高三物理教案《原子核衰變及半衰期》

《高三物理教案《原子核衰變及半衰期》》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理教案《原子核衰變及半衰期》（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高三物理教案《原子核衰變及半衰期》 1、知識(shí)與技能 （1）了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律； （2）知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們； （3）知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變； （4）知道兩種衰變的基本性質(zhì)，并掌握原子核的衰變規(guī)律； （5）理解半衰期的概念。 2、過程與方法 （1）能夠熟練運(yùn)用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式； （2）能夠利用半衰期來進(jìn)行簡單計(jì)算（課后自學(xué)）。 （3）通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會(huì)探究的方法； （4）通過對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）樹立正確的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度； （2）樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀

2、和世界觀。 教學(xué)難點(diǎn)：知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們及半衰期描述的對(duì)象。 教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 （一）引入新課 本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)新的一章：原子核。本章主要介紹了核物理的一些初步知識(shí)，核物理研究的是原子核的組成及其變化規(guī)律，是微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進(jìn)微觀世界，一起探索其中的奧秘！我們已經(jīng)知道原子由原子核與核外電子組成。 那原子核內(nèi)部又是什么結(jié)構(gòu)呢原子核是否可以再分呢它是由什么微粒組成用什么方法來研究原子核呢 人類認(rèn)識(shí)原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的，1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾

3、發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下，對(duì)鈾和鈾的各種礦石進(jìn)行了深入研究，又發(fā)現(xiàn)了發(fā)射性更強(qiáng)的新元素。其中一種，為了紀(jì)念她的祖國波蘭而命名為釙（Po），另一種命名為鐳（Ra）。 （二）進(jìn)行新課 1、天然放射現(xiàn)象 （1）物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性（radioactivity）。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象，具有放射性的元素稱為放射性元素。 （2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性。 2、射線到底是什么

4、那這些射線到底是什么呢把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示：（投影） 思考與討論： ①你觀察到了什么現(xiàn)象為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象 ②如果射線，射線都是帶電粒子流的話，根據(jù)圖判斷，他們分別帶什么電荷。 ③如果不用磁場判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性質(zhì) ①射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是受到力的作用。這個(gè)力是洛倫茲力，說明其中的兩束射線是帶電粒子。 ②根據(jù)左手定則，可以判斷射線都是正電荷，射線是負(fù)電荷。 ③帶電粒子在電場中要受電場力作用，可以加一偏轉(zhuǎn)電場，也能判斷三種射線的帶電性質(zhì)，如圖： 我

5、們已經(jīng)研究了這三種射線的帶電性質(zhì)，那么這些射線還有哪些性質(zhì)呢請同學(xué)們閱讀課文后填寫表格?？磿偨Y(jié)。 小結(jié)： ①實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。不管該元素是以單質(zhì)的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或者對(duì)它施加壓力，或者升高它的溫度，它都具有放射性。 ②三種射線都是高速運(yùn)動(dòng)的粒子，能量很高，都來自于原子核內(nèi)部，這也使我們認(rèn)識(shí)到原子核蘊(yùn)藏有巨大的核能，原子核內(nèi)也有其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。 例題：下列說法正確的是（） A.射線粒子和電子是兩種不同的粒子B.紅外線的波長比某射線的波長長 C.粒子不同于氦原子核D.射線的貫穿本領(lǐng)比粒子強(qiáng) 點(diǎn)評(píng)：本

6、題考查了粒子的性質(zhì)及電磁波波長的比較等基本知識(shí)。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)某，，，射線，經(jīng)研究知道，某，射線均為電磁波，只是波長不同?？梢姽?，紅外線也是電磁波，波長從短到長的電磁波波譜要牢記。另外，射線是電子流，粒子是氦核。從，，三者的穿透本領(lǐng)而言：射線最強(qiáng)，射線最弱，這些知識(shí)要牢記。 3、原子核的衰變 （1）原子核的衰變 原子核放出α或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。 （2）α衰變 鈾238核放出一個(gè)α粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，變成新核--釷234核。那這種放出α粒子的

7、衰變叫做α衰變。這個(gè)過程可以用衰變方程式來表示：23892U→23490Th+42He （3）衰變方程式遵守的規(guī)律 第一、質(zhì)量數(shù)守恒 第二、核電荷數(shù)守恒 α衰變規(guī)律：AZ某→A-4Z-2Y+42He （4）β衰變 釷234核也具有放射性，它能放出一個(gè)β粒子而變成23491Pa（鏷），那它進(jìn)行的是β衰變，請同學(xué)們寫出釷234核的衰變方程式β粒子用0-1e表示。 釷234核的衰變方程式：23490Th→23491Pa+0-1e 衰變前后核電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)都守恒，新核的質(zhì)量數(shù)不會(huì)改變但核電荷數(shù)應(yīng)加1 β衰變規(guī)律：AZ某→AZ+1Y+0-1e 提問：β衰變?nèi)绻此プ兎匠淌降囊?guī)律來寫的

8、話應(yīng)該沒有問題，但并不象α衰變那樣容易理解，因?yàn)楹穗姾蓴?shù)要增加，學(xué)生會(huì)問為什么會(huì)增加哪來的電子 原子核內(nèi)雖然沒有電子，但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的。當(dāng)核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)同時(shí)要產(chǎn)生一個(gè)電子：10n→11H+0-1e這個(gè)電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了β衰變?？梢钥闯鲂潞松倭艘粋€(gè)中子，卻增加了一個(gè)質(zhì)子，并放出一個(gè)電子。 （5）γ射線 是由于原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻射，通常是伴隨α射線和β射線而產(chǎn)生。γ射線的本質(zhì)是能量。理解γ射線的本質(zhì)，不能單獨(dú)發(fā)生。 4、半衰期 提問：閱讀教材半衰期部分放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律用什么物理量描述這種描述的對(duì)象是誰 氡的衰變圖的投影： m/m0=（1/2）n 學(xué)生交流閱讀體會(huì)： （1）氡每隔3.8天質(zhì)量就減少一半。 （2）用半衰期來表示。 （3）大量的氡核。 總結(jié)：半衰期表示放射性元素的衰變的快慢；放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期；半衰期描述的對(duì)象是大量的原子核，不是個(gè)別原子核，這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 例如：上的概率問題 （拋硬幣）將1萬枚硬幣拋在地上，那正反兩面的個(gè)數(shù)大概為5000對(duì)5000，但就某個(gè)硬幣來看要么是正面，要么是反面。這個(gè)事實(shí)告訴我們統(tǒng)計(jì)規(guī)律的對(duì)象僅僅對(duì)大量事實(shí)適用，對(duì)個(gè)別不適用。