原子核衰变及半衰期参考教案

3.2原子核衰变及半衰期三维教学目标1、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。2、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）。3、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。教学过程：（一）引入新课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。那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？有（大声，肯定地回答）这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？学生回答：原子由原子核与核外电子组成。点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。点评：带着问题学习，激发学习热情教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为针(Po)，另一种命名为镭(Ra)。学生一边听，一边看挂图。点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。一.天然放射现象的发现(1)物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象.具有放射性的元素称为放射性元素.(2)放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.学生一边听，一边看书。二,放射线的本质教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：(投影)过的空间施加磁场，发现射线如图所示：(投影)思考与讨论:①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？②如果a射线，P射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？学生分组讨论，回答问题以及实验方案。①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。②根据左手定则，可以判断a射线是正电荷，p射线是负电荷。③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质，如图点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格。学生看书，进行总结。射线种类组成速度贯穿本领电离作用a射线a粒子是氯原子核:He1约上C10很小一张薄纸就能挡住很强B射线B粒子是高速电子流接近C很大能穿过几毫米厚的铝板较弱Y射线点评：培养波长很短的电磁波学生自学,总结等于C浦勺能力。最大能穿过几毫米厚的铅板很小教师：（帮助小结）①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。学生对照表格，理解书本知识。点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。三、原子核的衰变（1）原子核的衰变原子核放出a或6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。一种物质变成另一种物质。（2）a衰变铀238核放出一个a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a粒子的衰变叫做a衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示：23892Uf23490Th+42He（3）衰变方程式遵守的规律第一、质量数守恒第二、核电荷数守恒a衰变规律：AZX-44Z-2Y+42He£衰变钍234核也具有放射性，它能放出一个B粒子而变成23491Pa（镁），那它进行的是6衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？6粒子用o-ie表示。钍234核的衰变方程式：23490Th-23491P2+0个衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加6衰变规律：A/一%+1Y+0_1e提问：6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a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？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：1°n-*H+0e这个电子从核内释0 1 -1放出来，就形成了6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。Y射线是由于原子核在发生a衰变和B衰变时原子核受激发而产生的光(能量)辐射，通常是伴随a射线和B射线而产生。v射线的本质是能量。理解v射线的本质，不能单独发生。四、衰变的快慢一-半衰期提问：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？氢的衰变图的投影：宿.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)大量的氨核。总结：半衰期表示放射性元素的衰变的快慢；放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期；半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。例如：数学上的概率问题(抛硬币)将1万枚硬币抛在地上，那正反两面的个数大概为5000对5000，但就某个硬币来看要么是正面，要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用，对个别不适用。元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。简单介绍：镭226f氮222的半衰期为1620年铀238f钍234的半衰期为4.5亿年说明：一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在，或者加压，增温均不会改变。教师给出课堂巩固练习题例1:配平下列衰变方程23492Uf23090Th+(42He)2349°Uf2349iPa+(0/e)例2：钍232(23290Th)经过次a衰变和次B衰变