Конспект урока физики по теме "Энергия связи атомных ядер"

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Конспект урока физики по теме "Энергия связи атомных ядер"»

Конспект урока физики по теме "Энергия связи атомных ядер"

Цель: Установить зависимости между энергией и массами атомных ядер, удельной энергии ядра от массового числа, выработать умения и навыки по их применению на примере заданий из открытого банка ЕГЭ 2017г.

Задачи урока:

Образовательные:

ознакомление учащихся с понятием «энергия связи», формирование представлений о внутриядерных взаимодействиях;
формирование умений и навыков по применению знаний по теме на примере заданий из банка ЕГЭ 2017г.

Развивающие:

развитие интеллектуальных способностей учащихся;
развитие у учащихся мыслительных операций: анализ, сравнение, обобщение;
развитие навыков самообразования.

Воспитательные:

воспитание положительных мотивов учения, экологическое воспитание.

Тип урока – урок усвоения новых знаний.

МО урока: учебник Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский. « Физика 11», индивидуальные задания, таблица «График зависимости удельной энергии ядра от массового числа», периодическая система элементов Д.И. Менделеева.

Виды самостоятельной деятельности учащихся: ответы на теоретические вопросы, работа с терминами, формулами, таблицами, выполнение индивидуальных заданий.

Структурный план урока

I . Организационная часть (1мин.)

II . Повторение, проверка знаний (8 мин.)

III. Изложение нового материала (15 мин.)

IV. Закрепление новых знаний (13 мин.)

V. Подведение итогов. Оценка работы учащихся. (2 мин.)

VI. Домашнее задание. (1мин.)

Ход урока.

I . Организационная часть (Сообщение учителя о теме и плане урока).

II . Обобщение и повторение основных вопросов теории

1. Учащиеся устно отвечают на вопросы:

Что такое атом?

Каково строение атома?
Из каких частиц состоит ядро?
Что вы знаете о зарядовой принадлежности частиц, составляющих ядро?

2. Учащиеся устно решают задачи из открытого банка ЕГЭ 2017г. по пройденной теме:

1. Планетарная модель атома обоснована опытами по

	1)	растворению и плавлению твердых тел
	2)	ионизации газа
	3)	химическому получению новых веществ
	4)	рассеянию -частиц

2. В планетарной модели атома принимается, что число

	1)	электронов на орбитах равно числу протонов в ядре
	2)	протонов равно числу нейтронов в ядре
	3)	электронов на орбитах равно сумме чисел протонов и нейтронов в ядре
	4)	нейтронов в ядре равно сумме чисел электронов на орбитах и протонов в ядре

3. Сколько фотонов различной частоты могут испускать атомы водорода, находящиеся во втором возбужденном состоянии?

		1)	1
2)	2
3)	3
4)	4

III. Изложение нового материала (15 мин.)

(Рассказ учителя, сопровождающийся демонстрацией таблиц).

В прошлой теме говорилось о протонно-нейтронной моделью атомного ядра. Тогда возник вопрос: каким образом нуклоны удерживаются в ядре, несмотря на электростатическое отталкивание между протонами? Силы, действующие в пределах атомных ядер, называются ядерными силами. Эти силы являются самыми мощными силами в природе. Ну а раз в ядре действуют такие мощные силы, значит, там сосредоточена значительная энергия. Эту энергию стали называть энергией связи. То есть, энергия связи – это энергия, которая потребовалась бы, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны. Известно, что в результате экспериментов были определены массы протона и нейтрона. Но когда начали определять массу атомных ядер, выяснилась очень интересная особенность: масса ядра атома всегда оказывалась меньше, чем сумма масс, входящих в него частиц.

Такую разницу назвали дефектом масс. То есть, дефект масс – это разность между суммарной массой нуклонов, входящих в состав атомного ядра и массой самого ядра.

Но куда же пропадает эта масса? Дело в том, что при образовании ядра была затрачена некоторая энергия. В соответствии с известным уравнением Эйнштейна, масса может превращаться в энергию, и, наоборот – энергия – в массу.

Именно таким образом можно определить энергию связи ядер. Для этого нужно дефект масс умножить на скорость света в квадрате, и мы получим энергию в джоулях.

Но, обратите внимание, что в данной формуле масса должна измеряться в килограммах, а не в атомных единицах. Для удобства в атомной физике используют другую формулу: дефект масс в атомных единицах умножают на 931,5, и получают энергию в мегаэлектрон-вольтах.

Ещё одной очень важной величиной в атомной физике является удельная энергия связи. Удельная энергия связи – это энергия связи, приходящаяся на один нуклон ядра. Эта величина характеризует, насколько стабильны те или иные ядра атомов.

В таблице представлен график зависимости удельной энергии связи от массового числа. Как видно из графика, легкие ядра обладают довольно малой энергией связи. К середине таблицы Менделеева энергия связи достигает максимального значения, а к концу – снова начинает убывать. То есть, для получения ядерной энергии разумно либо синтезировать легкие ядра, либо делить тяжелые ядра. Известно, что на данный момент человечество использует деление тяжелых ядер. Во многих ядерных реакторах происходит деление ядер урана. Синтез легких ядер происходит на Солнце, в результате чего освобождается колоссальное количество энергии, которое в частности передается Земле в виде света и тепла.

Основной задачей ядерной физики является получение управляемой термоядерной реакции.

IV. Закрепление новых знаний (13 мин.)

1. Демонстрация учителем алгоритма решения задачи из открытого банка ЕГЭ 2017 г.

Задача 1. Определите энергию связи ядра Fe-56 в МэВ и найдите удельную энергию связи.

Выполнение учащимися тестового задания из открытого банка ЕГЭ 2017 г.

Удельные энергии связи нуклонов в ядрах плутония 240 94U , кюрия 245 96Сm и америция 24695Am равны соответственно 0,21; 0,22 и 0,23 МэВ/нуклон. Из какого ядра труднее выбить нейтрон?