Giáo án NLS Vật lí 12 kết nối Bài 21: Cấu trúc hạt nhân
Giáo án NLS Vật lí 12 kết nối tri thức Bài 21: Cấu trúc hạt nhân. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh làm quen và ứng dụng công nghệ, tin học. KHBD này là file word, tải về dễ dàng. Là mẫu giáo án mới nhất năm 2026 để giáo viên dạy tốt môn Vật lí 12.
=> Giáo án tích hợp NLS Vật lí 12 kết nối tri thức
Các tài liệu bổ trợ
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
CHƯƠNG IV: VẬT LÍ HẠT NHÂN
BÀI 21: CẤU TRÚC HẠT NHÂN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
- Rút ra được sự tồn tại và đánh giá được kích thước của hạt nhân từ phân tích kết quả thí nghiệm tán xạ hạt α.
- Biểu diễn được kí hiệu hạt nhân của nguyên tử bằng số nucleon và số proton.
- Mô tả được mô hình đơn giản của nguyên tử gồm proton, neutron và electron.
2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏi, làm thí nghiệm và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra.
- Năng lực giao tiếp hợp tác: Trao đổi ý kiến với các thành viên trong nhóm để hoàn thành phiếu học tập tìm hiểu về thí nghiệm tán xạ hạt α và cấu trúc hạt nhân.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về cấu trúc hạt nhân.
Năng lực vật lí:
- Rút ra được sự tồn tại và đánh giá được kích thước của hạt nhân từ phân tích kết quả thí nghiệm tán xạ hạt a.
- Mô tả được mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford.
- Nêu được đơn vị khối lượng nguyên tử là amu.
- Biểu diễn được kí hiệu hạt nhân của nguyên tử bằng số nucleon và số proton.
- Nêu được khái niệm đồng vị.
Năng lực số:
- 1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong video, tổ chức được tìm kiếm dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
- 2.1.NC1a: HS lựa chọn và sử dụng được các công nghệ số đơn giản (phần mềm trắc nghiệm/màn hình) để tương tác trả lời câu hỏi
- 6.2.NC1a: Tối ưu hóa việc sử dụng các công cụ AI để đạt hiệu quả cao hơn
3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thí nghiệm.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
- SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
- Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh chụp bánh ngọt có mận khô, hình ảnh bố trí thí nghiệm tán xạ hạt alpha, hình ảnh minh họa kết quả thí nghiệm tán xạ hạt alpha, hình ảnh hiện tượng tán xạ hạt alpha,…
- Máy chiếu, máy tính (nếu có).
- Video AI được tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học
2. Đối với học sinh:
- SGK, SBT 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
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
a. Mục tiêu: HS xác định được mục tiêu của bài học về cấu trúc hạt nhân.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, HS phát biểu ý kiến của bản thân để hình dung ra kiến thức liên quan đến cấu tạo nguyên tử, cấu trúc hạt nhân, kích thích nguyên tử,…, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu được các nội dung về cấu trúc nguyên tử, phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề cần tìm hiểu.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS: Xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó
1.1.NC1b: HS tìm được thông tin thông qua việc quan sát, truy cập nội dung số trong video
- GV yêu cầu HS nêu những điều em đã biết về nguyên tử.
- HS trả lời và ngay lập tức gọi bạn khác trả lời. Câu trả lời của HS này không được lặp lại cây trả lời của cac bạn khác đã trả lời.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV gọi 2 HS ghi lên bảng các câu trả lời của các bạn HS khác trong lớp.
- HS suy nghĩ cá nhân và trả lời câu hỏi.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- HS lần lượt nêu những điều đã biết về nguyên tử, hạt nhân, electron (điện tích, kích thước, khối lượng,…)
Gợi ý:
+ Điện tích của hạt nhân như thế nào?
+ Kích thước như thế nào?
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét và ghi nhận ý kiến của HS.
- GV tập hợp các ý kiến liên quan đến cấu tạo nguyên tử, cấu trúc hạt nhân, kích thước nguyên tử, kích thước hạt nhân, điện tích của nguyên tử,...
- GV nhấn mạnh vào vấn đề: Kích thước nguyên tử nhỏ tới mức kính hiển vi quang học hiện đại nhất cũng không thể giúp chúng ta quan sát rõ. Hạt nhân có kích thước còn nhỏ hơn rất nhiều (cỡ 0,0001 lần).
- GV tổng hợp và dẫn dắt vào bài mới: Để tìm hiểu về cấu trúc của hạt nhân, cụ thể là các vấn đề như các em vừa nói, chúng ta cùng tìm hiểu bài học mới: Bài 21: Cấu trúc hạt nhân.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Tìm hiểu hiện tượng tán xạ α
a. Mục tiêu:
- HS tiến hành thí nghiệm mô phỏng về hiện tượng tán xạ α với mô hình nguyên tử bánh
mận và mô hình nguyên tử Rutherford.
- HS nêu được sự không phù hợp của mô hình nguyên tử bánh mận.
- HS rút ra được sự tồn tại và đánh giá được kích thước của hạt nhân từ phân tích kết quả
thí nghiệm tán xạ hạt α.
- HS định nghĩa được hiện tượng tán xạ α.
- HS mô tả được mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford.
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về hiện tượng tán xạ α.
c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được hiện tượng tán xạ α.
- HS hoàn thành Phiếu học tập số 1.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 1. Đọc mục I. Bài 21, SGK trang 91 và trả lời các câu hỏi sau:
a) Mô hình nguyên tử đầu tiên được mô tả giống như chiếc bánh ngọt có mận khô bên trong. Nêu ý nghĩa của mận khô và phần bánh trong mô hình nguyên tử đầu tiên này.
b) Từ thông tin đã đọc về thí nghiệm khám phá cấu trúc nguyên tử của Ernest Rutherford, em hãy cho biết tên của các vị trí R, D, S và M là gì. R là ................................................................................. D là ................................................................................. S là .................................................................................. M là ................................................................................ 2. Th ực hiện thí nghiệm mô phỏng trên PhET theo đường link hoặc mã QR sau và thực hiện các nhiệm vụ sau (https://phet.colorado. edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_ all.html)
2.1. Thực hiện thí nghiệm mô phỏng bắn chùm hạt α vào lá vàng mỏng có mô hình nguyên tử giống như bánh ngọt có mận khô. Lựa chọn mô hình nguyên tử vàng có dạng bánh ngọt có mận khô bằng cách lựa chọn giao diện như hình bên. Từ quan sát mô phỏng, mô tả đường đi của chùm hạt qua nguyên tử có mô hình bánh ngọt mận khô. (Có thể lựa chọn “Traces” để quan sát rõ hơn vết của đường đi). ............................................................................................................................................ Nếu nguyên tử có mô hình bánh ngọt có mận khô thì thí nghiệm theo Hình 21.2a sẽ có kết quả như thế nào?
............................................................................................................................................ 2.2. Thực hiện thí nghiệm mô phỏng bắn chùm hạt α vào lá vàng mỏng có mô hình hành tinh nguyên tử (mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford được mô tả theo Hình 21.5a). - Vẽ lại đường đi mô phỏng của các hạt a khi đi qua các nguyên tử. Nhận xét về đường đi của chùm hạt a bằng cách lựa chọn các từ dưới đây vào chỗ trống: một số, rất ít, hầu hết - ..................... các hạt a đi xuyên qua lá vàng. - ..................... các hạt a lệch hướng. - ..................... các hạt a bị lệch hơn 900. Mô tả mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford. ............................................................................................................................................ 3. Hiện tượng tán xạ alpha là gì? ............................................................................................................................................ |
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 2. Tìm hiểu nucleon và kí hiệu hạt nhân
a. Mục tiêu:
- HS nêu được đơn vị khối lượng nguyên tử là amu.
- HS biểu diễn được kí hiệu hạt nhân của nguyên tử bằng số nucleon và số proton.
- HS nêu được khái niệm đồng vị.
- HS kể tên được một số đồng vị và tỉ lệ của các đồng vị trong tự nhiên của một số nguyên tố như Lithium, Magie, Silic, Oxygen,…
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về nucleon và kí hiệu hạt nhân.
c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được nucleon và kí hiệu hạt nhân.
- GV hoàn thành Phiếu học tập số 2.
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
d) Tổ chức thực hiện:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành 6 nhóm. - GV yêu cầu HS hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 2. - Sau khi HS trả lời, GV kết luận về đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu hạt nhân, khái niệm đồng vị, phân loại đồng vị bền và đồng vị phóng xạ. - GV yêu cầu HS đọc nội dung Em có biết (SGK – tr94) để tìm hiểu về kích thước một số loại hạt vi mô.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, 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: *Trả lời Phiếu học tập số 2 (Đính kèm phía dưới Hoạt động). - 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 nội dung Nucleon và kí hiệu hạt nhân. - GV chuyển sang nội dung Luyện tập. | II. NUCLEON VÀ KÍ HIỆU HẠT NHÂN 1. Nucleon - Hạt nhân được tạo thành bởi hai loại hạt là proton và neutron, hai loại hạt này có tên chung là nucleon. - Proton (kí hiệu p), có khối lượng mp ≈ 1,67262.10-27 kg, điện tích q = ±e ≈ 1,610-19 C và hạt neutron (kí hiệu n) có khối lượng mn ≈ 1,67493.10-27 kg, trung hòa về điện. - Khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng hạt nhân và electron có trong nguyên tử, 1 amu ≈ 1,66054.10-27 kg - Số proton trong hạt nhân bằng Z. Tổng số nucleon trong một hạt nhân được kí hiệu là A; A là số khối. - Các nucleon nằm sát nhau và không chồng lấn vào nhau. Có thể coi hạt nhân nguyên tử như một quả cầu bán kính R, R phụ thuộc vào tổng số hạt nucleon A theo công thức gần đúng:
2. Kí hiệu hạt nhân - Người ta dùng kí hiệu hóa học X của nguyên tố để kí hiệu cho hạt nhân, kèm theo hai số Z và A như sau: 3. Đồng vị - Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số proton và khác số neutron. |
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: Áp dụng được các kiến thức về cấu trúc hạt nhân để trình bày cấu trúc hạt nhân nguyên tử.
b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến cấu trúc hạt nhân.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng và chuẩn kiến thức của GV.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: Đề xuất phương án và chế tạo mô hình hành tinh nguyên tử Rutherford.
b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS hoàn thành nội dung Vận dụng.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV hướng dẫn HS: Làm việc cá nhân và theo nhóm, hoàn thành nội dung:
+ Thiết kế và chế tạo mô hình hành tinh nguyên tử từ nắp chai, dây kẽm,...
+ Không nhất thiết đúng tỉ lệ bán kính hạt nhân và bán kính nguyên tử.
+ Quay video và chụp ảnh mô hình nguyên tử.
- GV yêu cầu HS: Sử dụng Chatbot AI để lên ý tưởng thiết kế
6.2.NC1a: Tối ưu hóa việc sử dụng các công cụ AI để đạt hiệu quả cao hơn
Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thực hiện nhiệm vụ theo GV đã hướng dẫn.
- GV theo dõi, động viên, hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- HS nộp sản phẩm cho GV vào tiết học tiếp theo.
- Các nhóm khác nhận xét, đánh giá.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét, đánh giá sản phẩm của HS.
- GV tổng kết nội dung chính và hướng dẫn HS tự đánh giá sau bài học.
* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Xem lại kiến thức đã học ở bài 21.
- Hoàn thành các bài tập trong Sách bài tập Vật lí 12.
- Xem trước nội dung Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết.