《放射性——?jiǎng)潟r(shí)代的發(fā)現(xiàn)》講義一、教材版本與章節(jié)介紹咱們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容來(lái)自魯科版高中選修23的第5章，這一章節(jié)主要圍繞原子核結(jié)構(gòu)與放射性展開(kāi)。今天重點(diǎn)來(lái)講其中的導(dǎo)入部分——放射性這一劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)。這部分內(nèi)容就像是一把鑰匙，能幫咱們打開(kāi)原子核神秘世界的大門(mén)。二、趣味導(dǎo)入同學(xué)們，想象一下，在一個(gè)黑暗的房間里，有一些東西在悄無(wú)聲息地發(fā)出神秘的光芒，你看不見(jiàn)它，但是儀器卻能檢測(cè)到它的存在，這是不是很神奇呢？這就是放射性物質(zhì)的一種表現(xiàn)。其實(shí)啊，放射性的發(fā)現(xiàn)就像在科學(xué)的夜空中突然劃過(guò)的一顆超級(jí)明亮的流星，照亮了原子核結(jié)構(gòu)這個(gè)神秘的領(lǐng)域。在發(fā)現(xiàn)放射性之前，科學(xué)家們對(duì)原子的認(rèn)識(shí)就像霧里看花，朦朦朧朧的。但是放射性的發(fā)現(xiàn)就像一陣狂風(fēng)，吹散了這層迷霧，讓科學(xué)家們有機(jī)會(huì)深入探究原子內(nèi)部的秘密。三、放射性發(fā)現(xiàn)的背景1、當(dāng)時(shí)的科學(xué)認(rèn)知水平在放射性被發(fā)現(xiàn)之前，大家都覺(jué)得原子是組成物質(zhì)的最小單位，而且是不可再分的，就像一個(gè)個(gè)小鋼珠一樣，硬邦邦的，不會(huì)有什么變化。那時(shí)候的科學(xué)家們雖然已經(jīng)知道了很多關(guān)于物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的知識(shí)，但是對(duì)于原子內(nèi)部到底是什么樣子的，那可真是兩眼一抹黑。2、早期探索中的困惑與挑戰(zhàn)科學(xué)家們?cè)谔剿髟咏Y(jié)構(gòu)的道路上那是困難重重啊。比如說(shuō)，他們想通過(guò)一些化學(xué)反應(yīng)來(lái)研究原子，但是發(fā)現(xiàn)原子在化學(xué)變化中好像總是保持一種很穩(wěn)定的狀態(tài)，這就好比你想打開(kāi)一個(gè)盒子，但是怎么撬都撬不開(kāi)，很讓人頭疼。而且當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)也有限，沒(méi)有像現(xiàn)在這么先進(jìn)的儀器，很多微觀的現(xiàn)象根本觀察不到。四、放射性發(fā)現(xiàn)的歷程1、貝克勒爾的偶然發(fā)現(xiàn)同學(xué)們，這里就有個(gè)很有趣的故事了。貝克勒爾這個(gè)人啊，他本來(lái)是在研究一種叫做鈾鹽的物質(zhì)。他最初是想看看這種鈾鹽在受到太陽(yáng)光照射之后會(huì)不會(huì)發(fā)出一種特殊的X射線。他就把鈾鹽放在太陽(yáng)底下曬，然后用黑紙包著照相底片放在鈾鹽下面，想看看底片會(huì)不會(huì)感光。結(jié)果有一天啊，天公不作美，一直是陰天，沒(méi)有太陽(yáng)。他就把這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置放在抽屜里，也沒(méi)管它。過(guò)了幾天，他突然想到這個(gè)事情，就把底片拿出來(lái)沖洗，你們猜怎么著？底片居然感光了！這可就奇怪了，沒(méi)有太陽(yáng)光照射，鈾鹽怎么還能讓底片感光呢？他就開(kāi)始琢磨，是不是鈾鹽本身就有一種特殊的能力，不需要外界的太陽(yáng)光照射就能發(fā)出某種射線呢？就這樣，貝克勒爾一不小心就發(fā)現(xiàn)了放射性這個(gè)大秘密。這就告訴我們啊，科學(xué)發(fā)現(xiàn)有時(shí)候就是這么意外，就像你在路邊隨便踢了一腳，結(jié)果踢出了個(gè)寶藏一樣。2、居里夫婦的深入研究貝克勒爾的發(fā)現(xiàn)就像一顆種子，在科學(xué)的土壤里生根發(fā)芽了。居里夫婦就像是勤勞的園丁，他們對(duì)放射性進(jìn)行了更深入的研究。居里夫人那可是相當(dāng)厲害的女科學(xué)家。她和她的丈夫居里先生發(fā)現(xiàn)，不僅僅是鈾鹽有放射性，還有其他一些元素也有放射性。他們?cè)诤?jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，從大量的礦石中提煉出了鐳這種放射性很強(qiáng)的元素。這個(gè)過(guò)程那叫一個(gè)艱辛啊，就像在大海里撈針一樣。他們要處理成噸的礦石，而且提煉的過(guò)程中還會(huì)受到放射性物質(zhì)的傷害，但是他們依然堅(jiān)持下來(lái)了。居里夫人還因?yàn)殚L(zhǎng)期接觸放射性物質(zhì)，身體受到了很大的損害。但是她的這種精神，就像一盞明燈，照亮了后來(lái)科學(xué)家們探索放射性的道路。五、放射性發(fā)現(xiàn)的意義1、對(duì)原子核結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的突破放射性的發(fā)現(xiàn)就像一把鑰匙，打開(kāi)了原子核結(jié)構(gòu)的大門(mén)。以前大家都以為原子是不可再分的，但是放射性現(xiàn)象表明，原子內(nèi)部還有更小的結(jié)構(gòu)，而且這些結(jié)構(gòu)還會(huì)發(fā)生變化，會(huì)發(fā)出射線。這就好比你原來(lái)以為一個(gè)小盒子里裝的是一塊完整的糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)糖還能分解成更小的顆粒，而且這些小顆粒還會(huì)釋放出一些特殊的東西。這讓科學(xué)家們開(kāi)始重新思考原子的結(jié)構(gòu)，并且逐漸探索出原子核里面有質(zhì)子和中子這些更小的粒子。2、在其他學(xué)科領(lǐng)域的影響放射性的發(fā)現(xiàn)可不僅僅是對(duì)物理學(xué)的原子結(jié)構(gòu)研究有影響哦。在化學(xué)領(lǐng)域，它讓化學(xué)家們對(duì)元素的轉(zhuǎn)化有了新的認(rèn)識(shí)。以前大家都覺(jué)得元素是固定不變的，但是放射性元素會(huì)發(fā)生衰變，變成其他的元素，這就打破了傳統(tǒng)的觀念。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，放射性物質(zhì)被用來(lái)治療一些疾病，比如說(shuō)癌癥。醫(yī)生們可以利用放射性射線來(lái)殺死癌細(xì)胞，就像用小導(dǎo)彈精準(zhǔn)打擊敵人一樣。在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們可以通過(guò)測(cè)量巖石中放射性元素的衰變情況，來(lái)確定巖石的年齡，就像通過(guò)樹(shù)的年輪來(lái)判斷樹(shù)的年齡一樣。六、放射性的基本概念講解1、放射性元素與衰變那什么是放射性元素呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是那些能夠自發(fā)地放出射線的元素。就像一些調(diào)皮的小粒子，在原子內(nèi)部待不住了，要跑出來(lái)。放射性元素在放出射線的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生衰變。比如說(shuō)鈾元素，它會(huì)通過(guò)衰變變成其他的元素。衰變這個(gè)過(guò)程就像變形金剛一樣，從一種形態(tài)變成了另一種形態(tài)。而且衰變是有規(guī)律的，這個(gè)規(guī)律就像是一個(gè)時(shí)間表，科學(xué)家們可以根據(jù)這個(gè)時(shí)間表來(lái)預(yù)測(cè)放射性元素在不同時(shí)間的衰變情況。2、射線的種類(lèi)及特性放射性元素放出的射線主要有三種，分別是α射線、β射線和γ射線。α射線就像一群很重的小炮彈，它是由氦原子核組成的，速度相對(duì)比較慢，但是電離能力很強(qiáng)。β射線呢，就像是一些很輕的小電子，速度比較快，電離能力比α射線弱一些。γ射線就像是一種能量很高的光子，速度最快，而且它的穿透能力很強(qiáng)，可以穿透很多物質(zhì)，就像X光一樣。同學(xué)們可以想象一下，α射線是一群慢慢爬行但威力很大的小坦克，β射線是一群跑得比較快的小摩托車(chē)，γ射線則是一群速度超快的小飛機(jī)。七、放射性在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用1、醫(yī)療方面咱們剛剛提到了放射性在醫(yī)學(xué)上可以用來(lái)治療癌癥?，F(xiàn)在還有一種叫做放射性核素成像的技術(shù)，就像給身體內(nèi)部拍照片一樣。醫(yī)生會(huì)給病人注射一種含有放射性核素的藥物，然后利用特殊的儀器來(lái)檢測(cè)放射性核素在身體內(nèi)的分布情況，這樣就能發(fā)現(xiàn)身體內(nèi)部的病變部位了。比如說(shuō)，如果一個(gè)人的甲狀腺有問(wèn)題，就可以用放射性碘來(lái)進(jìn)行檢查和治療。2、能源領(lǐng)域在能源方面，放射性物質(zhì)也有很大的作用。大家都知道核電站吧？核電站就是利用放射性元素鈾的核裂變反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生大量的電能。這個(gè)過(guò)程就像是一個(gè)超級(jí)能量工廠，把原子內(nèi)部的能量釋放出來(lái)，轉(zhuǎn)化成我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢允褂玫碾娔堋２贿^(guò)核電站的安全可是非常重要的，就像我們要小心地守護(hù)一個(gè)能量寶藏一樣，一旦出了問(wèn)題，那后果可是很?chē)?yán)重的。3、工業(yè)檢測(cè)在工業(yè)上，放射性物質(zhì)可以用來(lái)檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。比如說(shuō)，對(duì)于一些金屬材料，如果內(nèi)部有裂縫或者空洞，用放射性射線照射，射線通過(guò)的情況就會(huì)不一樣，就像光線穿過(guò)不同的物體一樣。通過(guò)檢測(cè)射線的變化，就能知道材料內(nèi)部有沒(méi)有問(wèn)題，就像給材料做一個(gè)透視檢查。八、放射性的危害與防護(hù)1、放射性對(duì)人體的危害雖然放射性有這么多的用處，但是它對(duì)人體也是有危害的。如果人體受到過(guò)量的放射性照射，就像被看不見(jiàn)的小惡魔攻擊了一樣。它會(huì)破壞人體的細(xì)胞，影響人體的生理功能。比如說(shuō)，它可能會(huì)導(dǎo)致基因突變，就像把一個(gè)正常的基因變成了一個(gè)有問(wèn)題的基因，這樣就可能會(huì)引發(fā)各種疾病，像白血病、癌癥之類(lèi)的。而且放射性對(duì)人體的危害可能不會(huì)馬上顯現(xiàn)出來(lái)，就像一顆定時(shí)炸彈，說(shuō)不定什么時(shí)候就爆炸了。2、防護(hù)措施那我們?cè)趺磥?lái)防護(hù)放射性的危害呢？在接觸放射性物質(zhì)的時(shí)候，我們要穿上特制的防護(hù)服，就像給我們穿上一層保護(hù)鎧甲一樣。在有放射性的環(huán)境中，要盡量減少停留的時(shí)間，能躲多遠(yuǎn)就躲多遠(yuǎn)。還有就是要使用一些防護(hù)設(shè)備，比如鉛板，鉛板就像一個(gè)盾牌，可以擋住很多放射性射線。另外，對(duì)于放射性廢棄物的處理也要非常小心，不能隨便亂扔，要按照規(guī)定的方法進(jìn)行處理，就像對(duì)待危險(xiǎn)的垃圾一樣。九、課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)1、提問(wèn)與解答同學(xué)們，現(xiàn)在我來(lái)問(wèn)幾個(gè)問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題，貝克勒爾是在什么情況下發(fā)現(xiàn)放射性的呢？（答案：貝克勒爾在研究鈾鹽是否在太陽(yáng)光照射下發(fā)出X射線時(shí)，因陰天將實(shí)驗(yàn)裝置放在抽屜里，底片未受太陽(yáng)光照射卻感光，從而發(fā)現(xiàn)了鈾鹽本身具有放射性。）第二個(gè)問(wèn)題，放射性元素衰變會(huì)變成什么呢？（答案：放射性元素衰變會(huì)變成其他元素，其具體變成哪種元素取決于放射性元素的種類(lèi)和衰變類(lèi)型。）第三個(gè)問(wèn)題，γ射線有什么特點(diǎn)呢？（答案：γ射線是一種能量很高的光子，速度最快，穿透能力很強(qiáng)。）2、小組討論咱們來(lái)進(jìn)行小組討論。我給大家一個(gè)話題：放射性在我們生活中的應(yīng)用和危害，大家可以從不同的方面來(lái)討論。每個(gè)小組推選一個(gè)代表來(lái)總結(jié)你們小組的討論結(jié)果。比如說(shuō)，從醫(yī)療、能源、工業(yè)等方面討論應(yīng)用，從對(duì)人體細(xì)胞的破壞、引發(fā)疾病等方面討論危害。十、課堂總結(jié)今天咱們一起學(xué)習(xí)了放射性這個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)。我們從放射性發(fā)現(xiàn)的背景、歷程開(kāi)始講起，了解了貝克勒爾和居里夫婦的偉大貢獻(xiàn)。然后我們又學(xué)習(xí)了放射性的基本概念，包括放射性元素、衰變和射線的種類(lèi)。接著我們知道了放射性在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用，在醫(yī)療、能源和工業(yè)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)我們也不能忽視放射性的危害，要學(xué)會(huì)如何防護(hù)。希望同學(xué)們通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，能夠?qū)υ雍私Y(jié)構(gòu)與放射性有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，也希望大家能像那些偉大的科學(xué)家一樣，對(duì)周?chē)氖挛锉３趾闷嫘?，不斷探索未?/p>