《放射性的应用与防护》名师教案

1、PAGE10放射性的应用与防护教学设计【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。【新课标要求】（一）知识与技能（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。（二）过程与方法渗透和安

2、全地开发利用自然资源的教育。（三）情感、态度与价值观培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。【教学重点】人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。【教学难点】人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律【教学方法】教师启发、引导，学生讨论、交流。【教学用具】1挂图，实验器材模型，课件等。2多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。课时安排1课时【教学过程】（一）引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循

3、的规律。同时学生说出三种衰变物质的性质。点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。（二）进行新课1核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。人工转变核反应方程：例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。（1）1123Na俘获1个粒子后放出1个质子（2）1327Al俘获1个粒子后放出1个中子（3）816O俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核

4、反应中遵循的规律。点评：这部分主要为老师讲解，学生通过前面已学的知识来掌握新的知识。再通过例题进行巩固。2发放教师自编的有关原子物理发展的一些有趣的故事性的文章，要求学生当堂阅读并体会当初发现原子物理五大基本粒子的艰辛及发生的一些故事或其中发生的遗憾，告诉学生科学总是钟爱那些有准备有思考的头脑。有趣的原子物理学上世纪30年代是现代物理学史上一个激动人心的年代。这一年代物理学上新发现层出不穷。尤里HCUrey,美,18931981发现氢的同位素氘,尤里发现氘之后的1934年，他被授予诺贝尔化学奖；考尔拉夫特英,18971967与沃尔顿爱尔兰,1903因实现人工核蜕变的开创性工作，共同分享了195

5、1年度诺贝尔物理学奖;安德森CDAnderson,美,1905年发现正电子,其实是约里奥居里夫妇最早在实验中得到正电子，但因为未能正确识别而使得这一荣誉最终归结到卡尔戴维安德森头上，安德森因发现正电子而获得1936年诺贝尔物理学奖;查德威克JChadwic,英,18911974发现中子,也是约里奥居里夫妇最早在实验中得到中子，但同样未能正确识别而使得这一荣誉最终归结到卢瑟福的学生查德威克头上，查德威克在他们发表研究实验论文二十多天后重复他们的实验而提出发现了中子，并因发现中子而获得1935年诺贝尔物理学奖;经过连续两次失误之后，约里奥居里夫妇并没有灰心丧气，他们总结了经验教训，他们发现了其他一

6、些人工生成的放射性物质，即人工放射性,这是20世纪最重要的发现之一,是人类变革微观世界的一个突破，为同位素和原子能的利用提供了可能，他们因此获得了1935年度的诺贝尔化学奖。1938年奥托哈恩作出了震撼世界的伟大发现重核裂变而获得1944年荣获诺贝尔化学奖，正像查德威克能发现中子一样，哈恩也完全得力于约里奥一居里夫妇的实验发现。约里奥一居里夫妇证明了裂变产生的中子能够引起链式反应。核裂变和链式反应的发现，是实际利用原子能的依据。它为人类开发新的能源开辟了广阔的前景。约里奥一居里曾向向毛泽东建议，中国也要搞原子弹，1950年朝鲜战争爆发后毛泽东首次重视约里奥居里的建议，下决心要发展原子能科学。到

7、1932年底，在基本粒子的家族中已知五种电子汤姆孙1906年荣获诺贝尔物理学奖、正电子、光子爱因斯坦因在光电效应方面的研究，被授予1921年诺贝尔物理学奖、质子卢瑟福1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖，1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖，他对自己不是获得物理学奖感到有些意外，他风趣地说：“我一个搞物理的怎么就得了个化学奖呢”“这是我一生中绝妙的一次玩笑！”他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。如果世界上设立培养人才的诺贝尔奖金的话，那么卢瑟福是第一号候选人、中子。卢瑟福的实验室被后人称为“诺贝尔奖得主的幼儿园”。他的头像出现在新西兰货币的最大面值100元上面，作为国

8、家对他最崇高的敬意和纪念。1930年，德国物理学家博特（）和贝克用粒子轰击较轻的元素，特别是轰击铍时，发现从铍中发射一种强度不大但穿透力极强的射线。这种射线在电场和磁场中都不发生偏转（因而不带电），在穿透2厘米厚的铅板之后，射线的强度只减弱13%。当时把这种射线称作是铍辐射。根据当时已经发现的各种辐射的研究，射线和射线都没有这么强的穿透力。唯一能穿透铅板且不带电的是射线，因此这两位物理学家错误地认为他们发现的是高能射线。根据这种射线在透过铅板后强度减弱的情况，他们推算出这种射线的能量约为10兆电子伏特左右。1932年，约里奥居里夫妇重复了博特的铍辐射实验，他们的实验条件很好，有强大的射线源，很

9、容易就得到与博特相同的结果。为了测量物质对铍辐射的吸收，他们把各种物质放在铍板与辐射测量仪之间，意外地发现，当把石蜡放在铍辐射经过的路径上时，辐射测量仪记录到的粒子数不仅没有减少，反而比不放石蜡时多得多。经过鉴定，他们发现，从石蜡里飞出的是质子。这表明，铍辐射从石蜡中打出了质子。根据打出的质子的速度，他们推算出这种射线的能量是50兆电子伏特，这与上述10兆电子伏特相去甚远。然而，约里奥居里夫妇还是沿着博特的错误思路思考，他们把这一现象解释为光子同质子的康普顿散射。1932年1月18日，约里奥居里夫妇发表了他们的实验结果和评论。由于他们对理论的轻视，使他们白白失去了一次发现中子的机会。1932年

10、1月18日，他们把这一实验结果和自己的见解发表了。刚好一个月后，卢瑟福的学生、对中子概念早有精神准备的英国物理学家查德威克重新解释了约里奥居里夫妇的实验，认为铍辐射是一种中性粒子流，这种粒子的质量近似于质子质量。这样，卢瑟福12年前关于存在中子的预言被证实了，查德威克也因此获得了1935年度的诺贝尔物理学奖。客观地评价发现中子这件事，应该说约里奥一居里夫妇对中子的发现做了真正重要的工作，查德威克本人也完全承认这一点。但在伟大发现边缘而使机遇从面前溜走，原因仍在他们本身。他们自己事后承认，他们根本不知道卢瑟福关于存在中子的假设，缺乏作出这一重大发现的敏感性和想象力，而教训在于他们作为实验物理学家

11、只埋头于自己的实验，没有同时注意学术思想的广泛交流。如不随时吸取他人创造性的新思想，机遇还会一失再失！事实正是如此，1932年，在美国物理学家安德森发现正电子以前，约里奥一居里夫妇就曾经在云室中清楚地观察到了正电子径迹，但他们没有认真研究出现的奇特现象，误认为只是向放射源移动的电子。直到安德森提出正电子实验报告后，他们才明白又一次重大发现的机会失去了。可见，科学总是偏爱有准备、有想法的头脑。通过以上的阅读，使学生了解了科学研究的艰难和科学家的刻苦钻研精神，提高了学生学习的积极性和学习原子物理的兴趣，有效提高学生学习的效率，对本节课的教学有很大的帮助作用。3人工放射性同位素（1）放射性同位素：有

12、些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。（2）人工放射性同位素（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素学生：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，点评：这一节大部分为陈述性的知识，教学难度不大，学生很容易掌握，如果让学生自习并上网查相关资料，他们一样可以掌握的很好，同时还能扩展他们的知识面，更能激发学生学习的热情。4放射性同位素的应用：（1）利用射线：射线测厚装置烟雾报警器

13、放射治疗培育新品种，延长保质期学生要能说出如何利用放射性物质的射线的。对于书本的几种事例要能够讲清楚工作的原理。对学生上网查找的有关射线的应用也要能说出原理。点评：通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。（2）作为示踪原子棉花对磷肥的吸收甲状腺疾病的诊断学生要说出如何将放射性物质作为示踪原子的原理。5辐射与安全学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。点评：这部分内容同样通过学生的自主性学习获得知识，同时也让学生知道核辐射并不可怕，只要控制好量并注意防护，培养学生学科学，讲科学的意识。（三）课堂小结本节课的内容相对比较简单