教學設計第二節(jié)放射性元素的核衰（華福龍）【教學目標】(1)知道天然放射現(xiàn)象的原因是核的衰變。(2)知道三種射線的本質，以及如何運用磁場和電場來區(qū)分它們。(3)知道α衰變和β衰變。(4)會寫衰變方程。(5)知道半衰期的概念，會用半衰期描述衰變的速度，知道半衰期的統(tǒng)計意義?！具^程與方法】通過本節(jié)知識的學習，使學生進一步了解物質世界的微觀本質，，以及人們是如何探索和研究這些問題的?！厩楦?、態(tài)度與價值觀】通過介紹我國在放射性研究上所取得的成就，加強對學生的愛國主義教育；啟發(fā)他們樹立為祖國現(xiàn)代化建設事業(yè)貢獻力量?！窘虒W重點】α衰變和β衰變的實質及衰變規(guī)律【教學難點】對半衰期概念的理解和利用半衰期解決相關問題【學情分析】1.本節(jié)課主要以閱讀為主，在課本知識掌握的基礎上，深入分析。2.結合課本知識學生完全有能力自主完成學習。【教學手段】探究、自主推導、數(shù)學歸納?！窘虒W過程】一、原子核的衰變三種射線符號組成電量電離本領穿透本領速度α射線氦核+2e最強最弱0.1cβ射線電子-e較強較強0.99cγ射線γ光子不帶電最弱最強c觀察與思考(圖4-2-1)(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)放射線進入云室后，為什么不同的放射線有的粗而直，有的細而彎？由于α粒子的質量大，在氣體中飛行時不易改變方向;由于它的電離本領大，沿途產生的離子多，所以α粒子在云室中的徑跡粗而直。β粒子的質量小，跟氣體碰撞時容易改變方向，并且電離本領小，沿途產生的離子少，所以β粒子在云室中的徑跡細而彎。(過度飽和的酒精蒸汽會凝結在帶有電荷的離子上)思考:判斷圖中對應哪種射線？(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)圖a圖b答：圖a自左到右依次為：β射線、γ射線、α射線；圖b自左到右依次為：α射線、γ射線、β射線。α射線、β射線、γ射線都是從原子核里放射出來的。原子核放出α粒子或β粒子后，會變成新的原子核。(γ射線是伴隨α射線或β射線產生的)一種元素經放射過程變成另一種元素的現(xiàn)象稱為原子核的衰變。衰變的分類(依據(jù)衰變過程中放出α或β粒子):一個原子核放出α粒子后變成新的一個原子核叫α衰變。(伴隨有γ射線產生)一個原子核放出β粒子后變成新的一個原子核叫β衰變。(伴隨有γ射線產生)原子核在發(fā)生衰變時:電荷數(shù)和質量數(shù)總是守恒的。為什么γ射線是伴隨α射線或β射線產生的？(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)放射性的原子核在發(fā)生α衰變或β衰變后產生的新核往往處于高能級，這時它要向低能級躍遷，并輻射γ光子(能量守恒:Em-En=hv)。當放射性物質連續(xù)發(fā)生衰變時，有的原子核發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，如果還伴隨著γ輻射，這時射線中就會同時具有α、β和γ三種射線。例題、完成下列核反應方程：(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)(1)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(1,0)neq\o\al(14,6)C＋________.(2)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋________.(3)eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→________＋eq\o\al(4,2)He.(4)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→________＋eq\o\al(1,0)n.(5)eq\o\al(56,26)Fe＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(57,27)Co＋________.解析:(常見粒子符號：)對于(1)：未知粒子的質量數(shù)：14＋1＝14＋x，x＝1.電荷數(shù)：7＋0＝6＋y，y＝1，可知未知粒子為eq\o\al(1,1)H.對于(2)：未知粒子的質量數(shù)為14＋4＝17＋x，x＝1.電荷數(shù)：7＋2＝8＋y，y＝1，可知未知粒子為eq\o\al(1,1)H.對于(3)：未知粒子的質量數(shù)為10＋1＝4＋x，x＝7.電荷數(shù)：5＋0＝2＋y，y＝3，可知未知粒子為eq\o\al(7,3)Li.同樣的方法可分析(4)和(5)未知粒子分別為eq\o\al(12,6)C、eq\o\al(1,0)n.要點深化1.關于衰變的核反應方程:(1)核反應過程一般是不可逆的，所以核反應方程只能用單箭頭表示反應方向，不能用等號連接。(2)核反應的生成物一定以實驗為基礎，不能憑空只依據(jù)“兩個守恒”求出生成物來寫核反應方程。(3)核反應中遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒。核反應過程中反應前、后的總質量一般會發(fā)生變化。(4)當放射性物質發(fā)生連續(xù)衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變、有的發(fā)生β衰變，同時伴隨γ輻射，這時可連續(xù)放出三種射線。2.天然放射現(xiàn)象的原因是核的衰變。(衰變過程中有α射線、β射線和γ射線產生的)原子核衰變的實質：一種原子核自發(fā)地轉變?yōu)榱硪环N原子核。例題、衰變?yōu)橐涍^m次衰變和n次衰變，則m，n分別()A2，4 B4，2 C4，6D16，6(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)故選B4.衰變的實質(1)α衰變：α衰變的實質是其元素的原子核同時放出由兩個質子和兩個中子組成的粒子(即氦核)。每發(fā)生一次α衰變，新元素與原元素比較，核電荷數(shù)減少2，質量數(shù)減少4。(2)β衰變：β衰變的實質是其元素的原子核內的一個中子變成質子時放射出一個電子。每發(fā)生一次β衰變，新元素與原元素比較，核電荷數(shù)增加1，質量數(shù)不變。(3)γ射線:γ射線是伴隨α衰變或β衰變時發(fā)生的，放出γ射線不改變原子核的電荷數(shù)和質量數(shù)。其實質是:放射性原子核在發(fā)生α衰變或β衰變后產生的新核從高能級向低能級躍遷輻射γ光子。(能量守恒:Em-En=hv)。5.電離后獲得的電子、光電子(光電效應):核外電子擺脫原子核束縛后的自由電子。β射線(電子):β衰變時從原子核放出的電子。二、半衰期不同放射性元素的衰變快慢不同原子核數(shù)目因衰變減少到原來的一半所經過的時間，叫半衰期()。衰變規(guī)律：N0、N表示衰變前、后的原子核數(shù)目。m0、m表示衰變前、后的原子核質量。t表示實際衰變時間。注:半衰期由核本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)或化學狀態(tài)無關。(與溫度、壓強、單質或化合物等無關)意義:半衰期越大，表明放射性元素衰變得越慢。關于半衰期：1.每一種放射性元素都有一定的半衰期，不同的放射性元素,半衰期不同，甚至差別非常大。2.放射性元素衰變的速率由核本身的因素決定。與原子所處的物理狀態(tài)或化學狀態(tài)無關。3.半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律,只對大量原子核適用。對于少數(shù)個別的原子核，其衰變毫無規(guī)律，何時衰變、何時衰變一半，都是不可預知的。例題、碳14的半衰期是5730年。現(xiàn)有一份古代生物遺骸，其中碳14在碳原子中所占的比例只相當于現(xiàn)代生物中的1/4，請推算生物的死亡時間。例題、關于半衰期，以下說法正確的是()A.同種放射性元素在化合物中的半衰期比在單質中長B.升高溫度可以使半衰期縮短C.氡的半衰期為3.8天，若有四個氡原子核，經過7.6天就只剩下一個了D.氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經過7.6天就只剩下1克了(學生討論，并請部分代表發(fā)言。點評：設疑、推理。教師：解釋)解:放射性元素衰變的快慢跟原子所處的物理狀態(tài)或化學狀態(tài)無關．半衰期是一種統(tǒng)計規(guī)律，對于少數(shù)個別的原子核，其衰變毫無規(guī)律，何時衰變、何時衰變一半，都是不可預知的。即給定的四個氡核是否馬上衰變會受到各種偶然因素的支配。平均壽命()：放射性元素的平均存活時間。討論與交流(課本P73)對于一個確定的鈾238原子核，我們并不能準確預言它會在什么時候衰變，因為衰變規(guī)律是是一個統(tǒng)計性的規(guī)律，我們只可能知道它發(fā)生衰變的概率。衰變是微觀世界中原子核的行為。微觀世界規(guī)律的特征之一就是單個的微觀事件是不可預測的。課堂小結教師引導學生自己進行總結學生總結、討論。本堂課研究了放射性元素的衰變，其實質是原子核發(fā)生衰變。衰變有兩種：α衰變、β衰變。γ射射伴隨α射線和β射線而產生。原子核衰變的快慢用半衰期表示，它是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間，完全由原子核自身的性質決定，與原子核所處的的物理狀態(tài)和化學狀態(tài)無關。作業(yè)：（1）課本相應練習。（2）探究：如何利用放射性元素的半衰期來測定古物的年代。點評：留給學生課后思考和學習的空間。

教學體會:本堂課探究原子核內部的美妙世界，在教學過程中合理的設置疑問來吊學生的胃口是行之有效的方法。要充分運用建構主義的教育理論來指導本課的教學工作，在此基礎上把部分時間留