Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Tiết 65, Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Ngày soạn: /	/ Ngày dạy: /	/
Tiết 65
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Về kiến thức

PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì.
Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
Về kĩ năng
Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK
Về thái độ
Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
Năng lực hướng tới
a, Phẩm chất năng lực chung
Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng
Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán.
b, Năng lực chuyên biệt môn học
Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Chuẩn bị của giáo viên:
Gíao án, tranh, ảnh trong SGK.
SGK, SGV, một số dụng cụ thí nghiệm
Giao một số câu hỏi trong bài học mới cho học sinh tìm hiểu trước ở nhà.
Chuẩn bị của học sinh:
Đọc trước bài học, tự tìm thông tin trong SGK sách tham khảo, mạng để trả lời các câu hỏi trong SGK và các câu hỏi giáo viên giao về nhà cho HS tiết trước.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Họat động của giáo viên
Họat động của học sinh
Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)
Mục tiêu:	HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Phản ứng nhiệt hạch là gì?
GV từ câu hỏi đi vào ND bài học
.
- HS đưa ra phán đoán
Tiết 65
PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’) Mục tiêu: - phản ứng nhiệt hạch là gì.
Giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Y/c Hs đọc Sgk và cho
Học sinh đọc Sgk và trả lời.
DE = (m2 H + m3 H - m4 He - m 1n )c
2
1	1	2	0
= 0,01879uc2
=	0,01879.931,5	= 17,5MeV
HS đọc Sgk và trả lời câu hỏi.
Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
2H + 3H ® 4He + 1n
1	1	2	0
Phản ứng trên toả năng lượng: Qtoả
= 17,6MeV
2. Điều kiện thực hiện
Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ.
Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn.
Thời	gian	duy	trì	trạng	thái plasma (t) phải đủ lớn.
nt ³ (1014 ¸1016 ) s 
cm3
biết phản ứng tổng hợp
hạt nhân là gì?
- Thường chỉ xét các hạt
nhân có A £ 10.
- Làm thế nào để tính
năng lượng toả ra trong
phản ứng trên?
- Y/c HS đọc Sgk và
cho biết điều kiện thực
hiện phản ứng tổng hợp
hạt nhân.
- Phản ứng tổng hợp hạt
nhân còn có tên là phản
ứng nhiệt hạch (nhiệt:
nóng; hạch: hạt nhân).
- Thực tế trong phản
- HS ghi nhận về năng
II. Năng lượng nhiệt hạch
Năng lượng toả ra bởi các phản ứng tổng hợp hạt nhân được gọi là năng lượng tổng hợp hạt nhân.
Thực tế chỉ quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli
1H + 2H ® 3He
1	1	2
1H + 3H ® 4He
1	1	2
2H + 2H ® 4He
1	1	2
2H + 3H ® 4He + 1n
1	1	2	0
2H + 6Li ® 2( 4He)
1	3	2
ứng	tổng	hợp	hạt
lượng tổng hợp hạt nhân
nhân,người ta chủ yếu
và các phản ứng tổng
quan tâm đến phản ứng
hợp nên Hêli.
trong đó các hạt nhân
hiđrô tổng hợp thành hạt
nhân Hêli.
-	HS	ghi	nhận	năng
- Các phép tính cho thấy
lượng khổng lồ toả ra
năng lượng toả ra khi
trong phản ứng tổng hợp
tổng hợp 1g He gấp 10
Hêli.
lần năng lượng toả ra
khi phân hạch 1g U, gấp
200 triệu lần năng lượng
toả ra khi đốt 1g cacbon.
IV. Phản ứng nhiệt hạch trên
Thông báo về việc gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân trên Trái Đất.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H ® năng lượng toả ra quá lớn ® không thể sử dụng ® nghiên cứu những phản ứng tổng hợp có điều khiển, trong đó năng lượng toả ra ổn định hơn.
Y/c HS đọc Sgk để nắm các cách tiến hành trong từng việc.
Việc tiến hành các phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển gặp rất nhiều khó khăn do hạn chế về kỹ thuật ® vẫn đeo đuổi ® có những ưu việc gì?
HS ghi nhận những nổ lực gây ra phản ứng tổng hợp hạt nhân.
HS đọc Sgk để tìm hiểu.
HS đọc Sgk để tìm hiểu những ưu việc của phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Trái Đất
Con người đã tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân khi thử bom H và đang nghiên cứu tạo ra phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển
Hiện nay đã sử dụng đến phản ứng
2H + 3H ® 4He + 1n
1	1	2	0
+17,6MeV
Cần tiến hành 2 việc:
Đưa vận tốc các hạt lên rất lớn
“Giam hãm” các hạt nhân đó trong một phạm vi nhỏ hẹp để chúng có thể gặp nhau.
3. Ưu việt của năng lượng tổng hợp hạt nhân
- So với năng lượng phân hạch, năng lượng tổng hợp hạt nhân ưu việt hơn:
Nhiên liệu dồi dào.
Ưu việt về tác dụng đối với môi trường.
HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Câu 1: Phản ứng nhiệt hạch là
sự kết hợp các hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn
là sự phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn
sự kết hợp các hạt nhân trung bình thành một hạt nhân nặng hơn
là sự phân chia một hạt nhân thành hai hạt nhân ở nhiệt độ rất cao
Câu 2: So với phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm là
tạo ra năng lượng lớn hơn nhiều lần với cùng một khối lượng tham gia phản ứng
nguồn nhiên liệu có nhiều trong tự nhiên
ít gấy ô nhiễm môi trường
cả A, B và C
Câu 3: Tìm phát biểu sai. Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân là
nhiệt độ cao tới hàng chục triệu độ
thời gian duy trì nhiệt độ cao phải đủ lớn
mật độ hạt nhân phải đủ lớn
khối lượng các hạt nhân phải đạt khối lượng tới hạn
Câu 4: Tìm phát biểu sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch
A. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân do sự kết hợp của hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn
Phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhỏ hơn nhiều so với phản ứng phân hạch.
Phản ứng nhiệt hạch là nguồn năng lượng chính của Mặt Trời.
Sự nổ của bôm khinh khí là phản ứng nhiệt hạch kiểm soát được.
Câu 5: Để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân, cần điều kiện nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để
các hạt nhân có động năng lớn, thắng lực đẩy Cu – lông giưac chúng.
các hạt nhân có động năng lơn, thắng lực hấp dẫn giữa chúng.
các êlectron bứt khỏi nguyên tử
phá vỡ hạt nhân của các nguyên tử để chúng thực hiện phản ứng.
Câu 6: Phát biểu nào sau đây sai?
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều có nguồn nhiên liệu dồi dào.
Phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch đều tỏa năng lượng.
Với cùng một khối lượng nhiên liệu, năng lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa ra cao hơn rất nhiều so với phản ứng phân hạch.
Phản ứng nhiệt hạch xảy ra với các hạt nhân nhẹ, còn phản ứng phân hạch xảy ra với các hạt nhân nặng.
Hướng dẫn giải và đáp án
Câu
1
2
3
4
5
6
Đáp án
A
D
D
D
A
A
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Yêu cầu HS thảo luận : Nêu các ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra.
1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập:
GV chia nhóm yêu cầu hs trả lời vào bảng phụ trong thời gian 5 phút:
GV theo dõi và hướng dẫn HS
2. Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:
1. Thực hiện nhiệm vụ học tập:
- HS sắp xếp theo nhóm, chuẩn bị bảng phụ và tiến hành làm việc theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV
2. Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- Đại diện các nhóm nhận xét kết quả
Ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:
+ Nguồn nguyên liệu dồi dào.
+ Phân ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường.
+ Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn nhiều năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch (xét cùng lượng chất tham gia phản ứng).
Các nhà khoa học đang tìm cách kiểm soát, điều khiển phản ứng nhiệt hạch tốt hơn để cung cấp cho con người nguồn năng lượng vô tận và sạch hơn nhiều so với năng
lượng nguyên tử
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’)
Tìm đọc thêm về các ứng dụng trong thực tế của phản ứng này
Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Hướng dẫn về nhà
Chuẩn bị bài mới
- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 203 và SBT