Viết được đúng phương trình phân rã hạt nhân đơn giản.
Thảo luận hệ thức E = mc², nêu được liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.
Nêu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng và độ bền vững của hạt nhân.
Nêu được sự phân hạch và sự tổng hợp hạt nhân.
Thảo luận để đánh giá được vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong đời sống.

2. Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực tự chủ tự học: Chủ động trao đổi với bạn để hoàn thành phiếu học tập và lắng nghe kết quả của cặp HS khác khi trình bày kết quả trong phiếu học tập về lực hạt nhân và năng lượng liên kết.
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 phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết.
Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết.

Năng lực vật lí:

Viết được đúng phương trình phân rã hạt nhân đơn giản.
Nêu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng và độ bền vững của hạt nhân.
Thảo luận hệ thức E = mc², nêu được liên hệ giữa khối lượng và năng lượng.
Nêu được sự phân hạch và sự tổng hợp hạt nhân.

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 chiếc tem thư phát hành năm 1971, hình ảnh sơ đồ thí nghiệm của Rutherford, hình ảnh kết quả thí nghiệm của Blackett, hình ảnh phân bố giá trị năng lượng liên kết riêng theo số khối của các hạt nhân,…
Máy chiếu, máy tính (nếu có).

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

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS xác định được mục tiêu của bài học về phản ứng 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 phản ứng hạt nhân và những điều muốn biết về phản ứng hạt nhân, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS nêu được các nội dung về phản ứng hạt nhân, 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 chiếu hình ảnh chiếc tem thư phát hành năm 1971 có in hình Rutherford và phương trình phản ứng hạt nhân được thực hiện lần đầu tiên trên thế giới vào năm 1909 cho HS quan sát.

BÀI 22: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

- GV yêu cầu HS đọc phương trình phản ứng hạt nhân trên tem.

- GV yêu cầu HS suy nghĩ và nêu những điều đã biết về phản ứng hạt nhân và những điều muốn biết về phản ứng hạt nhân.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ và đọc phương trình phản ứng hạt nhân ghi trên tem.

- HS suy nghĩ cá nhân và trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV gọi 1 – 2 HS đọc phản ứng hạt nhân và nêu những điều muốn biết về phản ứng hạt nhân.

Gợi ý:

+ Những điều đã biết về phản ứng hạt nhân: xảy ra ở hạt nhân, khác phản ứng hoá học (xảy ra ở lớp vỏ electron), điện tích bảo toàn,...

+ Những điều muốn biết về phản ứng hạt nhân: Có những loại phản ứng hạt nhân nào? Bảo toàn khối lượng có đúng với phản ứng hạt nhân không? Năng lượng trong phản ứng hạt nhân như thế nào?....

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, ghi nhận câu trả lời và dẫn dắt vào bài mới: Người ta đã thực hiện thí nghiệm phát hiện phản ứng hạt nhân như thế nào? Các hạt nhân có thể biến đổi thành các hạt nhân khác không? Chúng ta cùng tìm hiểu bài học mới: Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về phản ứng hạt nhân

a. Mục tiêu:

- HS mô tả được và viết được phương trình phản ứng hạt nhân trong thí nghiệm của Blackett.

- HS nêu được khái niệm phản ứng hạt nhân.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về phản ứng hạt nhân.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được khái niệm phản ứng hạt nhân.

d. Tổ chức thực hiện:

BÀI 22: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Hoạt động 2. Tìm hiểu về định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân

a. Mục tiêu:

- HS viết được đúng phương trình phân rã hạt nhân đơn giản.

- HS áp dụng được định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích để hoàn thiện một số phương trình phản ứng hạt nhân.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

- HS hoàn thành Phiếu học tập số 1.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Đọc mục I.3 Bài 22, SGK trang 97 về nội dung định luật bảo toàn số nucleon và định luật bảo toàn điện tích để trả lời các câu hỏi sau:

1. Hãy viết biểu thức liên hệ giữa số khối và biểu thức liên hệ giữa các điện tích của các hạt nhân trong phản ứng hạt nhân:

2. Viết phương trình phản ứng hạt nhân cho các ví dụ tự phân ra sau:

+ Quá trình phân rã của uranium thành thorium-234 () và helium. Biết hạt nhân helium có 2 proton.

+ Radium phát ra một hạt alpha – là hạt nhân He để trở thành Radon (Rn) 222. Biết hạt nhân helium có 2 proton.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm 3 – 4 HS, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung Phiếu học tập số 1.

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Hoạt động 2 (SGK – tr97)

Khi bắn phá bằng neutron người ta thấy chúng hợp nhất thành hạt nhân X, ngay sau đó hạt nhân X phân rã thành , ba hat neutron và một hạt nhân Y.

a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân mô tả trong quá trình trên.

b) Sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn hãy xác định tên gọi và kí hiệu các hạt nhân X và Y.

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 1

- Bảo toàn số khối:

A₁ + A₂ = A₃ + A₄

- Bảo toàn điện tích:

Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄

*Trả lời Hoạt động 2 (SGK – tr97)

b) X là , Y là

- 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 Định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân.

- GV chuyển sang nội dung Lực hạt nhân và năng lượng liên kết.

3. Định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản ứng hạt nhân

*Định luật bảo toàn số nucleon (bảo toàn số khối A)

- Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nucleon của các hạt trước phản ứng bằng tổng số nucleon của các hạt tạo thành sau phản ứng. Bảo toàn số nucleon cũng là bảo toàn số khối A.

*Định luật bảo toàn điện tích

- Tổng đại số các điện tích của các hạt trước phản ứng bằng tổng đại số các điện tích của các hạt tạo thành sau phản ứng.

Hoạt động 3. Tìm hiểu về lực hạt nhân và năng lượng liên kết

a. Mục tiêu:

- HS nêu được mối liên hệ giữa năng lượng liên kết riêng và độ bền vững của hạt nhân.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về lực hạt nhân và năng lượng liên kết.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được lực hạt nhân và năng lượng liên kết.

- HS hoàn thành Phiếu học tập số 2.