Ядроның байланыс энергиясы.масса ақауы

Күні: 30.01 Сабақ  тақырыбы: Жалпы  мақсаты Күтілетін  нәтиже Сабақтың   кезеңдері Кіріспе Жаңа   тақырыптың  таныстырылы м Пәні: физика    Қаралды:                                    Физика пәні мұғ:  Утаршаева А.Қ. § Атом ядросының құрылысы, изотоптар, ядролық күштер , ядроның байланыс энергиясы мен  меншікті байланыс энергиясы ұғымын қалыптастыру. Атом ядросының құрылысын, изотоптар, ядролық күштер, байланыс энергиясы, меншікт  байланыс энергия ұғымдары және формуласын біледі . Қажетті   ресурстар,  қолдан­н  құралдар Интерактивт і тақта,   компьютер,  Менделеевті ң  периодтық кестесі,   карточкалар, слайдтар,  тест   сұрақтары. .  Мұғалімнің іс ­ әрекеті Оқушының  іс­ әрекеті ­ оқушылармен амандасу; ­ сыныпты түгендеу; ­ кезекшілік қызметін қадағалау;  Оқушылардан үй тапсырмасын  физикалық диктант әдісімен сұрау. 1.Резерфорд  тәжірибелерінен  тікелей   атомның  ........  моделі  келіп  шығады.   2.Центрінде  массасы  түгелдей   жинақталған  ....... зарядталған  атом  ядросы  орналасқан.  3.Ядроны  айнала, белгілі  орбиталармен  ....... қозғалып  жүреді.  4.Электрондардың мұндай қозғалысы  ядро  тарапынан болатын  ........ күштің  әсерінен   туады.  5.Протондар  мен  нейтрондарды  жалпы  түрде ........ деп атауға келісілген. 6.Протон – бұл  заряды  оң  және  модулі  бойынша ......... зарядына  тең  бөлшек.  7.Электрон – бұл  заряды  теріс  және  модулі  бойынша  элементарлық  ....... Кл зарядқа,  ал массасы ......... кг – ға тең  бөлшек.  Миға  шабуыл.  ­мұғаліммен сәлемдесу; ­ жоқ оқушыларды айту Оқушылардан үй  тапсырмасын физикалық  диктантты жұмыс дәптеріне орындайды. Оқушылар  өз  ойларын   айтады Дәптерлеріне  тақырыпты   жазады Атом ядросының құрамы Z ­Атомның реттік нөмері (протондар саны) N­нейтронның саны A – химиялық элементтің  салыстармалы атомдық  массасына тең.     A = Z+ N      N= A­ Z дролық зарядтары  бірдей(Z), ал массалық  сандары А әртүрлі  элементтердің  атомдарын изотоптар деп  атайды.  Атом ядросының құрамы Z ­Атомның реттік нөмері (протондар саны) N­нейтронның саны A – химиялық элементтің салыстармалы  атомдық массасына тең.                                                  A = Z+ N      N= A­ Z дролық зарядтары бірдей(Z), ал массалық  сандары А әртүрлі элементтердің  атомдарын изотоптар деп атайды. Мысалы:  Оттегі атомының изотопын мына суреттен  көруге болады Негізгі  бөлім Массалық сандары А бірдей, зарядтық  сандары Z әртүрлі нуклидтерді изобаралар деп  атайды.     Атом  ядросының  тұрақтылығы  табиғаты  бөлек  аса  зор  тартылыс  күші  бар  екенін   дәлелдейді.  Ядродағы  нуклондарды  ыдырап   кетуден  сақтап,  оның  берік  байланысын   қамтамасыз  ететін  күштер  ядролық  күштер  деп  аталады.     Ядролық    күштер  қасиеттеріне  тоқталайық:  1 протонның центрінен 10­15м қашықтықта  ядролық күштер кулондық күштен 35 есе, ал  тартылыс күштен 1038 есе қуатты болады. Сол  себепті ядролық күштер күшті әрекеттесу  күштері  болып табылады. ІІ. Нуклондардың  ядродағы  байланыс  энергиясы.     Мя< Zmp + Nmn  ∆М= Zmp + Nmn ­ Mя  ­ масса  ақауының  Оқушылардан жаңа  тақырыпты жұмыс  дәптеріне түсініпғ жазады.    Мя< Zmp + Nmn  ∆М= Zmp + Nmn ­ Mя  ­  масса  ақауының  формуласы; «Бағдаршам »  арқылы   бағалау 4 2 Не  гелий   ядросының энергиясын Есеп шығару   байланыс табыңдар.  m p =1,67265×10­27кг, mn=1,67495×10­27кг Мя Не.= 6,64648×10­27кг 2  m p   +   2  mn  =   2×   10­27 (1,67265 + 1,67495) =6,6952 ×10­27кг  Мя Не<(Z m p +Nmn) .  Е =   Мс2  М – масса ақауы  М = (Z×  m p +N×  mn)  ­ Мя = (6,6952 – 6,64648) ×10­ 27кг =0,04872 ×10­27кг Е = 0,04872 ×10­27  кг × 9 × 1016 м2/с2 = 4,3748 ×10­12 Дж  Е = 4,3748 ×10­12 : (1,6  × 10­ 19) эВ = 27,405  МэВ/ м.а.б              Ем= Е/4 = 27,04 /4  ≈  7 МэВ/ м.а.б формуласы;        Массалар  ақауы  деп – Ядролық  тарту   күшінің  жұмысы  есебінен нуклондардан  атом   ядросы  түзілгенде  пайда  болатын  массалар   айырымын  айтамыз. Байланыс  энергиясының  формуласы: Еб= ΔMc2=( Zmp + Nmn ­ Mя  )c2  немесе  Еб=( ZmН + Nmn – Mа  )c2  ;       Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға   ыдырату үшін  қажетті минимал  энергияны­   ядроның байланыс энергиясы дейміз.  Энергия  үшін  МэВ  қолданылады:  Еб= ( Zmp + Nmn  ­ Mя  )931,5 МэВ немесе  Еб=( ZmН + Nmn – Mа  )931,5 МэВ. ∆М= Еб / c2.  Ем.б= Еб/А ; Байланыс  энергиясы  өте  ғаламат. Екі  вагон   тас  көмірді  жаққан  кезде  қанша  энергия   мөлшері  бөлінсе,  сутегінен  4 г  гелий  массасын түзу  үшін  сондай энергия  бөлінеді. Барлық   үлкен  Әлем  кеңістігінде,  оның  ішінде  жер   шарында,  сутегі  ­ ең  көп таралған   элементтердің бірі.  Сондықтан  физиктердің,   барлық  басқа  мамандардың  негізгі  мақсаты   сутегі  энергиясын  бейбіт  мақсат  үшін   қолдану. ІІІ. Меншікті байланыс энергиясы  деп ядроның  байланыс энергиясының  А массалық  санға   қатынасын,  яғни  бір  нуклонға  сәйкес  келетін   байланыс  энергиясын  айтады:     Нуклондардың меншікті байланыс энергиясы  түрлі  атом   ядроларында  бірдей емес.  Ядродағы  нуклондардың  меншікті байланыс  энергиясының массалық  А санға  тәуелділігі    мына  суретте көрсетілген. Массалық  А  санының артуына байланысты  Ем.б   1Н2 –  дейтерийдің ядросында  1,1 МэВ/нуклон   мәнінен  темірдің  26Fe 56  изотопы үшін   8,8   МэВ/нуклон  мәніне арта  бастайды.   Ем.б    максимал болатын  элементтердің  ядролары  ең  тұрақты  ядролар болып  табылады.   Енді  массалық сан А  артқанымен  Ем.б    кеми  береді,  мыс: уранның  92U238  изотопында   7,6     МэВ/нуклон. Жеңіл  элементтердің  Ем.б    кемуі  беттік  құбылыстармен  байланысты. Сондықтан  ядроның  ішіндегі  нуклондармен  салыстырғанда ядроның  бетіндегі  нуклондардың  байланыс   энергиясы  аз. Ядро кіші болған  сайын   нуклондардың  көпшілігі  ядро  бетіне  жақын   орналасады. Сол  себепті  жеңіл  ядролардың   меншікті байланыс энергиясы аз. Қорытынды І.Тест  тапсырмалары 1.Ядродағы нуклондарды  ыдырап кетуден  сақтап,  берік   байланысын  қамтамасыз  ететін күштер А)  Гравитациялық күштер;   В) Ядролық  күштер;   С)  Магниттік  күштер; 2.Массалар  ақауын  есептейтін  формула А) ΔM=Zmp + Nmn –Mя;     В) ΔM=Z(mp ­mn) –Mя;    Өзара  жұмыстарын  бағалайды. Жеке  әр   оқушы  ойын   жазбаша   жауап  жазады           С) ΔM=(А­Z)(mp + mn) –Mя;      3.Байланыс энергиясының формуласы: А) Еб= ΔM*c2;                 В) Ем.б= Еб/А ;              С) Е=hν;  4.Меншікті байланыс энергиясының формуласы: А)  Е= hν;                     В)  Еб= ΔM*c2;             С) Ем.б= Еб/А ; 5. Атомдық  ядросында 8 протон мен 9 нейтрон бар  нейтраль  атомның электрондық қабықшасында неше  электрон бар? A)2   B) 8   C)7   D)14   E)4 6. Атомдық ядросында 16 протон мен 17 нейтрон бар бейтарап атомның электрондық қабықшасында қанша электрон бар? A)15  B)16   C)17    7. оттегі8О16 изотобының ядросында қанша протон Z және  қанша нейтрон N бар? A)  Z =8, N = 17.B)  Z =8 N = 8.C)  Z =17, N = 8. Белгісіз шаманы табу Еб  (Байланыс  энергиясы) ? 2,23 МэВ 1801,6 МэВ А  (Массалық  сан) 13 2 ? Ем.б  (Меншікті байланыс  энергиясы 7,47 МэВ/нуклон ? 7,57 МэВ/нуклон ІІ. Деңгейлік тапсырмалар Деңгейі Тапсырмасы І   ІІ ІІІ Натрий  11Na23 ядросының құрамы қандай? Оттек  8О16 ядросының  байланыс энергиясын  табыңдар. Магний   12Мg24     ядросының   меншікті   байланыс энергиясын  табыңдар.  Оқушылардың білімін бағалау  Кері байланыс (не үйрендім, не қиын болды, сұрағың  бар   ма?  Тағы  не  білгің  келеді?) Тапсырма Макс.ұп 1.Физикалық  диктант 2. Сұрақ  ­жауап 3.Тест 4. Есеп  шығару 5.Деңгейлік  тапсырма 7ұп 5 ұп 7 ұп 5 ұп 6 ұпай Жинаған  ұпай саны: Сабақ  критерийлері  арқылы  оқушылар  өздерін   бағалайды. Сабақты   меңгеруін кері байланыс  парақшасына   жазады.   Бағалау   парақшасы  Сабақтан  кейінгі  Бағалау  кері  байланыс Үйге тапсырма 1. §  оқып, түсінік айту  (не үйрендім, не қиын болды, сұрақ.) (3 минут) Оқушылар  рефлексия   жазады Оқушылар тұжырым жасайды       Сабақтың тақырыбы:  Атом ядросы.Ядродағы нуклондардың байланыс  энергиясы Сабақтың  мақсаты:   Білімділік:                 Оқушылардың  тақырып   бойынша  алған  білімдерін                                        нығайту, тиянақтау,  бір жүйеге келтіріп  қорыту  теориялық                                        білімін  практикамен   ұштастыру.  Дамытушылық:        Оқушылардың  ойлау,  есте сақтау қабілетін шыңдау.  Білімге   деген                                        қызығушылығын арттыру.   Білім деңгейін  көтеру.  Тәрбиелік:                  Оқушыларды  өз ісіне  жауапкершілікпен  қарауға, уақытын                                  үнемді пайдалануға  үйретіп,  жан – жақтылыққа, алғырлыққа,                                  шапшаңдыққа   тәрбиелеу.                                                     Сабақтың типі:          Жаңа тақырыпты меңгеру сабағы  Сабақтың  әдісі:        Тыңдап түсіну, тірек сызба, деңгейлік  тапсырма, сұрақ – жауап  жұмысы  Сабақтың формасы:  Жеке,  ұжымдық                                                       Пән аралық байланыс:  Химия, математика Көрнекіліктер:          интерактивті тақта,  компьютер, Менделеевтің  периодтық   кестесі,  карточкалар,  слайдтар, тест  сұрақтары. Сабақтың барысы:                                        І.Ұйымдастыру кезеңі                                       ІІ. Өткен тақырыпты қайталау а) Мен нені үйрендім                                                б) Тәжірибені зерделеу                                      ІІІ.Жаңа сабақты меңгеру                                       ІV.Жаңа сабақты бекіту                                                  1)Тест тапсырмалары                                                  2)Деңгейлік тапсырмалар                                                  3)Ойлан,тап!                                                  4)Кестені толтыр                                                  5)Шаманы табу                                                  6)Физикалық тілде                                                  7)Есеп шығару                                       V.Үйге тапсырма беру                                       VІ. Бағалау ІІ.Өткен  тақырыпты қайталау  а) «Мен нені үйрендім» 1. Атом  құрылысының  «планетарлық»   моделін  ұсынған  ғалым  кім? Қай  жылы?                                                                             (Ағылшын ғалымы  Э.Резерфорд,  1911  жылы) 2. Атомның құрылысын  кім  айтып  береді?   (Атомның  центрінде  ядро  орналасқан,                                   электрондар  ядро  айналасында эллипстік орбита бойымен  қозғалады.) 3. Атомның планетарлық моделі деп атау себебі не? ( себебі Күн жүйесі құрлымына  ұқсас)  4. Пьер Кюри және Мария Склодовская –Кюри қандай элементтерді ашты?  (радий,полоний) 5. Химиялық элемент дегеніміз не? (анықтама)  6. Химиялық элементтердің протондарының санын қалай білеміз? (реттік номері)  7. Томсон моделі б)Резерфорд тәжірибесін зерделеу 1) Тәжірибені толық талда 2) Тәжірибеде бөлшектердің шашырауын,кейде кері бұрылуының себебі не? 3) атом неден тұрады? 4) Ядроның радиусы атомның радиусынан қанша есе кіші?         ІІІ.Жаңа сабақты меңгеру І.Біздер атом ядросы туралы ұғымды 1911 жылы Э.Резерфорд ашқандығын,жасалған тәжірибенің нәтижесінде атомның ядролық  моделін  ұсынғандығын білдік.Енді біз бұл  сабақта атом ядросының құрамын,қасиеттерін, оның түрленуін,қандай күштер ұстап  тұратындығымен танысамыз.     Атом ядросының  заряды q=Z∙е       Атом ядросының массасы­М Ядролық  физикада арнайы  өлшем бірліктер қолданылады. Ядролық физиканың өлшем бірліктері Масса бірлігі­массаның  атомдық бірлігі  (м.а.б) 1 Ұзындық бірлігі­ферми(ф) 1фм=10  Энергия бірлігі­ электронвольт (эв) 1эв=1,6?10кг Атом ядросы ашылғаннан кейін оның құрылымы қандай деген мәселе қойылды.  1919ж Э.Резерфорд  отырып,ядроның құрамына кіретін  бірінші бөлшекті ашты. Ол сутегі атомының ядросы протон деп аталады. α ­бөлшектермен жасаған  тәжірибесін жалғастыра  Ядроның құрамына кіретін тағы бір бөлшекті ашуға талпынған неміс ғалымдары Боте  мен Беккер олар 1930 жылғы жасаған тәжірибелерінде литий мен берелийді альфа  бөлшектерімен атқылағанда протонның орнына өте нашар жұтылатын бөлшектер ұшып  шығатынын байқайды. Бұл бөлшектер қалыңдығы 20 см болатын қорғасын қабатынан  өтіп кеткен Ағылшын ғалымы Чедвик осы жылы берилийді альфа бөлшектерімен  атқылағанда одан бөлінетін табиғаты белгісіз сәуленің қасиеттерін зерттеу  жұмыстарын жүргізді. Атом ядросының құрамында протон сияқты ауыр бірақ бейтарап бөлшектің бар болуы мүмкін деген батыл болжамды 1920 жылы Резерфорд айтқан  және оны нейтрон деп атауды ұсынған еді. M n = 1.6726*10­27кг =  1.00866м.а.б.=939,56МэВ Атом ядросының құрамы протон,нейтроннан  тұрады.(1932ж  Д.Д Иваненко, В. Гейзенберг) Ядроның құрамына кіретін оң зарядты протон мен электрлік бейтарап нейтрондардың жалпы  санын нуклондар деп атаған 1р­протон 1 1 0 n­нейтрон 0е­электрон ­1 Атом ядросының құрамы Z ­Атомның реттік нөмері (протондар саны) N­нейтронның саны A – химиялық элементтің салыстармалы атомдық массасына тең.                                                   A = Z+ N      N= A­ Z дролық зарядтары бірдей(Z), ал массалық сандары А әртүрлі элементтердің  атомдарын изотоптар деп атайды. Мысалы: Оттегі атомының изотопын мына суреттен көруге болады Массалық сандары А бірдей, зарядтық сандары Z әртүрлі нуклидтерді изобаралар деп  атайды.     Атом  ядросының  тұрақтылығы  табиғаты бөлек  аса  зор  тартылыс  күші  бар   екенін  дәлелдейді.  Ядродағы  нуклондарды  ыдырап  кетуден  сақтап,  оның  берік   байланысын  қамтамасыз  ететін  күштер  ядролық  күштер деп  аталады.     Ядролық  күшті  сипаттайтын  аналитикалық  өрнек  жоқ. Бірақ  та,  ядролық   күштердің  қасиеті  жақсы  зерттелген. Ядролық    күштер  қасиеттеріне  тоқталайық:  1 Мыс: протонның центрінен 10­15м қашықтықта ядролық күштер кулондық күштен 35  есе, ал тартылыс күштен 1038 есе қуатты болады. Сол себепті ядролық күштер күшті  әрекеттесу күштері  болып табылады. ІІ. Нуклондардың  ядродағы  байланыс энергиясы. Мя< Zmp + Nmn  ∆М= Zmp + Nmn ­ Mя  ­ масса  ақауының формуласы;        Массалар  ақауы  деп – Ядролық  тарту  күшінің  жұмысы  есебінен нуклондардан   атом  ядросы  түзілгенде  пайда  болатын  массалар  айырымын  айтамыз. Байланыс  энергиясының  формуласы: Еб= ΔMc2=( Zmp + Nmn ­ Mя  )c2  немесе Еб=( ZmН + Nmn – Mа  )c2  ;       Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға  ыдырату үшін  қажетті минимал   энергияны­  ядроның байланыс энергиясы дейміз.  Энергия  үшін  МэВ  қолданылады:  Еб= ( Zmp + Nmn  ­ Mя  )931,5 МэВ немесе Еб=( ZmН + Nmn – Mа  )931,5 МэВ. ∆М= Еб / c2. Байланыс  энергиясы  өте  ғаламат. Екі  вагон  тас  көмірді  жаққан  кезде  қанша   энергия  мөлшері  бөлінсе,  сутегінен  4 г  гелий  массасын  түзу  үшін  сондай энергия   бөлінеді. Барлық  үлкен  Әлем  кеңістігінде,  оның  ішінде  жер  шарында,  сутегі  ­ ең Ем.б= Еб/А ; көп таралған  элементтердің бірі.  Сондықтан  физиктердің,  барлық  басқа   мамандардың  негізгі  мақсаты  сутегі  энергиясын  бейбіт  мақсат  үшін  қолдану. ІІІ. Меншікті байланыс энергиясы  деп ядроның байланыс энергиясының  А массалық   санға  қатынасын,  яғни  бір  нуклонға  сәйкес  келетін  байланыс  энергиясын  айтады:     Нуклондардың меншікті байланыс энергиясы   түрлі атом   ядроларында  бірдей емес. Ядродағы  нуклондардың меншікті байланыс энергиясының массалық  А санға тәуелділігі   мына  суретте көрсетілген. Массалық  А санының артуына байланысты  Ем.б   1Н2 – дейтерийдің ядросында  1,1 МэВ/нуклон  мәнінен  темірдің  26Fe 56 изотопы үшін   8,8  МэВ/нуклон  мәніне арта  бастайды.    Ем.б   максимал болатын  элементтердің  ядролары  ең тұрақты  ядролар болып  табылады.   Енді массалық сан А артқанымен  Ем.б    кеми  береді, мыс: уранның  92U238   изотопында   7,6    МэВ/нуклон. Жеңіл  элементтердің  Ем.б   кемуі беттік  құбылыстармен  байланысты. Сондықтан ядроның  ішіндегі  нуклондармен  салыстырғанда  ядроның бетіндегі  нуклондардың  байланыс  энергиясы  аз. Ядро кіші болған  сайын   нуклондардың  көпшілігі  ядро  бетіне  жақын  орналасады. Сол  себепті  жеңіл   ядролардың  меншікті байланыс энергиясы аз.       IV.Жаңа  сабақты  бекіту І.Тест  тапсырмалары 1.Ядродағы нуклондарды  ыдырап кетуден  сақтап,  берік  байланысын  қамтамасыз   ететін күштер А)  Гравитациялық күштер;   В) Ядролық  күштер;   С) Магниттік  күштер; 2.Массалар  ақауын  есептейтін  формула А) ΔM=Zmp + Nmn –Mя;     В) ΔM=Z(mp ­mn) –Mя;              С) ΔM=(А­Z)(mp + mn) –Mя;      3.Байланыс энергиясының формуласы: А) Еб= ΔM*c2;                 В) Ем.б= Еб/А ;              С) Е=hν;  4.Меншікті байланыс энергиясының формуласы: А)  Е= hν;                     В)  Еб= ΔM*c2;             С) Ем.б= Еб/А ; 5. Атомдық  ядросында 8 протон мен 9 нейтрон бар  нейтраль атомның электрондық  қабықшасында неше  электрон бар? A)2 B) 8 C)7 D)14 E)4 6. Атомдық ядросында 16 протон мен 17 нейтрон бар бейтарап атомның электрондық  қабықшасында қанша электрон бар? A)15 B)16 C)17 D)18 E)19      7. оттегі8О16 изотобының ядросында қанша протон Z және қанша нейтрон N бар? A)  Z =8, N = 17. B)  Z =8 N = 8. C)  Z =17, N = 8. D  Z = 9, N = 8. E) Z = 6, N =11. ІІ. Деңгейлік тапсырмалар Деңгейі Тапсырмасы І   ІІ ІІІ Натрий  11Na23 ядросының құрамы қандай? Оттек  8О16 ядросының  байланыс энергиясын табыңдар. Магний   12Мg24     ядросының   меншікті  байланыс энергиясын  табыңдар. ІІІ. Ойлан, тап! Менделеев кестесіндегі қандай элементтердің құрамы? ІV.Кестені толтыр 53         126, 9045            1; 127 5     O                                   I 4     N    1                            ИОД 3     M    18                     2     L     8 1     K     2       …5s25p5 Берілген элементтің қасиеттерін кестеге жаз (сурет арқылы) Қасиеттері Cu I Реттік нөмірі Салыстырмалы атомдық массасы изотоптары Протондар саны Нейтрондар саны Атом ядросының заряды Электрондық орбитада да қанша электрондар бар Массалар ақауын анықта Байланыс энергиясын тап Меншікті байланыс энергиясын анықта V.Белгісіз шаманы табу А  Еб (Массалық сан)  (Байланыс энергиясы) 13 2 ? ? 2,23 МэВ 1801,6 МэВ Ем.б  (Меншікті байланыс энергиясы 7,47 МэВ/нуклон ? 7,57 МэВ/нуклон VІ. Физикалық  тілде   1.Резерфорд     тәжірибелерінен     тікелей     атомның     ...     моделі     келіп     шығады. (планетарлық)   2.Центрінде     массасы     түгелдей     жинақталған     ...     зарядталған     атом     ядросы орналасқан. (оң) 3.Ядроны  айнала, белгілі  орбиталармен  ...  қозғалып  жүреді. (электрондар)   4.Электрондардың мұндай қозғалысы   ядро тарапынан болатын   ... күштің   әсерінен туады.  (ядролық)    5.Протондар  мен  нейтрондарды  жалпы түрде  ... деп атауға келісілген.(нуклондар) 6.Протон   –   бұл     заряды     оң     және     модулі   бойынша     ...   зарядына     тең     бөлшек. (электронның)  7.Электрон – бұл  заряды  теріс  және  модулі  бойынша  элементарлық  ... Кл зарядқа, ал  массасы  ... кг – ға тең  бөлшек. (е=1,6*10­19, mе= 9,1*10­31) VІІ.Есеп шығару   4 2 Не гелий ядросының байланыс энергиясын табыңдар.  m p =1,67265×10­27кг, mn=1,67495×10­27кг Мя Не.= 6,64648×10­27кг 2 m p  + 2 mn = 2× 10­27 (1,67265 + 1,67495) =6,6952 ×10­27кг  Мя Не<(Z m p +Nmn) .  Е =   Мс2  М – масса ақауы  М = (Z× m p +N× mn) ­ Мя = (6,6952 – 6,64648) ×10­27кг =0,04872 ×10­27кг Е = 0,04872 ×10­27 кг × 9 ×  1016 м2/с2 = 4,3748 ×10­12 Дж  Е = 4,3748 ×10­12 : (1,6  × 10­19) эВ = 27,405  МэВ/ м.а.б              Ем= Е/4 = 27,04 /4  ≈  7 МэВ/ м.а.б VІІІ.Үйге тапсырма беру  Оқулықтан §8.3.  оқу, 8.3.4 ­ 8.3.9  есептерді  шығару. ІХ. Бағалау Қопа орта мектебі                          Физика пәнінен ашық сабақ Атом ядросы.Ядродағы  нуклондардың                                 байланыс энергиясы                           11сынып                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Физика пәні  мұғалімі:Жалекешова Г.К                                               2014­2015 оқу жылы Сабақтың тақырыбы:  Ядродағы нуклондардың байланыс энергиясы. Сабақтың мақсаты: Білімділік:                 Оқушылардың  тақырып   бойынша  алған  білімдерін нығайту, тиянақтау,  бір жүйеге келтіріп  қорыту  теориялық білімін  практикамен   ұштастыру. Дамытушылық:        Оқушылардың  ойлау,  есте сақтау қабілетін шыңдау.  Білімге  деген қызығушылығын арттыру.   Білім деңгейін  көтеру. Тәрбиелік: Оқушыларды  өз ісіне  жауапкершілікпен  қарауға,  уақытын үнемді пайдалануға  үйретіп,  жан – жақтылыққа, алғырлыққа, шапшаңдыққа   тәрбиелеу. Сабақтың типі: Жаңа тақырыпты меңгеру сабағы Сабақтың әдісі: Тыңдап түсіну, тірек сызба, деңгейлік  тапсырма, сұрақ – жауап жұмысы Сабақтың формасы: Жеке,  ұжымдық Пән аралық байланыс:  Химия, математика,  әдебиет. Көрнекіліктер:          интерактивті тақта,  компьютер, электрондық  оқулық, Менделеевтің  периодтық  кестесі,  карточкалар,  слайдтар, тест  сұрақтары. І. Ұйымдастыру Сәлеметсіздер ме! Сабақта жоқ оқушыны белгілеу. Сыныптың сабаққа дайындығын тексеру. Мен  бүгінгі  сабағымды  ҚР Президенті Н.Назарбаевтың «Әлеуметтік –  экономикалық  жаңғырту – Қазақстан  дамуының  басты  бағыты»  атты  Жолдауымен  ашқым  келіп тұр.  Жолдаудың  7 –ші бөлімі  «Білім  беруге»   арналған  екен.  Онда  «Оқыту  үдерісінде қазіргі  заманғы  әдістемелер  мен   технологияларды  енгізуді тапсырған. Сол  тапсырма  негізінде  бүгінгі  сабақты   бастаймыз. ІІ. «Мен нені үйрендім» Өткен  тақырыпты қайталау А) «Кім  көп  біледі» 1. кім? Қай жылы? Атом құрылысының «планетарлық» моделін ұсынған ғалым (Ағылшын ғалымы  Э.Резерфорд,  1911 жылы) 2. Атомның құрылысын кім айтып береді? (Атомның центрінде ядро орналасқан, 0е, mе= 9,1*10-31кг) 1р , mp=1,6726 *10-27кг) 1n , mn= 1,6749 *10-27кг) тең? ( -1 тең? (1 тең? (0 қандай? (А= Z+N) санын нуклон дейміз.) Электрон қалай белгіленеді? Заряды қандай? Массасы нешеге Протон қалай белгіленеді? Заряды қандай? Массасы нешеге Нейтрон қалай белгіленеді? Заряды қандай? Массасы нешеге электрондар  ядро  айналасында эллипстік орбита бойымен қозғалады.) 3. 4. 5. 6. Массалық сан дегеніміз не? Қалай белгіленеді, формуласы Нуклон дегеніміз не? (Протон мен нейтронның жалпы 7. Химиялық элементтің ядросының белгіленуі? (z 8. 9. Изотоп дегеніміз не? (Z=Z, A≠A) 10. Изобара дегеніміз не? (Z ≠ Z, A = A) Б) «Сәйкесін тап» ойыны Берілген сұрақтардың жауаптарының орны ауысқан сәйкес жауабын табу. AХ) ІІІ. «Білім шыңына өрлейік» Жаңа сабақ     І. Біздер  кез – келген  химиялық  элементтің  атомының  центрінде  орналасқан   ядро  протондар мен нейтрондардан тұратынын білдік. Біздер аттас зарядтардың бір –бірін  тебетінін бұрыннан білеміз. Олай болса,   ядро  ішіндегі  аттас протондар  бір – бірін тебіп,  неге ыдырап кетпейді  деген   сұрақ  туады. Оларды   ыдыратпай  ядрода  берік  ұстап  тұрған  қандай  күш? Мүмкін  протон  мен нейтронды    берік  ұстап  тұрған      бүкіләлемдік тартылыс  күші шығар  деп пайымдау  жасауға  болады.  Бірақ  та,  жүргізілген   есептеулер,  ядродағы  екі  протонның  арасындағы  тартылыс  күші,  олардың   арасындағы  F=k   Кулондық  тебіліс  күшінен  1036  есе кіші екенін көрсетті. Атом  ядросының  тұрақтылығы  табиғаты бөлек  аса  зор  тартылыс  күші  бар   екенін  дәлелдейді.  Ядродағы  нуклондарды  ыдырап  кетуден  сақтап,  оның   берік  байланысын  қамтамасыз  ететін  күштер  ядролық  күштер деп  аталады. Ядролық  күшті  сипаттайтын  аналитикалық  өрнек  жоқ. Бірақ  та,  ядролық   күштердің  қасиеті  жақсы  зерттелген. Ядролық    күштер  қасиеттеріне  тоқталайық:   1 .протонның центрінен 10-15м қашықтықта ядролық күштер кулондық күштен 35  есе, ал тартылыс күштен 1038 есе қуатты болады. Сол себепті ядролық  күштер күшті әрекеттесу күштері болып табылады. 2.Қысқа әрекетті күш – қысқа  аралықта  ядролық тартылыс күштері  кулондық тебіліс күштерінен жүздеген есе артық болады, ал алыс аралықта  ядролық күш  әрекеттесулерге қатыспайды. 3. Зарядқа тәуелсіз — ядролық күш зарядтардың бар – жоғына, олардың таңбаларына тәуелді емес. Сондықтан ядродағы протондар мен протондар, нейтрондпр мен нейтрондар, протондар мен нейтрондар да бір – біріне тартыла береді. 4.Қаныққыш күштер – Ол  нуклонның  барлық  нуклондармен  емес,  тек   өзіне  жақын  көршілерімен ғана әрекеттесетінін  көрсетеді. Кулондық күштер қатарына жатпайды — Кулондық сияқты 5. центрлік күштер қатарына жатпайды. Атом ядросындағы ең үлкен қарқынмен өтетін құбылыстарды басқаратын күштер. Олар элементар бөлшектер арасында күшті байланыс туғызады.   ІІ. Нуклондардың  ядродағы  байланыс энергиясы. Мя< Z*mp + N*mn ∆М= Z*mp + N*mn — Mя  — масса  ақауының формуласы; Массалар  ақауы  деп – Ядролық  тарту  күшінің  жұмысы  есебінен  нуклондардан  атом  ядросы  түзілгенде  пайда  болатын  массалар  айырымын   айтамыз. Байланыс  энергиясының  формуласы: Еб= ΔM*c2=( Z*mp + N*mn — Mя  )*c2  немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа  )*c2  ; Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға  ыдырату үшін  қажетті минимал   энергияны­  ядроның байланыс энергиясы дейміз. +solncesvet.ru Диплом сразу!Скрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента solncesvet.ruОлимпиады, конкурсы, публикации для аттестации на кате для атте стации! 18 Быстрая олим пиада Спасибо, объявление скрыто. Яндекс.Директ Энергия  үшін  МэВ  қолданылады: Еб= ( Z*mp + N*mn — Mя  )*931,5 МэВ немесе Еб=( Z*mН + N*mn – Mа  )*931,5 МэВ. ∆М= Еб / c2. Байланыс  энергиясы  өте  ғаламат. Екі  вагон  тас  көмірді  жаққан  кезде  қанша  энергия  мөлшері  бөлінсе,  сутегінен  4 г  гелий  массасын  түзу  үшін  сондай  энергия  бөлінеді. Барлық  үлкен  Әлем  кеңістігінде,  оның  ішінде  жер   шарында,  сутегі  — ең  көп таралған  элементтердің бірі.  Сондықтан   физиктердің,  барлық  басқа  мамандардың  негізгі  мақсаты  сутегі  энергиясын   бейбіт  мақсат  үшін  қолдану. ІІІ. Меншікті байланыс энергиясы  деп ядроның байланыс энергиясының  А  массалық  санға  қатынасын,  яғни  бір  нуклонға  сәйкес  келетін  байланыс   энергиясын  айтады: Ем.б= Еб/А ; Нуклондардың  меншікті байланыс энергиясы   түрлі  атом   ядроларында  бірдей  емес. Ядродағы  нуклондардың  меншікті байланыс энергиясының массалық  А  санға  тәуелділігі   мына  суретте көрсетілген. Массалық  А санының артуына  байланысты  Ем.б   1Н2 – дейтерийдің ядросында  1,1 МэВ/нуклон  мәнінен   темірдің  26Fe 56  изотопы үшін   8,8  МэВ/нуклон  мәніне арта  бастайды.    Ем.б   максимал болатын  элементтердің  ядролары  ең  тұрақты  ядролар болып табылады.   Енді массалық сан А  артқанымен  Ем.б    кеми  береді, мыс:  уранның  92U238 изотопында   7,6    МэВ/нуклон. Жеңіл  элементтердің  Ем.б    кемуі  беттік  құбылыстармен  байланысты. Сондықтан ядроның  ішіндегі   нуклондармен  салыстырғанда  ядроның  бетіндегі  нуклондардың  байланыс   энергиясы  аз. Ядро кіші болған  сайын  нуклондардың  көпшілігі  ядро  бетіне   жақын  орналасады. Сол  себепті  жеңіл  ядролардың  меншікті байланыс  энергиясы аз. Табиғатта  жиі  кездесетін  және  ядродағы  протондардың  немесе   нейтрондардың  саны  киелі сандарына  тең  ядролар  тұрақты болып келеді. Ал, егер   протондардың  да,   нейтрондардың  да  сандары  киелі  сандарға тең болса, онда  қосарланған аса тұрақты  болады. Табиғатта ондай бес ядро бар: киелі     2He4,  8O16,  20Ca40, 24Cr48,  82Pb208.    1. Жаңа сабақты бекіту Тест тапсырмалары 1. Ядродағы нуклондарды ыдырап кетуден сақтап, берік сандар    деп  аталатын  2,8,20,24,50,82,126   «Білгенімді зердеме тоқу» санды ядро байланысын қамтамасыз ететін күштер Байланыс энергиясының формуласы: А)  Гравитациялық күштер;   В) Ядролық  күштер;   С) Магниттік  күштер; 2. Массалар ақауын есептейтін формула А) ΔM=Z*mp + N*mn –Mя;     В) ΔM=Z(mp ­mn) –Mя; С) ΔM=(А­Z)*(mp + mn) –Mя; 3. А) Еб= ΔM*c2;                 В) Ем.б= Еб/А ;              С) Е=h ;ν 4. Меншікті байланыс энергиясының формуласы: А)  Е= h ;ν                      В)  Еб= ΔM*c2;             С) Ем.б= Еб/А ; 5. А) 1; 10;  25;                    В) 3; 15;100;                 С) 2; 8; 20; 6. А)  2He4; 8O16, 20Ca40;       В) 3Li7, 4Be9, 26Fe56;     С) 11Na23, 29Cu64, 47Ag108; Қосарланған киелі санды ядролар: Киелі сандарға жататындар:   1. V. Деңгейлік тапсырмалар Деңгейі Тапсырмасы І ІІ Натрий 11Na23 ядросының құрамы қандай? Оттек 8О16 ядросының байланыс энергиясын табыңдар. ІІІ VІ. «Ой сергіту» кезеңі Мақал – мәтелдерді жалғастыру Магний 12Мg24 ядросының меншікті байланыс энергиясын табыңдар. Білекті бірді жығар, (білімді мыңды жығар) Бір кісі қазған құдықтан (мың кісі су ішер) Еңбек түбі – (береке) Бірлік жоқ жерде — (тірлік жоқ) Білім инемен (құдық қазғандай) 1. 2. 3. 4. 5. VІІ. «Шапшаңдық сайысы» А) Белгісіз шаманы табу А (Массалық сан) Еб (Байланыс энергиясы) Ем.б (Меншікті байланыс энергиясы ? 2,23 МэВ 1801,6 МэВ 7,47 МэВ/нуклон ? 7,57 МэВ/нуклон 13 2 ? Б) «Кім жылдам? Карточкамен жұмыс VІІІ. Физикалық тілде 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Резерфорд тәжірибелерінен тікелей атомның … моделі келіп Центрінде массасы түгелдей жинақталған … зарядталған Ядроны айнала, белгілі орбиталармен … қозғалып жүреді. Электрондардың мұндай қозғалысы ядро тарапынан болатын … Протондар мен нейтрондарды жалпы түрде … деп атауға Протон – бұл заряды оң және модулі бойынша … зарядына тең Электрон – бұл заряды теріс және модулі бойынша шығады. (планетарлық) атом ядросы орналасқан. (оң) (электрондар) күштің әсерінен туады. (ядролық) келісілген.(нуклондар) бөлшек. (электронның) элементарлық … Кл зарядқа, ал массасы … кг – ға тең бөлшек. (е=1,6*10-19, mе= 9,1*10-31) ІХ. «Білгенімді дамыту» Үйге тапсырма беру Оқулықтан §8.3.  оқу, 8.3.4 — 8.3.9  есептерді  шығару. Сөзжұмбақ  құрастыру. Х. Бағалау ХІ. «Шығу парағы» Қорытындылау.