統(tǒng)編人教版高中選修第三冊物理《1原子核的組成》集體備課教案教學設計x-高中物理教案

原子核的組成學案教學目標(1)了解原子核的人工轉變．了解它的方法和物理過程．(2)了解質子和中子是如何被發(fā)現(xiàn)的．(3)會寫核反應方程式．(4)了解原子核的組成，知道核子和同位素的概念．重點、難點分析1．重點是使學生了解原子核的人工轉變和原子核的組成．在原子核的人工轉變中發(fā)現(xiàn)了質子和中子，它是確定原子核組成的實驗基礎．2．用已經(jīng)學過的能量和動量守恒以及有關的知識來分析核反應過程，是本節(jié)的難點．引入新課自主探究一：放射性，發(fā)射性元素，天然的放射現(xiàn)象的定義是什么？天然的放射現(xiàn)象與陰極射線的產(chǎn)生有什么不同？1.放射性：鈾和含鈾的礦物質都能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以使包在黑紙箱里的照相底片感光.物體放射出射線的性質叫做放射性.2具有放射性的元素叫做放射性元素.：放射性并不是少數(shù)幾種元素才有的.研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，元素這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象，現(xiàn)在用人工的方法也可以制造放射性同位素..3天然放射性元素：能自發(fā)地放出射線的元素叫做天然放射性元素.雖然具有天然放射性元素的種類很多，但它們在地球上的含量很少..4：陰極射線在加熱或外界粒子的轟擊下產(chǎn)生的，來自原核的外部。天然放射現(xiàn)象是自發(fā)自然產(chǎn)生的不需要外界條件，射線來自原子核的內部。探究二：如圖所示射線在經(jīng)過磁場時的軌跡，試分析三條射線的性質。各種射線的本質與特征是什么？ 1、最左邊的射線帶正電，偏轉角小，粒子做圓周運動的半徑大，中間的射線不帶電，右邊的射線帶負電，偏轉角大，粒子做圓周運動的半徑小。2.各種射線的本質和特性(1)α射線：盧瑟福經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，α射線粒子帶兩個單位正電荷，質量數(shù)為4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有較大的動能.特性：貫穿本領小，但電離作用強，能使沿途中的空氣電離.(2)β射線：貝克勒爾證實，β射線是電子流，其速度可達光速的90%.特征：貫穿本領大，能穿透黑紙，甚至穿透幾毫米厚的鋁板，但電離作用較弱.(3)γ射線是一種波長很短的電磁波——光子流，是能量很高的電磁波，波長λ＜10-10m 辨析比較三種射線的比較種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e-e0質量4mpmp=1.67×10-27kg靜止質量為零速度0.1c0.9cc在電場或磁場中偏轉與α射線反向偏轉不偏轉貫穿本領最弱用紙能擋住較強穿透幾毫米的鋁板最強穿透幾厘米的鉛板電離作用很強較弱很弱在云室中的徑跡粗、短、直細、較長、曲折最長通過膠片感光感光感光探究三：質子與中子是如何發(fā)現(xiàn)的，原子核是有什么組成的，原子核的符號是什么，什么是原子核的質量數(shù)，核電荷數(shù)？1盧瑟福的實驗結論：盧瑟福用α粒子轟擊氮核時，發(fā)現(xiàn)了一種新粒子，這種粒子帶有一個單位的正電荷，其質量與氫原子的質量相近.隨后人們又用類似的方法從氟、鈉、鋁等原子核中打出了同樣的粒子(質子).2、盧瑟福猜想：原子核內還應該存在著質量跟質子差不多的不帶電的中性粒子，即中子.盧瑟福的學生在研究用射線轟擊鈹而產(chǎn)生的一種能量極高、貫穿能力很強的中性粒子時，證實中性粒子的質量與質子的質量近似相等，就是猜測的中子.3.原子核的電荷數(shù)原子核所帶的電荷總是質子電荷的整數(shù)倍，通常用這個整數(shù)表示原子核的電荷量，叫做原子核的電荷數(shù).通常用字母Z表示.4.原子核的質量數(shù)原子核的質量等于核內質子和中子的質量的總和，而質子與中子的質量幾乎相等，所以原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍，這個倍數(shù)叫做原子核的質量數(shù)，用字母A表示.5.原子核的符號(1)原子符號的通式：式中X為元素符號，A為原子核的質量數(shù)，Z為原子核的核電荷數(shù).合作探究：在暗室的真空裝置中做如下實驗:在豎直放置的平行金屬板間的勻強電場中,有一個能產(chǎn)生α、β、γ三種射線的放射源.從放射源射出的一束射線垂直于電場方向射入電場,如圖19-1-4所示.在與射線源距離為H高處,水平放置兩張疊放著的、涂藥品面朝下的印像紙(比一般紙厚且涂有感光藥品),經(jīng)射線照射一段時間后兩張印像紙顯影.(已知mα=4u,mβ=11836u,vα=0.1c,vβ=0.99c(1)上面的印像紙有幾個暗斑?各是什么射線的痕跡?(2)下面的印像紙顯出三個暗斑,試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離的比值.(3)若在此空間再加上與電場方向垂直的勻強磁場,一次使α射線不偏轉,一次使β射線不偏轉,則兩次所加勻強磁場的磁感應強度之比是多少?圖19-1-4答案(1)兩個β射線和γ射線(2)0.0267(3)99∶10[解析](1)因α粒子穿透本領弱,故穿過下層紙的只有β射線、γ射線,β射線、γ射線在上面的印像紙上留下兩個暗斑.(2)下面印像紙上從左向右依次是β射線、γ射線、α射線留下的暗斑.設α射