| |
| |
| Jak obliczyć energię wiązania dla dowolnego izotopu? |
| III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony |
| Cele kształcenia – wymagania ogólne II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych. Zakres podstawowy Treści nauczania – wymagania szczegółowe I. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; przelicza wielokrotności i podwielokrotności; 4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem. XI. Fizyka jądrowa. Uczeń: 6) stosuje zasadę zachowania energii do opisu reakcji jądrowych; posługuje się pojęciami energii wiązania i deficytu masy; oblicza te wielkości dla dowolnego izotopu. Zakres rozszerzony Treści nauczania – wymagania szczegółowe I. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; przelicza wielokrotności i podwielokrotności; 4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem. XII. Elementy fizyki relatywistycznej i fizyka jądrowa. Uczeń: 8) oblicza dla dowolnego izotopu energię spoczynkową, deficyt masy i energię wiązania. |
Kształtowane kompetencje kluczowe: | Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,
kompetencje cyfrowe,
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.
|
| Uczeń:
wie, czym jest energia wiązania jądra atomowego.
stosuje wzór E=mcIndeks górny 22 oraz jednostki eV i .
porównuje energię wiązania jądra z energią całkowitej jonizacji atomu.
oblicza całkowitą energię wiązania danego atomu.
|
| |
| wykład informacyjny, rozwiązywanie zadań rachunkowych |
| praca indywidualna, praca w parach |
| rzutnik lub ekran do wyświetlania multimedium |
| |
|
|
Nauczyciel wprowadza pojęcie układu związanego i omawia kilka przykładowych układów (np. jądro atomowe, atom, cząsteczka itd.), zwracając uwagę na rodzaj oddziaływań występujących pomiędzy elementami układu. Nauczyciel prosi uczniów o przypomnienie podstawowych faktów na temat budowy jądra atomowego i atomu oraz cech oddziaływań jądrowych i elektromagnetycznych. |
|
Nauczyciel wprowadza pojęcie energii wiązania i pokazuje, w jaki sposób można obliczyć energię wiązania jądra atomowego. Uczniowie przypominają wzór Einsteina wyrażający równoważność masy i energii. Nauczyciel podaje i wyjaśnia wzór BIndeks dolny jj = ZmIndeks dolny ppcIndeks górny 22 + NmIndeks dolny nncIndeks górny 22 - MIndeks dolny jjcIndeks górny 22. Nauczyciel omawia związek energii wiązania z deficytem masy układu. Nauczyciel wprowadza jednostkę energii eV i jednostkę masy i wyjaśnia, dlaczego jednostki te są bardziej praktyczne niż J i kg. Nauczyciel podaje masy spoczynkowe nukleonów w kg i prosi uczniów o obliczenie ich energii spoczynkowych w J, a następnie w MeV. Nauczyciel podaje masę jądra atomu węgla Indeks górny 1212C i prosi uczniów, aby korzystając z podanego wzoru i mas nukleonów, obliczyli jego energię wiązania w MeV. Nauczyciel przypomina pojęcie energii jonizacji atomu i pokazuje, w jaki sposób można obliczyć całkowitą energię jonizacji danego atomu. Nauczyciel wprowadza i wyjaśnia wzór BIndeks dolny ee = MIndeks dolny jjcIndeks górny 22 + ZmIndeks dolny eecIndeks górny 22 – MIndeks dolny aacIndeks górny 22. Nauczyciel rozwiązuje z uczniami zadanie 4 z zestawu ćwiczeń (obliczanie całkowitej energii jonizacji atomu węgla). Nauczyciel porównuje energie całkowitej jonizacji atomu węgla z energią wiązania jego jądra i wyprowadza wzór na całkowitą energię wiązania atomu B = ZmIndeks dolny ppcIndeks górny 22 + NmIndeks dolny nncIndeks górny 22 + ZmIndeks dolny eecIndeks górny 22 – MIndeks dolny aacIndeks górny 22. |
|
Nauczyciel podsumowuje zebrane informacje i prosi uczniów o wykorzystanie podanych wzorów do obliczenia całkowitej energii wiązania atomu żelaza (zadanie 6 z zestawu ćwiczeń). |
|
Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w domu zadań 1, 2, 3, 5 z zestawu ćwiczeń. |
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium | Film samouczek, uczniowie mogą obejrzeć na lub po lekcji. |