新课标人教版3-5选修三18.2《放射性元素的衰变》WORD教案1.doc

普通高中课程标准实验教科书—物理(选修3-5)[人教版]
第十九章 原子核
新课标要求
1.内容标准
(1)知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度,知道半衰期的统计意义。
(2)了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性,了解相关的国家标准。
(3)知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
(4)认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。
(5)知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。
(6)通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系。
例3 思考核能开发带来的社会问题。
(7)初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2.活动建议:
(1)通过查阅资料,了解常用的射线检测方法。
(2)观看有关核能利用的录像片。
(3)举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习
19.2 放射性元素的衰变
★新课标要求
(一)知识与技能
1、知道放射现象的实质是原子核的衰变
2、知道两种衰变的基本性质,并掌握原子核的衰变规律
3、理解半衰期的概念
(二)过程与方法
1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式
2、能够利用半衰期来进行简单计算(课后自学)
(三)情感、态度与价值观
通过传说的引入,对学生进行科学精神与唯物史观的教育,不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求,从而引领学生进入一个美妙的微观世界。
★教学重点
原子核的衰变规律及半衰期
★教学难点
半衰期描述的对象
★教学方法
教师启发、引导,学生讨论、交流。
★教学用具:
投影片,多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
(一)引入新课
教师:同学们有没有听说过点石成金的传说,或者将一种物质变成另一种物质。
学生讨论非常活跃,孙悟空,八仙,神仙;魔术,街头骗局。
点评:通过这样新颖的课题引入,给学生创设情景,能充分调动学生的积极性,挑起学生对未知知识的热情。
教师:刚才同学们讲的都很好,但都是假的。孙悟空,八仙,神仙:人物不存在。魔术,街头骗局:就是假的。
学生顿时安静,同时也心存疑惑:当然是假的,难道还有真的不成?
点评:对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信,同时也要提高警惕小心上当受骗,提高学生自我保护意识。更加吊起了学生学习新知识的胃口,为新课教学的顺利进行奠定了基础。
教师:那有没有真的(科学的)能将一种物质变成另一种物质呢?
学生愕然。
点评:进一步吊起了学生学习新知识的胃口。
教师:有(大声,肯定地回答)
学生惊讶,议论纷纷。
点评:再一次吊起了学生学习新知识的胃口。
通过这样四次吊胃口,新课的成功将是必然。
教师:这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。
点评:及时推出课题。
(二)进行新课
1.原子核的衰变
教师:原子核放出α或β粒子,由于核电荷数变了,它在周期表中的位置就变了,变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。
学生豁然开朗:科学、真实的将一种物质变成另一种物质,原来就是原子核的衰变。
点评:及时给出问题的答案,学生并不会索然无味,相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。
教师:铀238核放出一个α粒子后,核的质量数减少4,核电荷数减少2,变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。
学生定有这样的想法:放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变?
点评:这里一下子会出现了“α衰变”,“衰变方程式”两个新名词,教师要耐心的讲解,学生有插嘴的,如果正确要及时肯定并表扬。
教师:这个过程可以用衰变方程式来表示:23892U→23490Th+42He(一边说一边写,不要解释,要请学生来分析其中的奥秘)
学生定有这样的想法:衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别?
点评:理论基础:建构主义认为学习过程是学生在一定条件下,对客观事物反映的过程。是一个主动建构过程,作为认识对象的知识并不像实物一样可以由教师简单地传递给学生,须由学生自己来建构,并纳入他自己原有的知识结构中,别人是无法替代的。在此要充分利用学生原有的知识基础即:化学反应方程式、离子反应方程式,来帮助学生自己来建构衰变方程式,并把它纳入自己原有的知识结构中去。
学生充分讨论:衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别,并由学生自己表述。
点评:可以让学生自己归纳总结,有不到之处教师再帮助总结。
教师:衰变方程式遵守的规律:
(1)质量数守恒
(2)核电荷数守恒
(进一步解释:守恒就是反应前后相等)
α衰变规律:AZX→A-4Z-2Y+42He
学生进一步理解两个守恒:
(1)质量数守恒
(2)核电荷数守恒
教师:钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成23491Pa(镤),那它进行的是β衰变,请同学们写出钍234核的衰变方程式?
学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。
点评:写钍234核的衰变方程式是要求学生可以查阅化学书后面的元素周期表,但不可以看物理教材。在此培养学生查阅质料的能力。学生在此会碰到β粒子的表示,教师要及时直接给出结论:β粒子用0-1e表示。
教师:钍234核的衰变方程式:
23490Th→23491Pa+0-1e
衰变前后核电荷数、质量数都守恒,新核的质量数不会改变但核电荷数应加1
β衰变规律:AZX→AZ+1Y+0-1e
学生再一次理解两个守恒:
(1)质量数守恒
(2)核电荷数守恒
点评:β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题,但并不象α衰变那样容易理解,因为核电荷数要增加,学生会问为什么会增加?哪来的电子?
这里就顺理成章的来解释中子转化的过程。
教师:原子核内虽然没有电子,但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子
10n→11H+0-1e
这个电子从核内释放出来,就形成了β衰变。
可以看出新核少了一个中子,却增加了一个质子,并放出一个电子。
学生更进一步理解两个守恒:
(1)质量数守恒
(2)核电荷数守恒
教师:γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光(能量)辐射,通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。
学生理解γ射线的本质,不能单独发生。
2.半衰期
教师:阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律?用什么物理量描述?这种描述的对象是谁?
学生带着问题看书。
点评:培养学生自学能力、阅读能力、提炼有用信息的能力。
教师提供教材上的氡的衰变图的投影:
m/m0=(1/2)n
学生交流阅读体会:
(1)氡每隔3.8天质量就减少一半。
(2)用半衰期来表示。
(3)大量的氡核。
点评:第三个问题:描述的对象是谁?这个问题学生比较难理解,需要教师做引导和类比。培养学生阅读图象的方法和能力。