高中物理人教大纲版第三册：22.2 天然放射现象衰变 1.docVIP

第二节 天然放射现象衰变 ●本节教材分析 本节教材是在认识和了解原子核式结构的基础上，通过天然放射现象的研究，使学生认识原子核内也存在着复杂的结构，原子核是可以变化的，并知道原子核衰变的规律.讲清天然放射现象，是认识原子核结构的第一步.天然放射现象的教学，既要注意讲清放射线的本质及核衰变的规律，又要注意讲清思路，特别要使学生理解放射性是原子核的性质而不是原子的性质，放射现象的本质是原子核发生了衰变. 首先让学生了解，某些元素具有天然的放射射线的性质，这些天然放射线有三种：α、β和γ射线，然后分别介绍它们的性质.接着通过分析放射现象的特点向学生说明，天然放射性现象是原子核的性质而不是原子的性质，进而说明原子核是可以变化的，也有复杂的结构，放射现象打开了人们认识原子核内部世界的大门，揭开了原子核物理的新篇章.这样先介绍放射线的性质，使学生对射线有了较具体的了解后，再说明放射性的本质和意义，可能效果会好一些. 放射性元素的衰变除了使学生了解一般的原子核的衰变概念外，应着重使学生了解α衰变和β衰变及其规律，以及衰变中质量数守恒和电荷数守恒的规律.可让学生通过作相应的练习来逐步掌握α衰变和β衰变的规律以及两个守恒定律.有关核反应的练习要注意从可靠的资料上选择实际发生的核反应，不能随意编造核反应方程来让学生练习. 半衰期是了解原子核衰变规律的一个重要概念，也是学生比较难理解和掌握的问题.学生常犯的错误是，放射性元素经半衰期后衰变一半，再经半衰期后衰变完毕.教学中除应注意结合具体问题让学生清楚半衰期的物理含义外，还应让学生清楚：半衰期只对大量原子核衰变才有意义，因为放射性元素的衰变规律是统计规律，当放射性原子核数少到统计规律不再起作用时，就无法判断原子核的衰变情况了.相应地，一些学生认为可以由半衰期推算出放射性样品完全衰变的寿命的想法也是错误的. ●教学目标 一、知识目标 1.了解“天然放射现象”，知道放射现象的实质是原子核的衰变； 2.知道三种天然放射线的基本性质； 3.掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念. 二、能力目标 1.能够熟练运用核衰变的规律写出核衰变的核反应方程； 2.能够利用电场或磁场分离和鉴别三种天然放射线. 三、德育目标 通过介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的业绩，对学生进行科学精神与唯物史观的教育. ●教学重点 三种射线的性质及原子核的衰变规律. ●教学难点 半衰期的概念. ●教学方法 本节采用学生自学与教师点拨相结合的教学方法，以培养学生的阅读理解、归纳总结能力，进而提高学生的自学能力. ●教学用具 投影仪及投影片. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 既然原子是可分的，是由原子核和核外电子组成.那么原子核呢？它能否再分呢？人们是如何认识它的？ 这就是本节课要研究的问题——天然放射现象原子核的衰变 二、新课教学 （一）天然放射现象 ［教师点拨］请同学们带着以下问题，自学本节教材的第一部分. （1）什么是天然放射现象？天然放射线有哪几种？其性质如何？ （2）利用什么方法可以将天然放射线分离开来，并加以鉴别？你还能想出与课本上不同的方法吗？ （3）试列表比较各种放射线的质量、电荷、贯穿本领和电离本领. （4）元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质？放射性的发现有何重要意义? ［学生活动］阅读教材（5分钟）并回答以上问题. ［教师归纳］ 1.天然放射现象：某些物质自发地放射出看不见的射线的现象. 说明： （1）物质自发放射射线的性质，叫放射性. （2）放射性是某些物质的天然存在的客观属性，与任何外界因素无关. （3）具有放射性的元素叫放射性元素. （4）放射线是直接用肉眼看不见的，必须借助于专门的仪器来观察（第三节专门学习） . 2.天然放射线的分离及其鉴别 方法一： 利用磁场（图22—5） 方法二：利用电场（图22—6） 3.天然放射线的性质及其比较.（投影） 名称 构成 电量(e) 质量(u) 射出速度 电离能力 贯穿本领 α 氦核 +2 4 0.1c 最强 最弱 β 电子 -1 0() 0.9c 较强 较强 γ 光子 0 0 c 最弱 最强 说明电离本领和贯穿本领之间的关系： α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强. 介绍或让学生上网查阅法国物理学家贝克勒耳发现天然放射现象的经历，以及贝克勒耳为了试验放射线的性质，用试管装入含铀矿物插在上衣口袋中被射线灼伤，早期核物理学家多死于白血病(放射病)的故事.从而学习科学家为科学而献身的精神. 4.放射性的特点、本质及其意义 特点：与元素所处的化学状态