5.2 原子核衰变 教案
文档属性
| 名称 | 5.2 原子核衰变 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 161.0KB | ||
| 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 | 2021-07-13 11:22:46 | ||
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文档简介
5．2??原子核衰变
★教学目标?
（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?
（三）情感、态度与价值观?
1.总结连续衰变的规律和计算方法，带给学生自我体验的快乐。?
2.通过合作探究培养学生的团队精神。?
★教学重点?
原子核的衰变规律及半衰期?
★教学难点?
半衰期描述的对象?
★教学方法?
教师启发、引导，学生讨论、交流。?
★教学用具：?
投影片，多媒体辅助教学设备?
★课时安排?
1?课时??
★教学过程?
（一）复习回顾?
1.原子的核式结构模型的内容是什么？?
2.原子核由哪些部分组成？?
3.天然放射现象中原子核释放出哪几种射线？
(二）引入新课?
设问：点石成金的传说同学们都听说过，大家都知道，那只是一种传说，是不可能的。科学发展到今天，人们能不能将传说变成现实呢？导入新课。?
（二）进行新课?
1．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。?
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。?
教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：
α衰变的实质是放射性元素原子核的两个质子和两个种子结合的较为紧密，有时它们回作为一个整体从较大的原子核内抛射出来，这就是α衰变。?
教师：钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成那它进行的是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。?
点评：写钍234核的衰变方程式是要求学生可以查阅化学书后面的元素周期表，但不可以看物理教材。在此培养学生查阅质料的能力。学生在此会碰到β粒子的表示，教师要及时直接给出结论：β粒子用表示。?
教师：钍234核的衰变方程式：
β衰变的实质是原子核内的一个中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子会从原子核内发射出来，就是β粒子。?
总结：
1.?原子核在发生α衰变和β衰变后，常常处在不稳定的高能级状态，它低能级状态跃迁，会向外辐射出γ射线，所以γ射线通常是伴随α射线和β射线而产生，原子核一般不会单独释放出γ射线。?
2.一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线?
3.α衰变和β衰变过程中遵循电荷数守恒，质量数守恒(不是质量守恒)?
4.α衰变和β衰变的通式
例1：写出放射性同位素经过β衰变和γ辐射，衰变成镁同位素Mg的衰变方程?
练习1：将下列衰变方程补充完整
练习2：钍经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅
2．半衰期?
教师：出示镭的衰变图像，寻找镭的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？总结：?
1.半衰期的定义：放射性元素的原子有一半发生衰变所需的时间称为这种元素的半衰期，是表示放射性元素衰变快慢的物理量.
2.公式：?N0为原来的数量，N?为剩余个数;m0为原质量，m为剩余质量?
3.说明：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关??
(2)单个的微观事件是不可预测的;半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．?
(3)不同的放射性元素，半衰期不同
要求学生看表格，了解一些医疗造影用的放射性元素的半衰期
例题2：已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？?
3.碳14鉴年技术?14C是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行β衰变，变成氮。动植物
一生中都从二氧化碳中吸收碳元素，它们体内的碳14与碳12比值同空气中14与碳12比值相同，保持恒定。当它们死亡后，立即停止与生物圈的碳交换，其碳14由于自发的进行β衰变含量开始减少，减少的速度由放射性衰变决定，应用质谱仪测量样品中残留的碳14含量，就可以知道有机物死亡的年龄?
考古学家用半衰期很长放射性同位素14C作为时钟，来测量考古发掘物所经历的漫长年代，这种技术称为碳14鉴年技术?
思考：已知14C?的半衰期是5730年，在某次考古发掘中获得一具古人类遗骸，测得其中碳14与碳12比值只有现代样品的一半，该古人死亡的年代距今大约多少年了？?
（三）课堂小结?
本堂课研究了放射性元素的衰变，其实质是原子核发生衰变。衰变有二种：α衰变、β衰变。γ辐射伴随α衰变和β衰变而产生。?
原子核衰变的快慢用半衰期表示，它是放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，完全由原子核自身的性质决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关。?
考古学家用半衰期很长放射性同位素14C作为时钟，来测量考古发掘物所经历的漫长年代，这种技术称为碳14鉴年技术?
（四）作业：?
布置学生课后看科学漫步?
探究：如何利用放射性元素的衰变来测定古物的年代。?
点评：留给学生课后思考和学习的空间。?
★板书设计?
5．2??原子核衰变?
一、原子核的衰变?
1.?原子核放出α粒子，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的α衰变。
2.?原子核放出β粒子，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的β衰变。?
?
3.α衰变和β衰变过程中遵循电荷数守恒，质量数守恒(不是质量守恒)?
二、半衰期?
1.定义：放射性元素的原子有一半发生衰变所需的时间称为这种元素的半衰期，是表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.公式： N0为原来的数量，N?为剩余个数;m0为原质量，m为剩余质量?
3.说明：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关??
(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．?
(3)不同的放射性元素，半衰期不同?
三、碳14鉴年技术
★教学目标?
（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?
（三）情感、态度与价值观?
1.总结连续衰变的规律和计算方法，带给学生自我体验的快乐。?
2.通过合作探究培养学生的团队精神。?
★教学重点?
原子核的衰变规律及半衰期?
★教学难点?
半衰期描述的对象?
★教学方法?
教师启发、引导，学生讨论、交流。?
★教学用具：?
投影片，多媒体辅助教学设备?
★课时安排?
1?课时??
★教学过程?
（一）复习回顾?
1.原子的核式结构模型的内容是什么？?
2.原子核由哪些部分组成？?
3.天然放射现象中原子核释放出哪几种射线？
(二）引入新课?
设问：点石成金的传说同学们都听说过，大家都知道，那只是一种传说，是不可能的。科学发展到今天，人们能不能将传说变成现实呢？导入新课。?
（二）进行新课?
1．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。?
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。?
教师：这个过程可以用衰变方程式来表示：
α衰变的实质是放射性元素原子核的两个质子和两个种子结合的较为紧密，有时它们回作为一个整体从较大的原子核内抛射出来，这就是α衰变。?
教师：钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成那它进行的是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。?
点评：写钍234核的衰变方程式是要求学生可以查阅化学书后面的元素周期表，但不可以看物理教材。在此培养学生查阅质料的能力。学生在此会碰到β粒子的表示，教师要及时直接给出结论：β粒子用表示。?
教师：钍234核的衰变方程式：
β衰变的实质是原子核内的一个中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子会从原子核内发射出来，就是β粒子。?
总结：
1.?原子核在发生α衰变和β衰变后，常常处在不稳定的高能级状态，它低能级状态跃迁，会向外辐射出γ射线，所以γ射线通常是伴随α射线和β射线而产生，原子核一般不会单独释放出γ射线。?
2.一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线?
3.α衰变和β衰变过程中遵循电荷数守恒，质量数守恒(不是质量守恒)?
4.α衰变和β衰变的通式
例1：写出放射性同位素经过β衰变和γ辐射，衰变成镁同位素Mg的衰变方程?
练习1：将下列衰变方程补充完整
练习2：钍经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅
2．半衰期?
教师：出示镭的衰变图像，寻找镭的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？总结：?
1.半衰期的定义：放射性元素的原子有一半发生衰变所需的时间称为这种元素的半衰期，是表示放射性元素衰变快慢的物理量.
2.公式：?N0为原来的数量，N?为剩余个数;m0为原质量，m为剩余质量?
3.说明：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关??
(2)单个的微观事件是不可预测的;半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．?
(3)不同的放射性元素，半衰期不同
要求学生看表格，了解一些医疗造影用的放射性元素的半衰期
例题2：已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？?
3.碳14鉴年技术?14C是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行β衰变，变成氮。动植物
一生中都从二氧化碳中吸收碳元素，它们体内的碳14与碳12比值同空气中14与碳12比值相同，保持恒定。当它们死亡后，立即停止与生物圈的碳交换，其碳14由于自发的进行β衰变含量开始减少，减少的速度由放射性衰变决定，应用质谱仪测量样品中残留的碳14含量，就可以知道有机物死亡的年龄?
考古学家用半衰期很长放射性同位素14C作为时钟，来测量考古发掘物所经历的漫长年代，这种技术称为碳14鉴年技术?
思考：已知14C?的半衰期是5730年，在某次考古发掘中获得一具古人类遗骸，测得其中碳14与碳12比值只有现代样品的一半，该古人死亡的年代距今大约多少年了？?
（三）课堂小结?
本堂课研究了放射性元素的衰变，其实质是原子核发生衰变。衰变有二种：α衰变、β衰变。γ辐射伴随α衰变和β衰变而产生。?
原子核衰变的快慢用半衰期表示，它是放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，完全由原子核自身的性质决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关。?
考古学家用半衰期很长放射性同位素14C作为时钟，来测量考古发掘物所经历的漫长年代，这种技术称为碳14鉴年技术?
（四）作业：?
布置学生课后看科学漫步?
探究：如何利用放射性元素的衰变来测定古物的年代。?
点评：留给学生课后思考和学习的空间。?
★板书设计?
5．2??原子核衰变?
一、原子核的衰变?
1.?原子核放出α粒子，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的α衰变。
2.?原子核放出β粒子，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的β衰变。?
?
3.α衰变和β衰变过程中遵循电荷数守恒，质量数守恒(不是质量守恒)?
二、半衰期?
1.定义：放射性元素的原子有一半发生衰变所需的时间称为这种元素的半衰期，是表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.公式： N0为原来的数量，N?为剩余个数;m0为原质量，m为剩余质量?
3.说明：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关??
(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．?
(3)不同的放射性元素，半衰期不同?
三、碳14鉴年技术