Энергия связи. Дефект масс - СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМНЫХ ЯДЕР

Цель урока. Закрепить знания учащихся о строении ядра атома; ввести физические понятия “энергия связи”, “дефект масс”; научить решать задачи на расчет дефекта масс, энергии связи атомных ядер.

Демонстрации. Таблица “Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева”.

Содержание опроса. 1. Назовите одним термином частицы, из которых состоит ядро атома. 2. Дайте определение массового числа. Чему оно численно равно? 3. Дайте определение зарядового числа. Чему оно равно? 4. Запишите с помощью известных символов массового и зарядового чисел следующие химические элементы, пользуясь таблицей Д. И. Менделеева: кислород, калий, хлор, радий. Каков состав ядер этих атомов? 5. Что такое изотопы? Приведите примеры изотопов. 6. Чем отличаются ядра изотопов одного и того же химического элемента? 7. Как называются силы притяжения между нуклонами в ядре? Каковы их характерные особенности?

Содержание нового материала. Энергия связи. Внутренняя энергия атомных ядер. Взаимосвязь массы и энергии. Дефект масс. Выделение или поглощение энергии в ядерных реакциях.

Закрепление материала. Решение задач 2040, 2054 из Сборника.

Домашнее задание. § 57. Вопросы после § 57 (устно).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о строении ядра атома, о выделении или поглощении энергии при ядерных реакциях; овладеть регулятивными УУД на примерах решения задач на расчет дефекта масс и энергию связи атомных ядер; уметь выражать свои мысли и высказывать их при решении задач.

Личностные: сформировать познавательный интерес к изучению ядерной физики, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; расширить свой политехнический кругозор.

Общие предметные: применять знания о строении ядра атома, дефекте масс и энергии связи при решении расчетных задач; анализировать полученные числовые результаты; кратко и четко отвечать на вопросы после параграфа.

Частные предметные: объяснять физический смысл понятий “энергия связи”, “дефект масс”.

Методические замечания

В начале изложения нового материала вспомнить вместе с учащимися закон сохранения энергии, виды энергии, связь энергии и работы. Затем прийти к выводу, что для того, чтобы разбить ядро атома на отдельные нуклоны, необходимо произвести работу против ядерных сил, и наоборот, при соединении свободных нуклонов в ядро выделяется такая же энергия (по закону сохранения энергии). Ввести понятие энергии связи. Записать (без вывода) на доске формулу А. Эйнштейна — закон о взаимосвязи массы и энергии. Записать формулу взаимосвязи изменения энергии и изменения массы. Проанализировав ее, прийти к выводу: масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, из которых оно состоит. Записать формулу для расчета дефекта масс, выписать с пояснением каждую физическую величину, входящую в эту формулу. Записать единицы дефекта масс: а. е. м. и кг. Вывести единицы энергии связи атомных ядер в СИ. На примере изотопа водорода — дейтерия — рассчитать дефект масс и энергию связи. Дать определение удельной энергии связи: энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Единицей ее измерения в СИ является Дж/нуклон.

Решить задачу 2054 из Сборника в качестве закрепления изученного материала.