Khởi động
Xác định điều đã biết và đặt mục tiêu cho buổi học.
Lập kế hoạchHọc theo lộ trình, thử nghiệm với mô phỏng và tự kiểm tra mức độ hiểu bài của bạn.
Đi từng bước nhỏ: chuẩn bị mục tiêu, khám phá kiến thức, rồi tự đánh giá.
Xác định điều đã biết và đặt mục tiêu cho buổi học.
Lập kế hoạchĐọc nội dung cốt lõi và thay đổi tham số trong mô phỏng.
Học qua trải nghiệmTrả lời câu hỏi, xem phản hồi và ghi lại điều cần ôn tập.
Tự đánh giáKhung nội dung ban đầu; có thể mở rộng theo phân phối chương trình của giáo viên.
Proton, neutron, số khối và kí hiệu hạt nhân.
Mở nội dung ↗Phản ứng hạt nhân, độ hụt khối, năng lượng liên kết, phân hạch và tổng hợp hạt nhân.
Mở bài học ↗Tìm hiểu các tia phóng xạ, chu kì bán rã và an toàn bức xạ.
Thực hành ngay ↗Khám phá điện hạt nhân, y học hạt nhân và ứng dụng trong sinh học, bảo quản thực phẩm.
Mở bài học ↗Xem video, đọc kiến thức trọng tâm, ghi chép và tự kiểm tra để củng cố hiểu biết về hạt nhân nguyên tử.
Em hãy xem lần lượt các video. Trong khi xem, ghi lại khái niệm mới và những điều cần tìm hiểu thêm. Nếu video không phát trong khung, hãy mở video trực tiếp trên YouTube.
Hạt nhân gồm proton mang điện tích dương và neutron không mang điện, ngoại trừ hạt nhân hydrogen-1 chỉ có một proton. Proton và neutron được gọi chung là nucleon.
X: kí hiệu nguyên tố · Z: số proton · A: số nucleon
N = A − ZSố neutron = số khối − số protonVí dụ: ²³₁₁Na có 11 proton và 23 − 11 = 12 neutron.
Đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton nhưng khác số neutron.
Ví dụ: ¹²₆C và ¹⁴₆C đều có 6 proton, nhưng lần lượt có 6 và 8 neutron.
Khám phá cấu tạo hạt nhân, nucleon và kí hiệu hạt nhân.
Xem video thí nghiệm trước khi quan sát sơ đồ và đọc phần giải thích bên dưới.
Quan sát hiện tượng tán xạ hạt alpha và rút ra kết luận về cấu tạo nguyên tử.
Mở trên YouTube ↗Tán xạ hạt alpha là hiện tượng hạt α bị lệch hướng chuyển động khi đến gần hạt nhân vàng.
Thí nghiệm Rutherford cung cấp bằng chứng về sự tồn tại của hạt nhân:
Hạt nhân gồm proton và neutron; hai loại hạt này được gọi chung là nucleon.
Khối lượng:
Điện tích:
Khối lượng:
Điện tích: trung hòa về điện.
1 amu bằng 1/12 khối lượng nguyên tử carbon-12.
Coi hạt nhân gần đúng là hình cầu, bán kính được xác định bởi:
Hạt nhân được biểu diễn bằng kí hiệu:
X: kí hiệu hóa học của nguyên tố.
A: số khối.
Z: số proton.
N = A − Z: số neutron.
Đồng vị là các hạt nhân có cùng số proton Z nhưng khác số khối A, tức là khác số neutron.
6 proton
6 neutron
6 proton
8 neutron
Ví dụ: carbon-12 và carbon-14 là hai đồng vị của carbon.
Ghi lại ít nhất một điều em đã hiểu và một điều em còn thắc mắc. Ghi chép được lưu trên trình duyệt của thiết bị này.
Chọn đáp án cho cả ba câu, sau đó nhấn “Chấm điểm” để xem kết quả và giải thích.
Câu 1. Hạt nhân nguyên tử thường được cấu tạo từ những hạt nào?
Câu 2. Hạt nhân ²³₁₁Na có bao nhiêu neutron?
Câu 3. Hai đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng đại lượng nào?
Đọc lý thuyết, xem video minh họa và tự ghi lại các công thức quan trọng.
Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm, công thức và ví dụ minh họa.
²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He
Ví dụ về phân rã alphaCác phương trình trên minh họa phản ứng gồm hai hạt ở mỗi vế; áp dụng tương tự khi có nhiều hạt.
Thông thường, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
Độ hụt khối Δm là hiệu giữa tổng khối lượng các nucleon riêng lẻ và khối lượng hạt nhân.
Trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không.
Phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, đồng thời giải phóng neutron và năng lượng.
Hạt nhân uranium-235 hấp thụ neutron có thể phân hạch theo phương trình:
Phản ứng trên tỏa năng lượng khoảng 200 MeV.
Neutron sinh ra từ một phản ứng phân hạch có thể gây ra các phản ứng phân hạch tiếp theo, tạo thành phản ứng dây chuyền.
Tổng hợp hạt nhân là phản ứng trong đó các hạt nhân nhẹ kết hợp thành hạt nhân nặng hơn và có thể giải phóng năng lượng.
Phản ứng này tỏa năng lượng khoảng 4 MeV.
Quan sát thí nghiệm, củng cố kiến thức và khám phá các phản ứng hạt nhân qua video trực quan.
Quan sát thí nghiệm và tìm hiểu hiện tượng biến đổi hạt nhân, từ đó nhận biết đặc điểm của phản ứng hạt nhân.
Xem trên YouTube ↗Ôn tập phản ứng hạt nhân, các định luật bảo toàn, độ hụt khối và năng lượng liên kết theo chương trình Vật lí 12.
Xem trên YouTube ↗Tìm hiểu quá trình một hạt nhân nặng phân chia thành các hạt nhân nhẹ hơn, đồng thời giải phóng neutron và năng lượng.
Xem trên YouTube ↗Khám phá cách neutron sinh ra từ phản ứng phân hạch có thể tiếp tục gây ra những phản ứng phân hạch khác.
Xem trên YouTube ↗Tìm hiểu bản chất phóng xạ, các tia phóng xạ, định luật phóng xạ, chu kì bán rã và nguyên tắc an toàn.
Xem các video theo thứ tự. Ghi lại khái niệm mới và trả lời các câu hỏi tự học ở cuối bài.
Hệ thống hóa kiến thức về hiện tượng phóng xạ, các tia phóng xạ và định luật phóng xạ.
Xem video trên YouTube ↗Quan sát các vệt do hạt mang điện tạo ra trong buồng sương để hình dung đường đi của hạt bức xạ.
Xem video trên YouTube ↗Tìm hiểu ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đối với cơ thể và tầm quan trọng của việc tuân thủ an toàn.
Xem video trên YouTube ↗Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền tự phát biến đổi thành hạt nhân khác và phát ra tia phóng xạ. Hạt nhân ban đầu gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành gọi là hạt nhân con.
Phóng xạ có tính tự phát và ngẫu nhiên; không thể xác định chính xác thời điểm một hạt nhân riêng lẻ phân rã.
Tia α là hạt nhân heli \(^4_2He\), có khả năng ion hóa mạnh nhưng đâm xuyên yếu.
β⁻ là electron; β⁺ là positron. Khả năng đâm xuyên thường lớn hơn tia α.
Tia γ là bức xạ điện từ phát ra khi hạt nhân kích thích chuyển về trạng thái năng lượng thấp hơn; có khả năng đâm xuyên mạnh.
Số hạt nhân chưa phân rã trong mẫu giảm theo quy luật hàm mũ:
Chu kì bán rã là thời gian để số hạt nhân chưa phân rã giảm còn một nửa giá trị ban đầu.
Độ phóng xạ đặc trưng cho số phân rã trung bình trong một đơn vị thời gian:
Đơn vị độ phóng xạ là becquerel (Bq), trong đó 1 Bq = 1 phân rã mỗi giây.
Bức xạ ion hóa có thể làm tổn thương tế bào và vật chất di truyền. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào liều bức xạ, loại bức xạ và thời gian phơi nhiễm.
Tìm hiểu sản xuất điện hạt nhân và các ứng dụng của đồng vị phóng xạ trong y học, công nghệ sinh học và bảo quản thực phẩm.
Mở từng mục để đọc kiến thức, sau đó xem video và hoàn thành nhiệm vụ tự học ở cuối bài.
Khám phá ứng dụng của năng lượng hạt nhân trong sản xuất điện, y học, công nghệ sinh học và bảo quản thực phẩm.
Dược chất phóng xạ được đưa vào cơ thể với lượng phù hợp. Thiết bị ghi nhận bức xạ kết hợp với máy tính giúp tạo hình ảnh, theo dõi hoạt động của cơ quan và hỗ trợ phát hiện bệnh.
| Lĩnh vực | Ứng dụng tiêu biểu |
|---|---|
| Công nghiệp năng lượng | Sản xuất điện bằng năng lượng hạt nhân. |
| Y học | Chẩn đoán hình ảnh, điều trị bệnh, tiệt trùng dụng cụ y tế. |
| Công nghệ sinh học | Gây biến dị, chọn tạo giống và đánh dấu phóng xạ. |
| Bảo quản thực phẩm | Giảm vi sinh vật gây hại, hỗ trợ kéo dài thời gian bảo quản. |
Tìm hiểu nguyên lí hoạt động của nhà máy điện hạt nhân, ứng dụng của y học hạt nhân và vai trò của phóng xạ trong công nghệ sinh học, bảo quản thực phẩm.
Tìm hiểu quá trình chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành nhiệt năng, cơ năng và điện năng.
Xem video trên YouTube ↗Tìm hiểu việc sử dụng dược chất phóng xạ trong chẩn đoán hình ảnh và điều trị một số bệnh.
Xem video trên YouTube ↗Củng cố kiến thức về sản xuất điện hạt nhân và những ứng dụng của công nghệ hạt nhân trong đời sống.
Xem video trên YouTube ↗Khám phá vai trò của bức xạ trong nghiên cứu sinh học, chọn tạo giống cây trồng và hỗ trợ bảo quản thực phẩm.
Xem video trên YouTube ↗Thay đổi số hạt ban đầu và chu kì bán rã. Quan sát mô hình ngẫu nhiên cùng đường cong lí thuyết.
Mỗi hạt có xác suất phân rã tăng theo thời gian. Số hạt quan sát được có tính ngẫu nhiên; đường cong là giá trị trung bình lí thuyết.
Chạy mô phỏng, sau đó tăng thời gian lên một chu kì bán rã. Hãy dự đoán số hạt còn lại trước khi quan sát kết quả.
Trả lời câu hỏi sau khi đã khám phá mô phỏng. Hãy giải thích vì sao, không chỉ ghi nhớ công thức.
Ghi lại một điều đã hiểu và một điều muốn tìm hiểu thêm. Nội dung được lưu trên trình duyệt của thiết bị này.