Bài giảng Vật lý 12 - Chương VII - Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân

CHƯƠNG VII: 
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 
BÀI 35: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN 
Bài 35 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN 
II. Khối lượng hạt nhân 
I. Cấu tạo hạt nhân 
1. Mô hình nguyên tử rơ-dơ-pho 
2. Cấu tạo hạt nhân 
3. Kí hiệu hạt nhân 
1. Đơn vị khối lượng hạt nhân 
2. Khối lượng và năng lượng 
4. Đồng vị 
I. Cấu tạo hạt nhân 
1. Mô hình nguyên tử rơ-dơ-pho 
Theo mô hình của Rơ-dơ-pho: 
- Hạt nhân tích điện dương bằng +Ze; (Z là số thứ tự trong bảng tuần hoàn). 
- Kích thước hạt nhân rất nhỏ (10 -14 m), nhỏ hơn kích thước nguyên tử 10 4  10 5 lần 
I. Cấu tạo hạt nhân 
2. Cấu tạo hạt nhân 
- Hạt nhân được tạo thành bởi 2 hạt Prôtôn và Nơtrôn; 2 hạt này có tên chung là nuclôn. 
điện tích (+e) khối lượng 1,67262.10 -27 Kg 
+ Prôtôn (p) 
không mang điện khối lượng 1,67493.10 -27 Kg 
+ Nơtrôn (n) 
- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z. (Z là nguyên tử số và cũng là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn) 
- A là tổng số nuclôn trong hạt nhân (số khối) : A = Z + N 
- Số nơtrôn trong hạt nhân là N = A – Z. 
I. Cấu tạo hạt nhân 
3. Kí hiệu hạt nhân 
- Hạt nhân của nguyên tố X được kí hiệu: 
X 
A 
Z 
Kí hiệu hoá học của nguyên tố 
Số prôtôn hay nguyên tử số 
số khối 
VD: 
- Kí hiệu này vẫn được dùng cho các hạt sơ cấp: 
VD: Hãy xác định số A, Z(p), n của các hạt nhân sau: 
I. Cấu tạo hạt nhân 
4. Đồng vị 
Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có cùng số Z, khác số A, nghĩa là có cùng số prôtôn và khác số nơtron. 
VD: Đồng vị của Cacbon: 
VD: Đồng vị của Hiđrô: 
Hiđrô có 3 đồng vị là: 
 : 
Hiđrô thường 
Hiđrô siêu nặng hay Triti 
Hiđrô nặng hay Đơtêri 
Cacbon có nhiều đồng vị, trong đó chỉ có hai đồng vị bền là: 
II. Khối lượng hạt nhân 
1. Đơn vị khối lượng nguyên tử 
- Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của electron. Vì vậy khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân. 
- Đơn vị khối lượng nguyên tử kí hiệu: u 
- Đơn vị u có giá trị bằng khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon 
 . 
1 u = 1,66055.10 -27 kg 
VD: Khối lượng tính ra u: 
Electron 
5,48.10 -4 
Prôtôn 
1,00727 
Nơtrôn 
1,00866 
Heli ( ) 
4,0015 
II. Khối lượng hạt nhân 
2. Khối lượng và năng lượng 
E = mc 2 
- Theo Anh-xtanh: M ột vật có khối lượng m thì sẽ có năng lượng E được xác định: => Hệ thức Anh-xtanh. 
Trong đó: 
c: Tốc độ ánh sáng trong chân không (c = 3.10 8 m/s). 
E: Năng lượng hạt nhân 
m: Khối lượng hạt nhân (u) 
- Năng lượng (tính ra eV) tương ứng với khối lượng 1 u là: 
E = u.c 2 = 931,5 MeV 
 1u = 931,5 MeV/c 2 
MeV/c 2 được coi là 1 đơn vị khối lượng hạt nhân. 
MeV: là một đơn vị đo năng lượng. 
II. Khối lượng hạt nhân 
3. Chú ý 
+ Một vật có khối lượng m 0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: 
Trong đó m 0 : khối lượng nghỉ 
 m: là khối lượng động. 
+ Năng lượng toàn phần: 
+ Động năng của vật : W đ = E – E 0 = (m - m 0 ).c 2 
Với: E o = m o c 2 là năng lượng nghỉ. 
Cấu tạo hạt nhân 
Z số prôtôn 
N số nơtron 
A = Z + N số khối 
Kí hiệu 
Đồng vị 
Là những hạt nhân có cùng Z, khác nhau về số N (hay khác nhau về số A) 
Hệ thức 
Anh-xtanh 
 E = m.c 2 
Khối lượng 
1 u = 1,66055.10 -27 kg ≈ 931,5MeV/c 2 
m p = 1,00728 u; m n = 1,00866 u 
CỦNG CỐ 
VẬN DỤNG 
Câu 1: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo bởi các: 
A. Prôtôn 
B. Nơtrôn 
C. Prôtôn và electrôn 
D. Prôtôn và nơtrôn 
Câu 2: Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa: 
A. Cùng số prôtôn Z , số electrôn khác nhau. 
B. Cùng số prôtôn Z , số nơtrôn N khác nhau. 
C. Cùng số nơtrôn Z , số nuclôn N khác nhau. 
D. Cùng số nơtrôn N , số prôtôn Z khác nhau. 
VẬN DỤNG 
Câu 3: Đơn vị khối lượng nguyên tử là: 
A. Khối lượng của hạt nhân nguyên tử Hiđrô 
B. Khối lượng của một nguyên tử Hiđrô 
C. 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon 12 
D. 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon 
Câu 4: Số nuclôn trong là bao nhiêu? 
A. 13 
B. 14 
C. 27 
D. 40 
Câu 5: Số nơtron trong là bao nhiêu? 
A. 13 
B. 14 
C. 27 
D. 40 
Câu 6: Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prôtôn và 125 nơtron. Hạt nhân này có kí hiệu : 
A. 
B. 
C. 
D. 
NHIỆM VỤ VỀ NHÀ 
Học bài, trả lời các câu hỏi 1, 2 – SGK 
Làm bài tập 3, 4, 5, 6, 7 – SGK 
Đọc trước bài mới: 
“Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân. Phản ứng hạt nhân”.