人教版(新教材)高中物理选择性必修3教学设计1：5 2 第1课时 原子核的衰变 半衰期教案

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE25.2第1课时原子核的衰变半衰期上课时间：年月日题课选择性必修三第五章第2节：放射性元素的衰变课型新课时共1课时教学目标1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。2.知道半衰期及其统计意义。学习重点原子核的衰变学习难点半衰期概念教学过程教学环节（含备注）教学内容引入新课讲授新课列表，学生填写后交流一.引入新课“点石成金”的本质是改变核外电子还是改变质子数？从理论上讲是否可实现？怎样实现？二.进行新课（一）原子核的衰变1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它变成另一种原子核。这种变化称为原子核的衰变。2．衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。3．衰变分类(1)α衰变：放出α粒子的衰变。(2)β衰变：放出β粒子的衰变。4．衰变方程及实质(1)α衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A－4),\s\do1(Z－2))Y＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。实质：原子核中的两个中子和两个质子会结合起来形成α粒子，并被释放出来。新核质量数减少4，电荷数减少2，如：eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(92))U→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。(2)β衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z＋1))Y＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。实质：原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子，产生的电子发射到核外，即β粒子，其转化方程是：eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。新核质量数不变，电荷数增加1。如：eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(91))Pa＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。(3)γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。实质：放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，要向低能级跃迁，并放出γ光子。5．衰变次数的分析方法和技巧(1)方法：设放射性元素eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素eq\o\al(\s\up1(A′),\s\do1(Z′))Y，则衰变方程为：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A′),\s\do1(Z′))Y＋neq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋meq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。例题讲练1：教材114页练习2(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据电荷数的改变确定β衰变的次数。（二）半衰期1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期。2．适用条件：半衰期描述的是大量原子核发生衰变的统计规律，不适用于少数原子核的衰变。3．半衰期公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，m余＝m原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，其中τ为半衰期。例题讲练2：教材114页练习3；4．决定因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同。5．应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间。三.课堂练习：教材114页练习1，教材131页B组练习4四.课堂总结：（见板书设计）五.学习效果检测板书设计2放射性元素的衰变第1课时原子核的衰变半衰期1．衰变(1)α衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A－4),\s\do1(Z－2))Y＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。(2)β衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z＋1))Y＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。：eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e2.半衰期公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，m余＝m原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，其中τ为半衰期。课后反思5.2第1课时原子核的衰变半衰期上课时间：年月日题课选择性必修三第五章第2节：放射性元素的衰变课型新课时共1课时教学目标1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。2.知道半衰期及其统计意义。学习重点原子核的衰变学习难点半衰期概念教学过程教学环节（含备注）教学内容引入新课讲授新课列表，学生填写后交流一.引入新课“点石成金”的本质是改变核外电子还是改变质子数？从理论上讲是否可实现？怎样实现？二.进行新课（一）原子核的衰变1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它变成另一种原子核。这种变化称为原子核的衰变。2．衰变规律：原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。3．衰变分类(1)α衰变：放出α粒子的衰变。(2)β衰变：放出β粒子的衰变。4．衰变方程及实质(1)α衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A－4),\s\do1(Z－2))Y＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。实质：原子核中的两个中子和两个质子会结合起来形成α粒子，并被释放出来。新核质量数减少4，电荷数减少2，如：eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(92))U→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。(2)β衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z＋1))Y＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。实质：原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子，产生的电子发射到核外，即β粒子，其转化方程是：eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(0))n→eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。新核质量数不变，电荷数增加1。如：eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(91))Pa＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。(3)γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。实质：放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，要向低能级跃迁，并放出γ光子。5．衰变次数的分析方法和技巧(1)方法：设放射性元素eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素eq\o\al(\s\up1(A′),\s\do1(Z′))Y，则衰变方程为：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A′),\s\do1(Z′))Y＋neq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He＋meq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。例题讲练1：教材114页练习2(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据电荷数的改变确定β衰变的次数。（二）半衰期1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期。2．适用条件：半衰期描述的是大量原子核发生衰变的统计规律，不适用于少数原子核的衰变。3．半衰期公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，m余＝m原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，其中τ为半衰期。例题讲练2：教材114页练习3；4．决定因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同。5．应用：利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间。三.课堂练习：教材114页练习1，教材131页B组练习4四.课堂总结：（见板书设计）五.学习效果检测板书设计2放射性元素的衰变第1课时原子核的衰变半衰期1．衰变(1)α衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A－4),\s\do1(Z－2))Y＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He。(2)β衰变：eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X→eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z＋1))Y＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e。：eq