Giáo án powerpoint chuyên đề Hoá học 10 chân trời sáng tạo

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI GIẢNG HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Nhân loại luôn đi tìm những nguồn năng lượng xanh, sạch và chi phí thấp, nhưng năng lượng hóa thạch rẻ thì gây ô nhiễm môi trường, năng lượng tái tạo sạch thường có chi phí cao, năng lượng hạt nhân gây nên các rủi ro về phóng xạ. Những hạn chế trên sẽ được khắc phục khi công nghệ Mặt Trời nhân tạo phát triển thành công. Mặt Trời nhân tạo là lò phản ứng hạt nhân, thúc đẩy phản ứng xảy ra giữa 2 hạt nhân tritium và deuterium, nhằm giải phóng năng lượng phục vụ cho nhân loại. 

Phản ứng hạt nhân là gì? Phản ứng hạt nhân được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?

BÀI 2: 

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

NỘI DUNG BÀI HỌC

Phóng xạ tự nhiên

Phản ứng hạt nhân

Ứng dụng của đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

I. PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN

a) Tìm hiểu về phóng xạ tự nhiên

HS tìm hiểu nội dung SGK, trao đổi, trả lời câu hỏi:

Câu 1 (SGK- 13): Trong tự nhiên, có nhiều đồng vị không bền như (tritium), chúng bị biến đổi thành hạt nhân nguyên tử khác, hiện tượng này gọi là gì.

Hiện tượng hạt nhân nguyên tử không bền, tự biến đổi thành hạt nhân nguyên tử khác, đồng thời phát ra tia phóng xạ gọi là hiện tượng phóng xạ tự nhiên.

Câu 2 (SGK- 14): Quan sát Hình 2.1 và đọc thông tin, cho biết đồng vị uranium nào tồn tại phổ biến trong tự nhiên?

Uranium tồn tại trong tự nhiên 2 loại đồng vị phổ biến

•   chiếm
• chiếm (và một lượng rất nhỏ ).

Thế nào là phóng xạ tự nhiên? Chúng xuất hiện ở đâu?

KHÁI NIỆM

Phóng xạ tự nhiên là hiện tượng các nguyên tố tự phát ra tia phóng xạ, không do tác động từ bên ngoài.

Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên xuất hiện ở nhiều nơi: 

• Trong lòng đất, 
• Lớp đất đá bề mặt, 
• Không khí, 
• Nguồn nước, ...

Luyện tập (SGK-14): Xét 2 quá trình sau:

(1) Đốt cháy than củi (carbon) sẽ phát ra nhiệt lượng nấu chín thực phẩm;

(2) Đồng vị phân huỷ theo phản ứng:

 . 

Quá trình nào là phóng xạ tự nhiên? Giải thích.

Trả lời:

1. Đốt cháy than củi, xảy ra phản ứng hoá học như sau: 

đồng thời toả ra nhiệt lượng. 

Quá trình biến đổi chất từ thành , không làm biến đổi hạt nhân nguyên tử carbon.

không là quá trình phóng xạ.

(2) Đồng vị phân huỷ theo phản ứng:

có sự biến đổi hạt nhân carbon thành nitrogen và phát bức xạ

là quá trình phóng xạ tự nhiên.

b) Tìm hiểu thành phần và đặc điểm tia phóng xạ

HS tìm hiểu nội dung SGK, trao đổi, trả lời câu hỏi:

Câu 3 (SGK- 14): Tia phóng xạ có những loại nào? Cho biết đặc điểm của từng loại.

Tia phóng xạ bao gồm: 

• hạt alpha
• beta  
• bức xạ điện từ gamma .

Hạt ( là hạt nhân helium gồm 2 proton, 2 neutron và không có electron.

• Hạt có điện tích và số khối bằng 0.
• Hạt còn gọi là positron, có cùng khối lượng với electron và mang điện tích +1.
• Bức xạ γ không làm thay đổi hạt nhân trước và sau khi phát bức xạ, nhưng làm giảm năng lượng của hạt nhân.

Câu 4 (SGK- 15): Đặc điểm của hạt nhân nguyên tử xảy ra phóng xạ và khác nhau như thế nào? So sánh khối lượng và điện tích của hạt .

• Phóng xạ xảy ra trong các hạt nhân có nhiều neutron, khi neutron chuyển thành proton và electron có năng lượng cao.
• Phóng xạ xảy ra trong các hạt nhân có nhiều proton, khi proton chuyển thành neutron và positron có năng lượng cao.
•  Hạt và hạt có cùng khối lượng với electron ; có điện tích âm có điện tích dương .

Câu 5 (SGK- 15): Trong 3 loại phóng xạ , , loại phóng xạ nào khác biệt cơ bản với 2 loại còn lại? Nêu sự khác biệt đó.

Gamma có đặc điểm khác 2 loại phóng xạ còn lại, là hạt không có khối lượng, không mang điện tích và có tính đâm xuyên mạnh. 

Vì vậy, sau khi phát ra phóng xạ số khối và điện tích hạt nhân không đổi, nhưng làm giảm năng lượng của hạt nhân.

KẾT LUẬN

Tia phóng xạ gồm các hạt và bức xạ điện từ:

Hạt là hạt nhân nguyên tử helium ()

Ví dụ phóng xạ

Hạt có điện tích -1 và số khối bằng 0.

Ví dụ phóng xạ

Ví dụ phóng xạ :

Tia γ là dòng photon có năng lượng cao.

Ví dụ phóng xạ

Luyện tập (SGK-15): Khi chiếu chùm tia phóng xạ đi vào giữa 2 bản điện cực, hướng đi của các tia phóng xạ thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Khi chiếu chùm tia phóng xạ đi vào gữa 2 bản điện cực

• Hạt a mang điện tích dương, sau khi ra khỏi 2 bản điện cực sẽ bị lệch về cực âm
• Hạt mang điện tích âm sẽ bị lệch về cực dương
• Tia không mang điện tích nên truyền thẳng. 

c) Tìm hiểu định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích

Câu 6 (SGK-16): Quan sát và nhận xét số khối, điện tích của các thành phần trước và sau phóng xạ hạt nhân.

Trả lời:

Phóng xạ Sau phóng xạ , điện tích hạt nhân nguyên tử giảm 2 đơn vị và số khối giảm 4 đơn vị.

Phóng xạ : Sau phóng xạ , điện tích hạt nhân nguyên tử tăng 1 đơn vị, số khối không đổi.

Phóng xạ : Sau phóng xạ , điện tích hạt nhân nguyên tử giảm 1 đơn vị, số khối không đổi.

Phóng xạ không làm thay đổi điện tích hạt nhân nguyên tử và số khối của hạt nhân.

Từ đó HS hãy rút ra định luật về tổng số khối và điện tích của các thành phần trước và sau phóng xạ hạt nhân.

Trong quá trình phóng xạ, số khối và điện tích được bảo toàn.

II. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

a) Phản ứng hạt nhân

Câu 7 (SGK- 16): Phản ứng hạt nhân trong thí nghiệm của Rutherford và Chadwick có khác biệt cơ bản nào với sự phóng xạ tự nhiên?

Dựa trên lí thuyết, nguyên tố phóng xạ phân rã ra đồng vị bền và hạt

có thể dùng hạt bắn phá vào hạt nhân bền để nghiên cứu, bắt đầu bằng các hạt nhân nhẹ. 

• Trong thí nghiệm của Rutherfor, ông dùng hạt bắn phá hạt nhân , 
• Thí nghiệm của Chadwick dùng hạt a bắn phá hạt nhân . Đây là phản ứng hạt nhân nhân tạo.

Câu 8 (SGK- 16): Nêu sự khác nhau cơ bản của phản ứng hạt nhân với phản ứng hóa học

Phản ứng hóa học:

tạo ra sự biến đổi giữa các chất, không làm thay đổi thành phần các nguyên tố tham gia, vận dụng được định luật bảo toàn khối lượng.

Phản ứng hạt nhân: 

không phải là phản ứng hoá học, là khi hạt nhân bị biến đổi thành hạt nhân nguyên tử của nguyên tố khác (kèm theo độ hụt khối giữa các hạt nhân nguyên tử).

KẾT LUẬN

• Phản ứng hạt nhân là phản ứng có sự biến đổi ở hạt nhân nguyên tử. Phản ứng hạt nhân không phải là phản ứng hóa học.
• Phóng xạ tự nhiên là một loại phản ứng hạt nhân.
• Phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích.

b) Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch, phóng xạ nhân tạo.

Phản ứng phân hạch hạt nhân:

Thế nào là phản ứng phân hạch?

Dưới tác dụng của neutron, hạt nhân nguyên tử phân chia thành 2 hạt nhân mới, gọi là 2 mảnh phân hạch, đồng thời giải phóng năng lượng. 

Nhiên liệu chủ yếu của phản ứng phân hạch là: ²³⁵U, ²³⁹Pu 

Câu 9 (SGK- 17): Quan sát Hình 2.4 và Ví dụ 1, hãy so sánh số khối của các mảnh phân hạch với số khối của hạt nhân ban đầu.

• Các mảnh phân hạch được tạo ra có số khối nhỏ hơn số khối của hạt nhân mẹ ban đầu. 
• Cùng hạt nhân mẹ có thể tạo ra các mảnh phân hạch cùng nguyên tố, khác số khối; khác nguyên tố ...

Phản ứng nhiệt hạch

...........................................

...........................................

...........................................