2. Урок решения задач по теме «Строение атомного ядра. Энергия связи ядер».

Решение задач в процессе обучения физике имеет многогранные функции- это средство осознания и усвоения изучаемых понятий, явлений и закономерностей, средство отработки знаний и формирования умений применять их на практике, средство повторения пройденного, способ связи курса физики с жизнью и производством во всех его разновидностях, средство создания проблемных ситуаций, предваряющих рассмотрение нового раздела или вопроса. Оно имеет, кроме перечисленных обучающих функций, и ряд воспитывающих: учит трудиться, быть целеустремленным и самостоятельным, творчески активным.[10]

Цели:

Образовательная цель: обобщить и закрепить у учащихся знания о строении атомного ядра, энергии связи ядер.

Воспитательная цель: воспитание устойчивого познавательного интереса к физике.

Развивающая цель: развитие восприятия, памяти, формирование знаний о строении атомного ядра, энергии связи ядер.

Структура урока.

1. Организационный момент – 3 минута.

2. Актуализация знаний – 5минут.

3. Решение задач – 25 минут.

4. Самостоятельная работа- 10 минут.

5. Домашнее задание – 2 минуты.

Ход урока:

1. Проверка присутствующих; настройка на работу.

2. Предлагаем вспомнить основные понятия и формулы, которые пригодятся на сегодняшнем уроке.

3. Задача 1. Каково строение ядра атома магния? Алю­миния?

Решение:

1. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Заряд ядра обусловлен количеством протонов в ядре, следователь­но, он равен порядковому номеру элемента Z.Из символической записи атома магния ( ) следует, чтоZ= 12. Таким образом, в ядре атома магния 12 протонов. По массовому числуА определяют количество нукло­нов — сумму протонов и нейтронов. Количество ней­тронов в ядре:N= A — Z.

Ядро атома магния состоит из 24 нуклонов(А = 24), нейтронов в ядре магния: 24 - 12 = 12.

2. Из символической записи ядра атома алюминия следует, что ядро атома алюминия состоит из 27 нукло­нов(А = 27), 13 протонов (Z = 13) и 14 нейтронов (N=A-Z=27-13).

Ответ: В ядре магния: Z = 12 — протонов,N = 12 — нейтронов. В ядре алюминия: Z= 13 — протонов, N =14 — нейтронов.

Задача 2. Чем отличаются ядра изотопов кислорода и ?

Решение:

Используя символическую запись изотопов кислоро­да, определим число протонов и нейтронов. изотопы кислорода и . Видно, что число протонов в их ядрах одинаково и равно восьми (Z = 8), а число нейтронов соответственно равно

Следовательно, ядра этих изотопов отличаются числом содержащихся в них нейтронов.

Ответ: .

Задача 3 . Вычислите дефект массы ядра кислорода .

Решение:

Дефект массы ядра равен:

Из символической записи элемента следует, что A=17 и Z=8, то есть в состав ядра кислорода входит8протонов и 9 нейтронов: N = A – Z = 17-8=9. Тогда выражение для дефекта масс можно записать = .

Подставим значения массы протона, нейтрона и ядра кислорода. кг.

Ответ: кг.

Задача 4 . Найти энергию связи ядра изотопа магния .

Решение:

Энергия связи ядра , где - дефект массы ядра.

Отсюда

Сравнивая символическую запись изотопа лития с обозначением видим, что А = 7 и Z = 3, то есть в ядре изотопа лития 7 нуклонов, из них 3 протона и 4 нейтрона (N=A-Z).

Подставив значения А и Z в выражение энергии связи, получим: Дж

Ответ: Дж

4. Задача для самостоятельного решения:

Вычислить дефект массы (в а.е.м.) и энер­гию связи ядра бора (в МэВ).

Решение:

Дефект массы атомного ядра определяется по формуле:

Масса ядраМ_я = М_а — Zm_e гдеМ_а — масса нейтраль­ного атома,т_е — масса электрона.

Тогда М_а - Zm_e).

Решение задачи можно упростить, если принять во внимание, что масса атома водорода складывается из массы протона и электрона, тогдаm_р+m_е=m( ), в ядре водорода нет нейтронов, следовательно,

Находим в таблицеm( = 1,00783 а.е.м. Энергия связи . Из символической записи ядра бора следует, что Z= 5; А = 11, то есть ядро атома бора состоит из 11 нуклонов: 5 протонов и 6 нейтронов.

≈76,3 МэВ

Ответ: ≈76,3 МэВ

5. Запишите домашнее задание в дневники: конспект; упражнение 30 задачи 1, 3, 4,8*. ст. 314 из учебника В.В. Жилко.