Giáo án chuyên đề Vật lí 12 chân trời Bài 10: Vùng năng lượng
Giáo án giảng dạy theo sách Chuyên đề học tập Vật lí 12 bộ sách Chân trời sáng tạo Bài 10: Vùng năng lượng. Bộ giáo án giúp giáo viên hướng dẫn học sinh mở rộng kiến thức, phát triển năng lực, nâng cao khả năng định hướng nghề nghiệp cho các em sau này. Thao tác tải về rất đơn giản, tài liệu file word có thể chỉnh sửa dễ dàng. Mời quý thầy cô tham khảo bài soạn.
Xem: => Giáo án vật lí 12 chân trời sáng tạo
Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Vật lí 12 chân trời sáng tạo đủ cả năm
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 10: VÙNG NĂNG LƯỢNG
Thời gian thực hiện: 4 tiết
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
Mô tả mô hình vùng năng lượng đơn giản và các vùng năng lượng trong chất rắn.
Trình bày về sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và bán dẫn không pha tạp.
Trình bày về sự phụ thuộc của điện trở của các điện trở quang (LDR) vào cường độ sáng.
2. Năng lực
Năng lực chung:
Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết sử dụng ngôn ngữ kết hợp với các loại phương tiện phi ngôn ngữ đa dạng để trình bày thông tin, ý tưởng trong báo cáo sản phẩm nhóm.
Năng lực tự chủ và tự học: Tích cực, chủ động thực hiện các nhiệm vụ học tập.
Năng lực vật lí:
Nhận thức vật lí:
+ Nêu được các vùng năng lượng trong chất rắn theo mô hình vùng năng lượng đơn giản.
+ Sử dụng được lí thuyết vùng năng lượng đơn giản để giải thích được: Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và bán dẫn không pha tạp; Sự phụ thuộc của điện trở của các điện trở quang (LDR) vào cường độ sáng.
3. Phẩm chất
Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập vật lí.
Chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học tập.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
SCĐ, SGV Chuyên đề học tập Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
Máy chiếu, máy tính (nếu có).
Hình ảnh liên quan đến nội dung bài học.
2. Đối với học sinh:
SCĐ Chuyên đề học tập Vật lí 12.
Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: Tạo tâm thế vòa bài học mới. HS có nhu cầu tìm hiểu nội dung bài học.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SCĐ, từ đó định hướng HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:
Vi mạch (hay mạch tích hợp – integrated circuit (IC), hoặc chip) gồm các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử khác. Các mạch tích hợp này được sử dụng trong những vật dụng như điện thoại, máy bay, thiết bị y tế,... Đã có những tiến bộ trong việc phát triển những vi mạch tích hợp cực nhỏ (Hình 10.1) để đưa vào cơ thể người nhằm mục đích chữa bệnh hoặc tìm hiểu chức năng của các bộ phận trong cơ thể người. Việc khám phá ra chất bán dẫn và lí thuyết vùng năng lương là cơ sở cho sự tiến bộ của ngành công nghiệp điện tử.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS làm việc cá nhân, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 1 – 2 bạn ngẫu nhiên đứng dậy trình bày suy nghĩ của mình.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét và ghi nhận ý kiến của HS.
- GV tổng hợp lại các ý kiến của HS và dẫn dắt HS: Bài học hôm nay ta cùng tìm hiểu về vùng năng lượng, sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và bán dẫn không pha tạp, sự phụ thuộc của điện trở của các điện trở quang vào cường độ sáng. Bài 10: Vùng năng lượng.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu về lí thuyết vùng năng lượng trong chất rắn
a. Mục tiêu:
- HS nêu được khái niệm năng lượng cho phép của nguyên tử đơn lẻ, nêu được các vùng năng lượng trong chất rắn theo mô hình vùng năng lượng đơn giản.
- HS phân loại được chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng.
b. Nội dung: HS nghiên cứu SCĐ, suy nghĩ trả lời các câu hỏi định hướng của GV, thực hiện các nhiệm vụ được giao để tìm hiểu nội dung bài học.
c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu về năng lượng cho phép của nguyên tử đơn lẻ, vùng năng lượng cho phép và vùng năng lượng cấm trong chất rắn Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV giới thiệu: một thành tựu của vật lí hiện đại là phát triển lí thuyết vùng năng lượng của chất rắn, cùng một số đóng góp của nhà vật lí Felix Bloch. - GV yêu cầu HS tìm hiểu và trả lời câu hỏi: + Thế nào là năng lượng cho phép?
+ Trong chất rắn, thế nào là vùng năng lượng cho phép, vùng năng lượng cấm. Giải thích sơ đồ biểu diễn cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về năng lượng cho phép của nguyên tử đơn lẻ, vùng năng lượng cho phép và vùng năng lượng cấm trong chất rắn. | 1. LÍ THUYẾT VÙNG NĂNG LƯỢNG TRONG CHẤT RẮN 1.1. Năng lượng cho phép của nguyên tử đơn lẻ
- Các giá trị năng lượng của nguyên tử có phân bố gián đoạn, được gọi là các giá trị năng lượng cho phép. Ví dụ: Các giá trị năng lượng cho phép của nguyên tử hydrogen: -13,6 eV; -3,40 eV; 1,51 eV;... 1.2. Vùng năng lượng cho phép và vùng năng lượng cấm trong chất rắn - Trong chất rắn: + Vùng năng lượng cho phép: Do tương tác giữa các nguyên tử, mỗi mức năng lượng của các nguyên tử bị tách ra thành nhiều mức có khoảng cách rất gần nhau, tạo thành từng vùng giá trị của năng lượng mà ta có thể xem như liên tục. Vùng năng lượng này được gọi là các vùng năng lượng cho phép. + Vùng năng lượng cấm: Giữa các vùng năng lượng cho phép có những giá trị năng lượng mà các nguyên tử không thể có được, tạo thành vùng năng lượng cấm: Không có electron chiếm đóng vùng cấm này..
|
Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu phân loại chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành 3 nhóm, thảo luận thực hiện phiếu học tập: tìm hiểu tính chất của một trong các chất: chất cách điện, chất bán dẫn và chất dẫn điện (kim loại). (Phiếu học tập đính kèm phía dưới) 1. Thế nào là chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại)? 2. Cho ví dụ về một số chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại). 3. Giải thích tính chất của chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại) bằng lí thuyết vùng năng lượng. 4. Vẽ sơ đồ biểu diễn cấu trúc vùng năng lượng của chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại). 5. Trả lời câu Thảo luận 1. Cho biết vùng cấm giữa vùng hoá trị và vùng dẫn trong một chất bán dẫn silicon có bề rộng bằng 1,12 eV. Tìm bước sóng thích hợp của bức xạ điện từ kích thích để các electron trong vùng hoá trị có thể chuyển lên vùng dẫn.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SCĐ sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về phân loại chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng. | 1.3. Phân loại chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng - Phân loại chất rắn theo phương diện dẫn điện. + Chất dẫn điện: độ dẫn điện lớn (điện trở suất nhỏ, khoảng , ở ). Ví dụ: kim loại. + Chất cách điện: độ dẫn điện kém (điện trở suất rất lớn, khoảng , ở ). Ví dụ: Al2O3. + Chất bán dẫn: độ dẫn điện trung gian (điện trở suất khoảng 0,5 ở . Ví dụ: Ge. *) Phân loại chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng: + Chất cách điện: Vùng năng lượng cho phép lấp đầy electron cao nhất được gọi là vùng hoá trị. Vùng năng lượng cho phép phía trên hoàn toàn trống được gọi là vùng dẫn. Độ rộng vùng cấm giữa hai vùng hoá trị và vùng dẫn có độ lớn đáng kể (cỡ 5 eV). + Chất bán dẫn: Độ rộng vùng cấm giữa hai vùng hoá trị và vùng dẫn có độ lớn thấp hơn so với của chất cách điện, khoảng từ 1 – 3 eV. + Chất dẫn điện (kim loại): Vùng năng lượng cho phép cao nhất bị lấp đầy một nửa được gọi là vùng dẫn của kim loại. Các electron trong vùng dẫn của kim loại có thể chuyển động tự do, gọi là electron tự do. *) Trả lời câu hỏi Thảo luận (SCĐ-tr.61) Năng lượng của photon trong bức xạ điện từ kích thích phải có độ lớn bằng bề rộng giữa vùng hoá trị và vùng dẫn trong chất bán dẫn silicon: Bước sóng của bức xạ điện từ kích thích: |
Họ và tên: ……………….. Lớp: ……………….. Nhóm: ……………….. | PHIẾU HỌC TẬP Phân loại chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn |
* Mục tiêu: Phân loại được chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn theo lí thuyết vùng năng lượng. * Nhiệm vụ: HS thảo luận nhóm để thực hiện các nhiệm vụ sau: 1. Thế nào là chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại)? 2. Cho ví dụ về một số chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại). 3. Giải thích tính chất của chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại) bằng lí thuyết vùng năng lượng. 4. Vẽ sơ đồ biểu diễn cấu trúc vùng năng lượng của chất cách điện/ chất bán dẫn/ chất dẫn điện (kim loại). 5. Trả lời câu Thảo luận 1. |
Hoạt động 2. Tìm hiểu về sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và điện trở chất bán dẫn không pha tạp
a. Mục tiêu:
- HS sử dụng được lí thuyết vùng năng lượng đơn giản để giải thích được sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở kim loại và điện trở chất bán dẫn không pha tạp.
b. Nội dung: HS nghiên cứu SCĐ, suy nghĩ trả lời các câu hỏi định hướng của GV, thực hiện các nhiệm vụ được giao để tìm hiểu nội dung bài học.
c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
--------------------------------------
--------------------- Còn tiếp ----------------------
Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II
Hệ thống có đầy đủ các tài liệu:
- Giáo án word (400k)
- Giáo án Powerpoint (500k)
- Trắc nghiệm theo cấu trúc mới (250k)
- Đề thi cấu trúc mới: ma trận, đáp án, thang điểm..(250k)
- Phiếu trắc nghiệm câu trả lời ngắn (250k)
- Trắc nghiệm đúng sai (250k)
- Lý thuyết bài học và kiến thức trọng tâm (200k)
- File word giải bài tập sgk (150k)
- Phiếu bài tập để học sinh luyện kiến thức (200k)
- .....
- Các tài liệu được bổ sung liên tục để 30/01 có đủ cả năm
Nâng cấp lên VIP đê tải tất cả ở tài liệu trên
- Phí nâng cấp VIP: 800k
=> Chỉ gửi 450k. Tải về dùng thực tế. Nếu hài lòng, 1 ngày sau mới gửi phí còn lại
Cách tải hoặc nâng cấp:
- Bước 1: Chuyển phí vào STK: 1214136868686 - cty Fidutech - MB(QR)
- Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận tài liệu
Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Vật lí 12 chân trời sáng tạo đủ cả năm
ĐẦY ĐỦ GIÁO ÁN CÁC BỘ SÁCH KHÁC
Đủ giáo án word và powerpoint các môn lớp 12 kết nối tri thức
Đủ giáo án word và powerpoint các môn lớp 12 cánh diều
GIÁO ÁN WORD LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án đại số 12 chân trời sáng tạo
Giáo án hình học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án sinh học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án hoá học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án vật lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án lịch sử 12 chân trời sáng tạo
Giáo án kinh tế pháp luật 12 chân trời sáng tạo
Giáo án âm nhạc 12 chân trời sáng tạo
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 1
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 2
GIÁO ÁN POWERPOINT LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án powerpoint đại số 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint hình học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 2
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án chuyên đề ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề kinh tế pháp luật 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề vật lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề hoá học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề sinh học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề lịch sử 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề địa lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề âm nhạc 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
GIÁO ÁN POWERPOINT CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án powerpoint chuyên đề ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint chuyên đề địa lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint chuyên đề Tin học Khoa học máy tính 12 chân trời sáng tạo
GIÁO ÁN DẠY THÊM LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án dạy thêm ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint dạy thêm ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án dạy thêm toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint dạy thêm toán 12 chân trời sáng tạo