CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. ĐỘ HỤT KHỐI

I / MỤC TIÊU :
 Biết cấu tạo hạt nhân nguyên tử, nắm vững ý nghĩa của thuật ngữ :
nuclôn, nguyên tử số, số khối, đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử;
viết được đúng kí hiệu một hạt nhân.
 Hiểu lực hạt nhân, độ hụt khối, năng lượng liên kết hạt nhân.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
- Vẽ trên giấy khổ lớn mô hình các nguyên tử
1 2 3
1 1 1
, ,
H H H
(3 đồng vị
của hiđrô) và
4
1
He
(Hình 69.1)

Hình 69.1 Mô hình cấu tạo một số nguyên tử
2 / Học sinh :
Xem lại kiến thức hóa học về cấu tạo nguyên tử. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Nhân và vỏ

bảng tuần hoàn Menđêlêép ?
GV : Z có tên gọi là gì ?

HS : N = A  Z

HS : X
A
ZHS :
Z
A

Hoạt động 2 :
HS : Hình cầu.
HS : R = 1,2.10
 15
.
3
1
AHS : Cùng Z khác N
HS : Prôtôn hay hydrô thường :
1
1
H ;
Đơtêri

GV : Đồng vị là gì ?
GV : Cho ví dụ ? GV : Trong hệ thống đo lường quốc
tế SI đơn vị của khối lượng là gì ?
GV : Giới thiệu đơn vị của khối
HS : eV/c
2
; MeV/c
2

Hoạt động 4 :
HS : Lực hạt nhân.

HS : Liên kết các nuclôn với nhau.
HS : Lực điện từ, lực hấp dẫn.

HS : R = 10
 15
Hoạt động 5 :
HS : Z . m
p
HS : ( A  Z ). m
n
khối lượng của các hạt prôtôn bằng
bao nhiêu ?
GV : Giả sử ta có ( A  Z ) nơtrôn và
mỗi nơtrôn có khối lượng m
n
thì tổng
khối lượng của các hạt nơtrôn bằng
bao nhiêu ?

HS : E
0
= [ Z . m
p
+ ( A  Z ). m
n
] .
c
2HS : E = M . c
2HS : E < E
0HS : E = E
0

GV : Các nuclôn trước khi liên kết
có năng lượng được xác định như thế
nào ?
GV : Các nuclôn sau khi liên kết có
năng lượng được xác định như thế
nào ?
GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh
tìm mối quan hệ giữa E
0
và E ?
GV : Do năng lượng toàn phần được
bảo toàn nên đã có một lượng năng
lượng tỏa ra khi các nuclôn tạo nên
hạt nhân. Năng lượng này được xác
định như thế nào ?
GV : Ngược lại, nếu muốn tách hạt
nhân đó thành các nuclôn riêng rẽ, có
tổng khối lượng [ Z . m
p
+ ( A  Z ).
m
n
] > M thì ta phải tốn một lượng
năng lượng là bao nhiêu ?
GV : Năng lượng liên kết hạt nhân là
gì ?
GV : Năng lượng liên kết cho một
hạt nhân được tính như thế nào ?
GV : Lập luận cho học sinh thấy tính
bền vững của hạt nhân ?

1
H
;
đơteri
2
1
H
(hay
2
1
D
) và triti
3
1
H
(hay
3
1
T
).
3. Đơn vị khối lượng nguyên tử
a) Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng
nguyên tử. Kí hiệu là u. Theo định nghĩa, u có trị số bằng
1
12
khối lượng của
đồng vị cacbon
12
6
C

X
bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng
các nuclôn tạo thành hạt nhân đó, một lượng M bằng :
M = [Zm
p
+ (A – Z)m
n
] – M
M được gọi là độ hụt khối của hạt nhân.
Theo thuyết tương đối, hệ các nuclôn ban đầu có năng lượng.
E
o
= [Zm
p
+ (A – Z)m
n
]c
2

còn hạt nhân được tạo thành từ chúng thì có năng lượng E = Mc
2
< E
o
. Vì
năng lượng toàn phần được bảo toàn, nên đã có một lượng năng lượng E =
E
o
– E = M.c
2
tỏa ra khi hệ các nuclôn tạo nên hạt nhân.