高中物理放射性元素的衰變教案新人教版選修3

1、192 放射性元素的衰變新課標(biāo)要求（一）學(xué)問與技能1、知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變 2、知道兩種衰變的基本性質(zhì),并把握原子核的衰變規(guī)律 3、懂得半衰期的概念（二）過程與方法1、能夠嫻熟運(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)行簡潔運(yùn)算（課后自學(xué)）（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過傳奇的引入, 對(duì)同學(xué)進(jìn)行科學(xué)精神與唯物史觀的訓(xùn)練,孜孜不倦的追求,從而引領(lǐng)同學(xué)進(jìn)入一個(gè)精妙的微觀世界；教學(xué)重點(diǎn) 原子核的衰變規(guī)律及半衰期教學(xué)難點(diǎn) 半衰期描述的對(duì)象教學(xué)方法 老師啟示、引導(dǎo),同學(xué)爭論、溝通；教學(xué)用具：投影片,多媒體幫助教學(xué)設(shè)備課時(shí)支配 1 課時(shí)教學(xué)過程（一）引入新課不斷的設(shè)疑培育同學(xué)對(duì)科學(xué)

2、老師：同學(xué)們有沒有聽說過點(diǎn)石成金的傳奇,或者將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)；同學(xué)爭論特別活躍,孫悟空,八仙,神仙；魔術(shù),街頭騙局；點(diǎn)評(píng)：通過這樣新奇的課題引入 同學(xué)對(duì)未知學(xué)問的熱忱；老師： 剛才同學(xué)們講的都很好,街頭騙局：就是假的；,給同學(xué)創(chuàng)設(shè)情形,能充分調(diào)動(dòng)同學(xué)的積極性,挑起但都是假的； 孫悟空, 八仙, 神仙： 人物不存在； 魔術(shù),同學(xué)立刻寂靜,同時(shí)也心存疑問：當(dāng)然是假的,莫非仍有真的不成？點(diǎn)評(píng)：對(duì)于同學(xué)來講要使其信任科學(xué)技術(shù)反對(duì)迷信,同時(shí)也要提高當(dāng)心當(dāng)心上當(dāng)受騙,提高同學(xué)自我愛護(hù)意識(shí)；更加吊起了同學(xué)學(xué)習(xí)新學(xué)問的胃口,為新課教學(xué)的順當(dāng)進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)；老師：那有沒有真的（科學(xué)的）能將一種物質(zhì)變成另

3、一種物質(zhì)呢？同學(xué)愕然；點(diǎn)評(píng)：進(jìn)一步吊起了同學(xué)學(xué)習(xí)新學(xué)問的胃口；老師：有（大聲,確定地回答）同學(xué)驚奇,眾說紛紜；點(diǎn)評(píng)：再一次吊起了學(xué) 生學(xué)習(xí)新學(xué)問的胃口；通過這樣四次吊胃口,新課的勝利將是必定；老師：這就是我們今日要學(xué)習(xí)的放射性元素的衰變；點(diǎn)評(píng)：準(zhǔn)時(shí)推出課題；（二）進(jìn)行新課1原子核的衰變老師： 原子核放出 或 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；同學(xué)豁然開朗：科學(xué)、真實(shí)的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì),原先就是原子核的衰變；點(diǎn)評(píng)： 準(zhǔn)時(shí)給出問題的答案,同學(xué)并不會(huì)索然無味,相反會(huì)對(duì)原子核的衰變這一新學(xué)問 2,產(chǎn)生深厚的愛好老師：鈾 238

4、 核放出一個(gè) 粒子后,核的質(zhì)量數(shù)削減 4,核電荷數(shù)削減 變成新核 -釷 234 核；那這種放出 粒子的衰變叫做 衰變；同學(xué)定有這樣的想法：放出 粒子的衰變叫做 衰變；那放出 粒子的衰變叫做 衰變？點(diǎn)評(píng)：這里一下子會(huì)顯現(xiàn)了“ 衰變” ,“ 衰變方程式”兩個(gè)新名詞, 老師要耐心的講解,同學(xué)有插嘴的,假如正確要準(zhǔn)時(shí)確定并夸獎(jiǎng)；老師：這個(gè)過程可以用衰變方程式來表示：23892U23490Th+42He（一邊說一邊寫,不要說明,要請(qǐng)同學(xué)來分析其中的秘密）同學(xué)定有這樣的想法：衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū) 別？點(diǎn)評(píng)：理論基礎(chǔ)： 建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)過程是同學(xué)在肯定條件下,對(duì)客觀事物反映

5、的過程；是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)過程,作為熟悉對(duì)象的學(xué)問并不像實(shí)物一樣可以由老師簡潔 地傳遞給同學(xué),學(xué)問結(jié)構(gòu)中,別人是無法替代的；在此要充分 須由同學(xué)自己來建構(gòu),并納入他自己原有的利用同學(xué)原有的學(xué)問基礎(chǔ)即：化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式, 來幫忙同學(xué)自己來建構(gòu)衰 變方程式,并把它納入自己原有的學(xué)問結(jié)構(gòu)中去；同學(xué)充分爭論： 衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū)分,并由同學(xué)自己表述；點(diǎn)評(píng)：可以讓同學(xué)自己歸納總結(jié),有不到之處老師再幫忙總結(jié)；老師：衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒（進(jìn)一步說明：守恒就是反應(yīng)前后相等） 衰變規(guī)律：AZX A-4Z-2Y+42He 同學(xué)進(jìn)一步

6、懂得兩個(gè)守恒：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒 老師：釷 234 核也具有放射性,它能放出一個(gè) 粒子而變成 23491Pa（鏷）,那它進(jìn)行的 是 衰變,請(qǐng)同學(xué)們寫出釷 234 核的衰變方程式？234 核的衰變方程式；同學(xué)探究、練習(xí)寫出釷 點(diǎn)評(píng)：寫釷 234 核的衰變方程式是要求同學(xué)可以查閱化學(xué)書后面的元素周期表,但不行以看物理教材； 在此培育同學(xué)查閱質(zhì)料的才能；同學(xué)在此會(huì)遇到 粒子的表示, 老師要準(zhǔn)時(shí) 直接給出結(jié)論： 粒子用 0-1e 表示；老師：釷 234 核的衰變方程式：23491Pa+ 0-1e 23490Th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)轉(zhuǎn)變但核電荷數(shù)應(yīng)加 1 衰變

7、規(guī)律：A ZXA Z+1Y+0-1e 同學(xué)再一次懂得兩個(gè)守恒：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2） 核電荷數(shù)守恒 點(diǎn)評(píng)： 衰變假如按衰變方程式的規(guī)律來寫的話應(yīng)當(dāng)沒有問題,但并不象 衰變那樣容 易懂得,由于核電荷數(shù)要增加,同學(xué)會(huì)問 為什么會(huì)增加？哪來的電子？這里就順理成章的來說明中子轉(zhuǎn)化的過程；老師： 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 衰變；可以看出新核少了一個(gè)中子,卻增加了一個(gè)質(zhì)子,并放出一個(gè)電子；同學(xué)更進(jìn)一步懂得兩個(gè)守恒：（1）質(zhì)量數(shù)守恒（2）核電荷數(shù)守恒老師： 射線是由于原子

8、核在發(fā)生 衰變和 衰變時(shí)原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻射,通常是相伴 射線和 射線而產(chǎn)生； 射線的本質(zhì)是能量；同學(xué)懂得 射線的本質(zhì),不能單獨(dú)發(fā)生；2半衰期 老師：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)象是誰同學(xué)帶著問題看書；點(diǎn)評(píng)：培育同學(xué)自學(xué)才能、閱讀才能、提煉有用信息的才能；老師供應(yīng)教材上的氡的衰變圖的投影：m/m01/2 n 同學(xué)溝通閱讀體會(huì)：（1）氡每隔 3.8 天質(zhì)量就削減一半；（2）用半衰期來表示；（3）大量的氡核；點(diǎn)評(píng)： 第三個(gè)問題： 描述的對(duì)象是誰？這個(gè)問題同學(xué)比較難懂得,需要老師做引導(dǎo)和類 比；培育同學(xué)閱讀圖象的方法和才能；老師：同

9、學(xué)們的回答都很出色（勉勵(lì)）老師總結(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；同學(xué)進(jìn)一步整理自己的閱讀體會(huì)并形成自己的學(xué)問；點(diǎn)評(píng)：老師做引導(dǎo)和類比可以從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的角度動(dòng)身；例如：數(shù)學(xué)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)大致為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)告知我們統(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；老師：元素的半衰期反映的是原子核內(nèi)部的性質(zhì),與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)；簡潔介紹：

10、鐳 226氡 222 的半衰期為 1620 年 鈾 238釷 234 的半衰期為 4.5 億年 同學(xué)對(duì)原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件進(jìn)行懂得；點(diǎn)評(píng)：一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式仍是以化合物形式存在,或者加壓,增溫均不會(huì)轉(zhuǎn)變；老師給出課堂鞏固練習(xí)題例 1：配平以下衰變方程23492U 23090Th+ 42He 234 90U234 91Pa+ 0-1e 例 2：釷 232（232 90Th）經(jīng)過 _次 衰變和 _次 衰變,最終成為鉛 208（20882Pb）同學(xué)獨(dú)立分析： 由于 衰變轉(zhuǎn)變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)而 次數(shù)入手： 衰變次數(shù) =232u-208u=6. 4u 衰變不能, 所以應(yīng)先從判定

11、 衰變每經(jīng)過 1 次 衰變,原子核失去2 個(gè)基本電荷,那么,釷核經(jīng)過6 次 衰變后剩余的電荷數(shù)與鉛核實(shí)際的電荷數(shù)之差,打算了 衰變次數(shù)： 衰變次數(shù) =90 e-2e6-82e=4-1e點(diǎn)評(píng)：這些課堂練習(xí)都很基本完全可以由同學(xué)自己爭論解決；（三）課堂小結(jié) 老師引導(dǎo)同學(xué)自己進(jìn) 行總結(jié)；同學(xué)總結(jié),爭論；本堂課爭論了放射性元素的衰變,其實(shí)質(zhì)是原子核發(fā)生衰變；衰變； 輻射相伴 衰變和 衰變而產(chǎn)生；衰變有二種： 衰變、 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(shí)間,完全由原子核自身的性質(zhì)打算,與原子所處的化學(xué)（四）作業(yè)：布置同學(xué)課后看科學(xué)閑逛狀態(tài)和外部條件無關(guān)；探究：如何利用放射性元素的衰變來測定古物的歲月；點(diǎn)評(píng)：留給同學(xué)課后摸索和學(xué)習(xí)的空間；教學(xué)反思本堂課探究原子核內(nèi)部的精妙世界,在教學(xué)過程中合理的設(shè)置疑問來吊同學(xué)的胃口是行之有效的方法；要充分運(yùn)用建構(gòu)主義的訓(xùn)練理論來指導(dǎo)本課的教學(xué)工作,在此基礎(chǔ) 上把大部分時(shí)間留給