Конспект урока по Физике "Строение атома и атомного ядра" 9 класс

9 класс

Урок № 8 в теме « Строение атома и атомного ядра»

Ядерные силы, ядерные реакции. Энергия связи. Дефект масс.

Цели урока : дидактические

проверка знаний учащихся в виде тестовой работы о видах излучения, строении атома, правиле смещения.
познакомить учащихся с понятием ядерной реакции, дефекта масс, энергии связи
ознакомить уч-ся с решением задач на дефект масс

Оборудование : таблицы, карточки для самостоят. работы, задачники с табл. 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:

_z^AМ  _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. Новый материал.

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:
M_я<Zm_р+Nm_n
Т.е существует дефект масс:
m=Zm_p+Nm_n-M_я
Энергия связи ядра:
E_св= mc²=(Zm_р+Nm_т-M_я )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: