19.4 放射性的应用与防护 教案
文档属性
| 名称 | 19.4 放射性的应用与防护 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 43.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-16 17:50:15 | ||
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文档简介
19．4 放射性的应用与防护
★新课标要求
（一）知识与技能
（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法
渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观
培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
★教学重点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学过程
（一）引入新课
教师：我们首先来看一段视频。这是历史上最严重的核电事故。这场灾难总共损失大概两千亿美元，导致30人当场死亡，之后15年内又有6-8万人因核泄漏相继去世。在核泄漏中，究竟是什么产生如此大的危害？（停顿5s）原来是放射性污染。本节课，我们就来研究这个问题即《放射性的应用与防护》。
（二）进行新课
老师：在这节课之前我们已经学习了卢瑟福的两大成就，请同学们回忆一下，在原子结构里，他提出了什么？（停顿10s，等待学生的集体答案）原子的核式结构。在原子核结构里，又发现了什么？（停顿5s，等待学生的集体回答）发现质子，并预言了中子。他是如何发现质子的？1919年卢瑟福用α粒子轰击氮气即氮原子核，发现了质子。又是不是真的有中子的存在呢？卢瑟福的学生查德威克证实了它的存在。他用α粒子轰击铍原子核，发现了中子。大家看屏幕，这就是发现中子的核反应方程。事实上，还有几位科学家也曾与中子相遇，但由于他们没有突破原有粒子的束缚，与中子的发现失之交臂。其中就有约里奥居里夫妇。虽然约里奥居里夫妇错失了中子的发现，但他们并没有灰心丧气，反而总结了经验教训，在1934年，用α粒子轰击铝片，发现了正电子。这是20世纪最重要的发现之一，他们因此获得了诺贝尔奖。
老师：请同学们把三大粒子发现的核反应方程写在学案上，并注明相应的物理学家。（2min）
老师：大家看到屏幕，我们来研究一下前三个方程，共同点都是用α粒子轰击其它原子核，然后生成了一种新的原子核。我们把这样的过程称作为核反应。（用屏幕打出相应的概念）
老师：我们知道，在衰变中，电荷数和质量数都守恒，那么在核反应中，是不是遵循同样的规律呢？以这个核反应方程为例，请同学说明一下。（如何用这个例子来验证呢）
老师：请同学们迅速完成学案第二题的填空。
老师：我们再回到这个核反应方程上来。事实上，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝片，不仅发现了正电子，还首先制造出了人工放射性同位素磷30。放射性同位素顾名思义就是具有放射性的同位素，它和天然放射性物质一样也能自发地发出射线。（停顿10s）自然界中没有天然的磷30，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。在这之前，人们只知道铀、钍等天然存在的放射性元素。天然存在的不过40多种，而今天人工制造的已达1000多种。
老师：我们现在已经拥有了丰富的放射性同位素资源，那么与天然放射性物质相比，人工放射性同位素有哪些优点呢？请同学们看书人工放射性同位素部分，完成第三题。（非常完整，请坐下）（2min）大家看屏幕，我们进一步来说明一下人工放射性同位素的优点。通过参杂等手段，强度可控；可以制成各种所需要的形状（展示图片）；与天然放射性物质相比，半衰期更短，放射性废料易处理。
老师：正是由于人工放射性同位素有这些优点，所以它们已经广泛应用于工农业、医疗卫生和科学研究等领域。接下来，请同学们通过看书放射性同位素的应用部分，具体说说有哪些例子呢？原理是什么？（学生看书讨论3min，同学们看书，约摸看完之后，老师说可以相互讨论，彼此说一说，相互补充）请学生回答。当学生回答出例子后，追问什么原理呢？能不能简单说一下。（在这里老师要坚持一个原则，始终不说，请学生说，一个说了，展示一副图片在屏幕上，再请其他同学补充，直至说完为止）（学生连续几个答不出时，请同学们仔细看书，可以指出第几自然段，看还有哪些例子，再请同学说）（当学生说出植物吸收磷肥这个例子时，追问原理是什么。学生会回答由于放射性同位素制成的化合物具有放射性标记，所以它可以作为示踪原子）（作为示踪原子，还有什么应用呢？）用碳14标记的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径。（要求：学生讲哪，点哪）
老师：经归纳整理，放射性的应用是从以下两个方面展开的。
老师：正如硬币有正反面，放射性有优点也有缺点。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。研究人员由于长期受射线的照射，身体饱受折磨，其中，居里夫人就死于白血病。遭原子弹炸后的广岛一片废墟。看课件说，即展示图片。接下来通过一段视频来看看切尔诺贝利事故中辐射受害人和森林。大量的放射线给人们带来了巨大的伤害。因此为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施。屏蔽防护，核反应堆外厚厚的水泥建筑，安全壳内衬（chen）钢板，CT室的铅玻璃，铅板门。除了屏蔽防护还有时间防护，以CT为例，据CT室专业技术人员介绍做一次检查，辐射时间一般不超过30s。距离防护，即远离源。展示国际通用的放射性物质标志。问学生，一般在什么地方看到它？（医院的放射科）最后一点，也就是我们现在正在做的，科普教育，了解放射性的相关知识，从而实现防护的目的。接下来请大家看几个发生在我们身边的例子。受害者让人惋惜，我们该如何避免悲剧重演呢？专家说，来历不明的金属不要碰，精美、夜间发光的物体也要尽量少接触，接触前最好到相关机构对其进行检测。
老师：同学们，在生活中，我们要警惕放射源，但也不能过分恐惧放射性。事实上我们一直生活在放射性的环境中，地球的每个角落都有来自宇宙的射线，岩石、食物、某些水晶眼镜片，香烟，以及我们佩戴的某些首饰，还有体检时做的X片，等等，都具有放射性。那你们害怕吗？请同学们看学案上链接材料部分。不怕，因为都是在安全剂量内，对我们没有伤害。记住虽然超量辐射会致癌，但适量辐射会使人年轻哟。
老师：这节课你收获了什么呢？请同学们对照学案回顾一下。（30s）同学们，通过这节课的学习，我相信大家对放射性有了新的认识。现在我请几位同学来谈谈你的感想。（自由、大胆地说）总结，大家都谈得特别好。现在我们来看看今天的作业。用屏幕放出研究建筑石材的放射性的图片，要求以小组为单位查阅资料，然后以《健康生活与建筑石材的放射性》为题写一篇小论文。另外，完成课后习题1、2、3、4。这节课就上到这里，谢谢大家。
（三）课堂小结
本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习，学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，人工放射性同位素的优点以及它的一些应用，并能从物理学的原理上进行简单解释，还要了解放射性的危害和防护。
（四）作业：完成课本书后练习1、2、3、4。
（五）板书设计
放射性的应用与防护
三大粒子的发现
核反应
概念：
规律：
人工放射性同位素
优点
①强度可控②形状所需③废料易处理
应用
①射线应用②示踪原子
防护
①屏蔽防护②时间防护③距离防护④科普教育
★新课标要求
（一）知识与技能
（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法
渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观
培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
★教学重点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学过程
（一）引入新课
教师：我们首先来看一段视频。这是历史上最严重的核电事故。这场灾难总共损失大概两千亿美元，导致30人当场死亡，之后15年内又有6-8万人因核泄漏相继去世。在核泄漏中，究竟是什么产生如此大的危害？（停顿5s）原来是放射性污染。本节课，我们就来研究这个问题即《放射性的应用与防护》。
（二）进行新课
老师：在这节课之前我们已经学习了卢瑟福的两大成就，请同学们回忆一下，在原子结构里，他提出了什么？（停顿10s，等待学生的集体答案）原子的核式结构。在原子核结构里，又发现了什么？（停顿5s，等待学生的集体回答）发现质子，并预言了中子。他是如何发现质子的？1919年卢瑟福用α粒子轰击氮气即氮原子核，发现了质子。又是不是真的有中子的存在呢？卢瑟福的学生查德威克证实了它的存在。他用α粒子轰击铍原子核，发现了中子。大家看屏幕，这就是发现中子的核反应方程。事实上，还有几位科学家也曾与中子相遇，但由于他们没有突破原有粒子的束缚，与中子的发现失之交臂。其中就有约里奥居里夫妇。虽然约里奥居里夫妇错失了中子的发现，但他们并没有灰心丧气，反而总结了经验教训，在1934年，用α粒子轰击铝片，发现了正电子。这是20世纪最重要的发现之一，他们因此获得了诺贝尔奖。
老师：请同学们把三大粒子发现的核反应方程写在学案上，并注明相应的物理学家。（2min）
老师：大家看到屏幕，我们来研究一下前三个方程，共同点都是用α粒子轰击其它原子核，然后生成了一种新的原子核。我们把这样的过程称作为核反应。（用屏幕打出相应的概念）
老师：我们知道，在衰变中，电荷数和质量数都守恒，那么在核反应中，是不是遵循同样的规律呢？以这个核反应方程为例，请同学说明一下。（如何用这个例子来验证呢）
老师：请同学们迅速完成学案第二题的填空。
老师：我们再回到这个核反应方程上来。事实上，约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝片，不仅发现了正电子，还首先制造出了人工放射性同位素磷30。放射性同位素顾名思义就是具有放射性的同位素，它和天然放射性物质一样也能自发地发出射线。（停顿10s）自然界中没有天然的磷30，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。在这之前，人们只知道铀、钍等天然存在的放射性元素。天然存在的不过40多种，而今天人工制造的已达1000多种。
老师：我们现在已经拥有了丰富的放射性同位素资源，那么与天然放射性物质相比，人工放射性同位素有哪些优点呢？请同学们看书人工放射性同位素部分，完成第三题。（非常完整，请坐下）（2min）大家看屏幕，我们进一步来说明一下人工放射性同位素的优点。通过参杂等手段，强度可控；可以制成各种所需要的形状（展示图片）；与天然放射性物质相比，半衰期更短，放射性废料易处理。
老师：正是由于人工放射性同位素有这些优点，所以它们已经广泛应用于工农业、医疗卫生和科学研究等领域。接下来，请同学们通过看书放射性同位素的应用部分，具体说说有哪些例子呢？原理是什么？（学生看书讨论3min，同学们看书，约摸看完之后，老师说可以相互讨论，彼此说一说，相互补充）请学生回答。当学生回答出例子后，追问什么原理呢？能不能简单说一下。（在这里老师要坚持一个原则，始终不说，请学生说，一个说了，展示一副图片在屏幕上，再请其他同学补充，直至说完为止）（学生连续几个答不出时，请同学们仔细看书，可以指出第几自然段，看还有哪些例子，再请同学说）（当学生说出植物吸收磷肥这个例子时，追问原理是什么。学生会回答由于放射性同位素制成的化合物具有放射性标记，所以它可以作为示踪原子）（作为示踪原子，还有什么应用呢？）用碳14标记的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径。（要求：学生讲哪，点哪）
老师：经归纳整理，放射性的应用是从以下两个方面展开的。
老师：正如硬币有正反面，放射性有优点也有缺点。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。研究人员由于长期受射线的照射，身体饱受折磨，其中，居里夫人就死于白血病。遭原子弹炸后的广岛一片废墟。看课件说，即展示图片。接下来通过一段视频来看看切尔诺贝利事故中辐射受害人和森林。大量的放射线给人们带来了巨大的伤害。因此为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施。屏蔽防护，核反应堆外厚厚的水泥建筑，安全壳内衬（chen）钢板，CT室的铅玻璃，铅板门。除了屏蔽防护还有时间防护，以CT为例，据CT室专业技术人员介绍做一次检查，辐射时间一般不超过30s。距离防护，即远离源。展示国际通用的放射性物质标志。问学生，一般在什么地方看到它？（医院的放射科）最后一点，也就是我们现在正在做的，科普教育，了解放射性的相关知识，从而实现防护的目的。接下来请大家看几个发生在我们身边的例子。受害者让人惋惜，我们该如何避免悲剧重演呢？专家说，来历不明的金属不要碰，精美、夜间发光的物体也要尽量少接触，接触前最好到相关机构对其进行检测。
老师：同学们，在生活中，我们要警惕放射源，但也不能过分恐惧放射性。事实上我们一直生活在放射性的环境中，地球的每个角落都有来自宇宙的射线，岩石、食物、某些水晶眼镜片，香烟，以及我们佩戴的某些首饰，还有体检时做的X片，等等，都具有放射性。那你们害怕吗？请同学们看学案上链接材料部分。不怕，因为都是在安全剂量内，对我们没有伤害。记住虽然超量辐射会致癌，但适量辐射会使人年轻哟。
老师：这节课你收获了什么呢？请同学们对照学案回顾一下。（30s）同学们，通过这节课的学习，我相信大家对放射性有了新的认识。现在我请几位同学来谈谈你的感想。（自由、大胆地说）总结，大家都谈得特别好。现在我们来看看今天的作业。用屏幕放出研究建筑石材的放射性的图片，要求以小组为单位查阅资料，然后以《健康生活与建筑石材的放射性》为题写一篇小论文。另外，完成课后习题1、2、3、4。这节课就上到这里，谢谢大家。
（三）课堂小结
本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习，学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，人工放射性同位素的优点以及它的一些应用，并能从物理学的原理上进行简单解释，还要了解放射性的危害和防护。
（四）作业：完成课本书后练习1、2、3、4。
（五）板书设计
放射性的应用与防护
三大粒子的发现
核反应
概念：
规律：
人工放射性同位素
优点
①强度可控②形状所需③废料易处理
应用
①射线应用②示踪原子
防护
①屏蔽防护②时间防护③距离防护④科普教育