放射性元素的衰变-常熟市中学.docVIP

教学设计：放射性元素的衰变 常熟市中学 夏娴 （一）引入新课 教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。 学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。 教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。魔术，街头骗局：就是假的。 学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？ 教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？ 学生愕然。 教师：有（大声，肯定地回答） 学生惊讶，议论纷纷。 通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。 教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。 （二）进行新课 1．天然放射性 贝克勒尔首先发现，居里夫妇发现了钋和镭 1、物质发射射线的性质称为放射性。 2、具有放射性的元素称为放射性元素。 3、元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象。 4、放射性不是少数几种元素才有的，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。 α、β、γ射线性质、特征比较： 种类 α射线 β射线 γ射线 组成 质量 带电情况 电场或磁场中偏转 速度 贯穿本领 电离作用 2．原子核的衰变 教师：原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。 学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。 教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 学生定有这样的想法：放出α粒子的衰变叫做α衰变。那放出β粒子的衰变叫做β衰变？ 教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U→23490Th+42He（一边说一边写，不要解释，要请学生来分析其中的奥秘） 学生定有这样的想法：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？ 学生充分讨论：衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别，并由学生自己表述。 教师：衰变方程式遵守的规律： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒 （进一步解释：守恒就是反应前后相等） α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He 学生进一步理解两个守恒： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒 教师：钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成23491Pa（镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？ 学生探究、练习写出钍234核的衰变方程式。 教师：钍234核的衰变方程式： 23490Th→23491Pa+0-1e 衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1 β衰变规律：AZX→AZ+1Y+0-1e 学生再一次理解两个守恒： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒 这里就顺理成章的来解释中子转化的过程。 教师：原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子 10n→11H＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。 可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。 学生更进一步理解两个守恒： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒 教师：γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。 学生理解γ射线的本质，不能单独发生。 3．半衰期 教师：阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？ 学生带着问题看书。 点评：培养学生自学能力、阅读能力、提炼有用信息的能力。 教师提供教材上的氡的衰变图的投影： m/m0＝(1/2)n 学生交流阅读体会： （1）氡每隔3.8天质量就减少一半。 （2）用半衰期来表示。 （3）大量的氡核。 教师：同学们的回答都很精彩（鼓励） 教师总结： 半衰期表示放射性元素的衰变的快慢 放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期 半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。 学生进一步整理自己的阅读体会并形成自己的知识。 例如：数学上的概率问题 （抛硬币）将1万枚硬币抛在地上，那正反两面的个数大概为5000对5000，但就某个硬币来看要么是正面，要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用，对个别不适用。 教师：元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。 简单介绍： 镭226→氡222的半衰期为1620年 铀238→钍234的半衰期为4.5亿年 学生对原子所处的化学状