《放射性元素的衰变》名师教案2.doc

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《放射性元素的衰变》教学设计

教学设计

●学习目标

（一）知识与技能

1、知道放射现象的实质是原子核的衰变

2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律

3、理解半衰期的概念

（二）过程与方法

1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式

2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）

（三）情感、态度与价值观

不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。

●重点和难点

重点：原子核的衰变规律及半衰期

难点：半衰期描述的对象

●学情分析

知识层面：学生已经掌握原子核的内部结构以及射线的相关内容

能力层面：学生已经具备一定的抽象思维能力，因此对于微观事件有一定的理解能力，其次已经掌握了数学里面的等比数列，因此有能力能够推导出半衰期的公式

●教学过程（第一学时）

一、引入新课

教师:通过上一节课的学习，我们知道原子序数大于等于83的元素具有天然放射性，而人类开始研究原子核也是从这些天然放射性元素着手的。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。

（学生很感兴趣）

教师：传统的从化学性质角度改变元素种类是难以实现的，而本节课我们将一起学习从物理性质角度将一种物质变成另一种物质。这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。

二、进行新课

（一）、衰变

1.定义

教师提问：首先我们要知道什么是原子核的衰变呢？

学生：原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。

2.衰变遵循的原则

教师提问：在衰变的过程中，在产生新的原子核的过程中，会遵循什么样的原则呢？教师可以给学生一些提示：从质量数和核电荷数的增减角度。（它的质量数和电荷数会增或减吗，还是保持一种平衡？）

学生回答：质量数守恒，核电荷数守恒。

3.衰变的种类

（1）第一类衰变

引导学生利用质量数守恒和核电荷数守恒，写出最后一个元素的名称，学生通过计算发现生成的第二个元素的核电荷数为2，即生成的第二个元素的原子核为氦核，进而引导学生观察三个衰变方程式的共同特点，学生通过观察不难发现三个衰变方程式都有氦核的产生，此时教师总结α衰变定义。

a.定义：原子核放出α粒子的衰变叫做α衰变。（α粒子即为氦核）（进而引导学生书写衰变方程式的一般形式）

b.一般形式

教师强调书写衰变方程式的注意事项：

1.中间用箭头表示，不用等号。（因为衰变通常都是不可逆反应，因此箭头表示反应方向）

2.衰变方程式要满足质量数守恒，核电荷数守恒

3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。

思考

引导学生阅读教材，以小组讨论的形式，分析α衰变是如何发生的？

生：2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定的条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，即发生了α衰变。

（让学生以小组讨论的形式，培养学生分析问题解决问题的能力，增强学生的协作意识，锻炼学生的语言表达能力，通过交流分享成果。）

【历史背景】

1896年，亨利·贝克勒尔（A.H.Becquerel）发现铀的放射性；1897年，卢瑟福（E.Rutherford）和约瑟夫·汤姆孙（J.J.Thomson）通过在磁场中研究铀的放射线偏转，发现铀的放射线有带正电，带负电和不带电三种，分别被称为α射线，β射线，γ射线，相应的发出β射线衰变过程也就被命名为β衰变。

（2）第二类衰变

a.定义：原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变。（β粒子即为电子）

b.一般形式：

教师强调书写衰变方程式的注意事项：

1.中间用箭头表示，不用等号。

2.衰变方程式要满足质量数守恒，核电荷数守恒。

3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。

练习

练习书写β衰变方程式

例如：

（通过练习书写β衰变方程式，让学生再次体会书写方程式的注意事项，便于学生课上就能够掌握衰变方程式的书写）

思考

引导学生阅读教材，以小组讨论形式，分析原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？

生：实质是核内的种子转化成了一个质子和一个电子。

教师：我们知道射线有三种，α射线、β射线、γ射线三种，相应的衰变有α衰变和β衰变，那么是不是也有γ衰变呢？

（教师抛射问题，引发学生思考，调动学生学习的积极性）

注1放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变，伴随α射线或β射线产生

教师解释：原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时他要向低能级跃迁，能量以γ光子