高中人教版 (2019)2 放射性元素的衰变教案

这是一份高中人教版 (2019)2 放射性元素的衰变教案，共5页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，新课导入，新课讲解，课后反思等内容，欢迎下载使用。

【教材分析】
（一）教材分析
本节教学内容的基本转点础识从内容上来非常推象，从掌握知识的角度理野，记忆的成分较多。 涉及较多的物理概念和物理思想，可以多方面培养学生思辨能力，提高学生科学素养。
本节内容在章中的地位。本节课是这一章的重点内容，是第1节的内容延续和拓展。是高考中是热点问题之一。
本节课主要分为两大部分:一是引导理解衰变规律和衰变实质。通过阅读教材、问题引领、讨论交流、教师点拨、巩固训练等手段完成。另外，通过讨论辨析了电荷数守恒和质子数守恒、质量数守恒和质量守恒。
二是学习半衰期及其物理意义。通过读图、总结衰变随时间的变化规律，用类比法突破难点。
【学情分析】
（一）学情分析
本部分内容相对抽象，学生基于经验知识对原子核的认识相对模糊。所以教学安排上要循序渐进，突出以学生为主题，以科学的发展为脉络，向学生徐徐展开知识的画卷。引导学生体会科学发展的过程和科学探究的思维路径。
【教学目标】
（一）教学目标
物理观念：知道衰变、半衰期及原子核衰变的规律，了解核反应及放射性同位素应用的基本观念和相关实验证据。
科学思维：理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法，掌握核反应方程的写法与放射性同位素的应用，培养分析、推理能力。
科学探究：通过学习科学家对放射性元素衰变的探究，学会观察和思考，提升科学探究的能力。
科学态度与责任：学会坚持实事求是的科学态度，体验科学家探索科学规律的艰辛和科学研究的价值，激发学习兴趣。
【教学重难点】
（一）教学重难点
在古代无论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术的愿望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？（动图播放点石成金）
【新课导入】
（一）新课导入
听说过“点石成金”的传说吗？
类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着,这就是伴随着天然放射现象发生的原子核“衰变”过程。
【新课讲解】
（一）核反应
核反应
你已经知道了，天然放射现象是原子核自发的变化，与之相对的，是人类用一种粒子轰击原子核而得到新的粒子和元素的变化，这个过程被称作人工核反应。
问题：怎么样才得到可控的核反应呢？
方法1：a粒子轰击氮原子核：
方法2：用质子、中子甚至用伽马γ射线光子去轰击一些原子核，都可以实现原子核的转变。
目的：通过这种方式可以研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。
核反应与衰变反应的区别
（一）放射性同位素及其应用
放射性同位素及其应用
有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素
1934年，约里奥—居里夫妇发现α粒子轰击的铝片中含有放射性磷：
与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素有以下特点：
1、放射强度容易控制
2、可以制成各种需要的形状
3、半衰期更短,放射性废料容易处理
课堂探究：如图是工厂利用放射性同位素放出的射线，来自动控制生产的金属板厚度的装置示意图。
1、请你简述自动控制的原理。
2、如果工厂要生产1mm厚的铝板，那么在α、β和γ三种射线中，你认为选择哪一种用来检控铝板的厚度最合适？为什么？
3、如果工厂要生产3mm厚的钢板，那么在α、β和γ三种射线中，选择哪一种射线最合适？
（一）辐射与安全
辐射与安全
1．放射性的危害
人类一直生活在放射性的环境中。例如，地球上的每个角落都有来自宇宙的射线，我们周围的岩石，其中也有放射性物质。我们的食物和日常用品中，有的也具有放射性，例如，食盐和有些水晶眼镜片中含有钾40，香烟中含有钋210，这些也是放射性同位素，不过它们辐射的强度都在安全剂量之内。
然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。因此，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。存在射线危险的地方，常能看到如图所示的标志。
原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染。
在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。
有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。
过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。
2．放射性的防护
（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄。
（2）用过的核废料要放在很厚的重金属箱内，并埋在深海里。
（3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源。
【板书】
（一）板书
一、原子核的衰变
1、α衰变
2、β衰变
二、半衰期
1、衰变规律：质量数电荷数守恒
2、半衰期的计算
三、反射性同位素及其应用
【课后反思】
（一）课后反思
整个课上下来，觉得内容还是太多了，显得有点臃肿了。前面的物理学史的发展脉络其实可以不用讲那么久，把节省下来的时间放在半衰期的讲解上，尤其是概率思想在其中的应用。可以设计一个概率的实验，来促进学生对半衰期概率的理解，这样可能任务更清晰一些。
原子核的衰变
原子核的人工转变
发生反应的原子核
具有放射性的不稳定核
所有原子核
反应条件
自发进行无条件
利用a粒子、质子、中子或γ光子作为“炮弹”轰击靶核
反应本质
核子数变化，形成新核
核子的重组，形成新核
典型反应
核反应方程的特点
箭头左边只有一个放射性原子核
箭头左边有靶核和“炮弹”各一个
核反应的规律
质量数守恒（注意不是质量守恒），电荷数守恒