原子原子核·天然放射現(xiàn)象·教案.doc

教案示例一、教學(xué)目標(biāo) 1在物理知識(shí)方面要求（1）了解天然放射現(xiàn)象，知道天然放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是核的衰變（2）知道三種射線的特性，了解如何判斷三種射線所帶電性 （3）知道衰變和衰變（4）了解半衰期的概念2掌握衰變和衰變的規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律正確地寫出核反應(yīng)方程式3使學(xué)生了解天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核還有進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)，它打開了人們認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部世界的大門，揭開了原子核物理的新篇章 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1重點(diǎn)是使學(xué)生了解天然放射現(xiàn)象和它的實(shí)質(zhì)，知道天然放射現(xiàn)象中放射出三種射線的特性2正確了解半衰期的概念是本節(jié)的難點(diǎn) 三、教具 1分析判斷三種射線帶電性的實(shí)驗(yàn)2列表總結(jié)三種射性的特性投影幻燈、投影片 四、主要教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課復(fù)習(xí)提問(wèn)：1上章原子結(jié)構(gòu)中，主要知識(shí)有哪些？2盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容是什么？從原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)我們已明確原子不是不可再分的，它是由原子核和電子組成的通過(guò)盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型學(xué)習(xí)玻爾原子理論，我們知道了原子處于一系列可能的能量狀態(tài)而原子核是否可以再分，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何是本章要學(xué)習(xí)的問(wèn)題在20世紀(jì)頭10年盧瑟福提出原子核式模型時(shí)，人們很快意識(shí)到19世紀(jì)末科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象已經(jīng)為人們打開了認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部世界的大門（二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1天然放射現(xiàn)象1895年發(fā)現(xiàn)X射線后，法國(guó)科學(xué)家貝克勒耳在研究X射線與可見光的聯(lián)系時(shí)，將硫酸鈾鉀晶體與照相底片放在一起，他驚奇的發(fā)現(xiàn)：未經(jīng)陽(yáng)光照射的鈾鹽也能使底片感光后來(lái)他又做了一系列有關(guān)實(shí)驗(yàn)，1896年貝克勒耳宣布，鈾和含鈾的礦物能發(fā)出某種看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光物質(zhì)發(fā)射這種射線的性質(zhì)，叫做放射性具有放射性的元素，叫做放射性元素在貝克勒耳的建議下，居里夫婦對(duì)鈾和鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究，并發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素，即釙（Po）和鐳（Ra）其中“釙”是居里夫人為了紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭而命名的許多元素都有放射性，原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都具有放射性這種能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象由于發(fā)現(xiàn)放射性現(xiàn)象和對(duì)放射現(xiàn)象的研究，1903年貝克勒耳和居里夫婦一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)2三種射線放射線元素放出的射線到底是什么呢？科學(xué)家在鉛塊窄孔的底上，放有放射性樣品，孔的對(duì)面放著照相底片，沒有電場(chǎng)時(shí)，底片顯影后，正對(duì)窄孔有一個(gè)暗斑在底片與鉛塊間加一電場(chǎng)，顯影后底片上出現(xiàn)三個(gè)暗斑，帶有正電的射線偏轉(zhuǎn)較小，稱為射線，帶負(fù)電的射線偏轉(zhuǎn)較大，稱為射線，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的射線不帶電，稱為射線科學(xué)家進(jìn)一步研究了三種射線的成分和性質(zhì)，如圖中表格所列（用投影幻燈打出）成分氦原子核（He）電子流電磁波很短速度1/10接近光速貫穿本領(lǐng)很小很大最強(qiáng)電離能力很強(qiáng)很小最小三種射線的性質(zhì)：射線是由氦核構(gòu)成，速度可達(dá)光速的10分之一，穿透能力很弱，一張薄鋁箔或一張薄紙就能將它擋住，但有很強(qiáng)的電離作用，很容易使空氣電離射線是高速電子流，速度可達(dá)0.9倍光速，貫穿本領(lǐng)很大，能穿透幾毫米厚的鋁板，但電離能力較弱射線是波長(zhǎng)極短的電磁波，貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，但電離能力最小三種射線都是從原子核中放射出來(lái)的，當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，有時(shí)放射射線，有時(shí)放射射線，同時(shí)伴有射線，因此在射線中同時(shí)有、三種射線放射線的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，促使人們對(duì)它做進(jìn)一步的研究3放射性元素的衰變衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ兯プ冞^(guò)程遵守的原則：電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒原子核符號(hào)：代表一個(gè)原子核符號(hào)，其中X為元素符號(hào)，如鈾是U，氧為O；下標(biāo)Z為電荷數(shù)，即核帶的電量數(shù)，也是此元素的原子序數(shù)，如U為92，氧為8；上標(biāo)M為質(zhì)量數(shù)如U238為238，氧16為O16即可用：U和O來(lái)表示。有時(shí)也可以簡(jiǎn)寫成U和O或U238和O16來(lái)表示衰變：原子核放出粒子的衰變叫做衰變討論提問(wèn)：寫出U238衰變的核反應(yīng)方程式：新生成的核可以通過(guò)查元素周期表得出歸納得到：衰變后，新生成的核比原來(lái)的核質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，即新核在元素周期表中位置比原來(lái)核的位置向前移兩位其規(guī)律可以用通式表示：其中X表示原來(lái)的原子核，Y為新生成的原子核衰變：原子核放出粒子的衰變叫做衰變討論提問(wèn)： 寫出Th234（釷）衰變的核反應(yīng)方程式：新生成的元素Pa是鏷歸納得到：衰變后，新生成的核與原來(lái)的核質(zhì)量數(shù)相同，電荷數(shù)增加1，即新核在元素周期表中位置比原來(lái)核的位置向后移了一位其規(guī)律可以用通式表示：射線：在原子核衰變過(guò)程中有過(guò)多的能量時(shí)，就會(huì)以光子的形式輻射出來(lái)，所以射線會(huì)伴隨、射線同時(shí)產(chǎn)生，因此放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)，往往三種射線同時(shí)產(chǎn)生4半衰期放射性元素衰變有一定的速率如氧222經(jīng)衰變變?yōu)獒?18，每經(jīng)過(guò)3.8天就有一半的氡發(fā)生衰變，即經(jīng)過(guò)3.8天后剩下一半的氡，再經(jīng)過(guò)3.8天，剩下的氡又有一半發(fā)生衰變，只剩下四分之一氡，再經(jīng)3.8天剩下八分之一氡，再經(jīng)3.8天剩下十六分之一氡，半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間半衰期反映放射性元素衰變的速率，每種放射性元素都有一定的半衰期，如鐳226變?yōu)殡?22的半衰期為1620年；鈾238變?yōu)殁Q234的半衰期為4.5109年半衰期只與元素本身有關(guān)，與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)及周圍環(huán)境、溫度都無(wú)關(guān)思考討論：10克鐳226變?yōu)殡?22的半衰期為1620年，有人說(shuō)：經(jīng)過(guò)1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳2265克，再經(jīng)過(guò)1620年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳226就沒有了，對(duì)嗎？為什么？歸納得到：不對(duì)，經(jīng)過(guò)第二個(gè)1620年鐳還剩2.5克，要正確理解半衰期的意義（三）課堂小結(jié)1許多物質(zhì)都有放出、射線的性質(zhì)，稱為放射性具有放射性的元素叫做放射性元素天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為我們打開了認(rèn)識(shí)原子核內(nèi)部世界的大門2三種放射線中，粒子為氦核；粒子為高速電子；粒子為波長(zhǎng)很短