что называется дефектом масс ядра?

3.Как рассчитать энергию связи?

4.Какой практический интерес вызывает энергия связи ядра?