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高三物理原子核衰变及半衰期教学设计40

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高三物理原子核衰变及半衰期教学设计40”,仅供参考,欢迎大家阅读。

3.2原子核衰变及半衰期
新课标要求
1、知识与技能
(1)了解天然放射现象及其规律;
(2)知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们;
(3)知道放射现象的实质是原子核的衰变;
(4)知道两种衰变的基本性质,并掌握原子核的衰变规律;
(5)理解半衰期的概念。
2、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)。
(3)通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法;
(4)通过对知识的理解,培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观
(1)树立正确的,严谨的科学研究态度;
(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点:天然放射现象及其规律,原子核的衰变规律及半衰期。
教学难点:知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们及半衰期描述的对象。
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
(一)引入新课
本节课我们来学习新的一章:原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识,核物理研究的是原子核的组成及其变化规律,是微观世界的现象。让我们走进微观世界,一起探索其中的奥秘!我们已经知道原子由原子核与核外电子组成。
那原子核内部又是什么结构呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒组成?用什么方法来研究原子核呢?
人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律,是从发现天然放射现象开始的,1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下,对铀和铀的各种矿石进行了深入研究,又发现了发射性更强的新元素。其中一种,为了纪念她的祖国波兰而命名为钋(Po),另一种命名为镭(Ra)。

(二)进行新课
1、天然放射现象
(1)物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象,具有放射性的元素称为放射性元素。
(2)放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于82的所有元素,都能自发的放出射线,原子序数小于83的元素,有的也具有放射性。
2、射线到底是什么
那这些射线到底是什么呢?把放射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图所示:(投影)
思考与讨论:
①你观察到了什么现象?为什么会有这样的现象?
②如果射线,射线都是带电粒子流的话,根据图判断,他们分别带什么电荷。
③如果不用磁场判断,还可以用什么方法判断三种射线的带电性质?

①射线分成三束,射线在磁场中发生偏转,是受到力的作用。这个力是洛伦兹力,说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则,可以判断射线都是正电荷,射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用,可以加一偏转电场,也能判断三种射线的带电性质,如图:
我们已经研究了这三种射线的带电性质,那么这些射线还有哪些性质呢?请同学们阅读课文后填写表格。看书总结。
小结:
①实验发现:元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的,跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在,还是和其他元素形成化合物,或者对它施加压力,或者升高它的温度,它都具有放射性。
②三种射线都是高速运动的粒子,能量很高,都来自于原子核内部,这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能,原子核内也有其复杂的结构。
例题:下列说法正确的是()
A.射线粒子和电子是两种不同的粒子B.红外线的波长比X射线的波长长
C.粒子不同于氦原子核D.射线的贯穿本领比粒子强
点评:本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初,人们发现X,,,射线,经研究知道,X,射线均为电磁波,只是波长不同。可见光,红外线也是电磁波,波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外,射线是电子流,粒子是氦核。从,,三者的穿透本领而言:射线最强,射线最弱,这些知识要牢记。
3、原子核的衰变
(1)原子核的衰变
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。一种物质变成另一种物质。
(2)α衰变
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。这个过程可以用衰变方程式来表示:23892U→23490Th+42He
(3)衰变方程式遵守的规律
第一、质量数守恒
第二、核电荷数守恒
α衰变规律:AZX→A-4Z-2Y+42He
(4)β衰变
钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成23491Pa(镤),那它进行的是β衰变,请同学们写出钍234核的衰变方程式?β粒子用0-1e表示。
钍234核的衰变方程式:23490Th→23491Pa+0-1e
衰变前后核电荷数、质量数都守恒,新核的质量数不会改变但核电荷数应加1
β衰变规律:AZX→AZ+1Y+0-1e
提问:β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题,但并不象α衰变那样容易理解,因为核电荷数要增加,学生会问为什么会增加?哪来的电子?
原子核内虽然没有电子,但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子:10n→11H+0-1e这个电子从核内释放出来,就形成了β衰变。可以看出新核少了一个中子,却增加了一个质子,并放出一个电子。
(5)γ射线
是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光(能量)辐射,通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。理解γ射线的本质,不能单独发生。

4、半衰期
提问:阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律?用什么物理量描述?这种描述的对象是谁?
氡的衰变图的投影:
m/m0=(1/2)n
学生交流阅读体会:
(1)氡每隔3.8天质量就减少一半。
(2)用半衰期来表示。
(3)大量的氡核。
总结:半衰期表示放射性元素的衰变的快慢;放射性元素的原子核,有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期;半衰期描述的对象是大量的原子核,不是个别原子核,这是一个统计规律。jAb88.COm

例如:数学上的概率问题
(抛硬币)将1万枚硬币抛在地上,那正反两面的个数大概为5000对5000,但就某个硬币来看要么是正面,要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用,对个别不适用。
元素的半衰期反映的是原子核内部的性质,与原子所处的化学状态和外部条件无关。简单介绍:
镭226→氡222的半衰期为1620年
铀238→钍234的半衰期为4.5亿年
说明:一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在,或者加压,增温均不会改变。

教师给出课堂巩固练习题
例1:配平下列衰变方程
23492U→23090Th+(42He)
23490U→23491Pa+(0-1e)
例2:钍232(23290Th)经过________次α衰变和________次β衰变,最后成为铅208(20882Pb)
分析:因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能,所以应先从判断α衰变次数入手:
α衰变次数==6
每经过1次α衰变,原子核失去2个基本电荷,那么,钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差,决定了β衰变次数:
β衰变次数==4

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高三物理教案:《原子核衰变及半衰期》教学设计


原子核衰变及半衰期

新课标要求

1、知识与技能

(1)了解天然放射现象及其规律;

(2)知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们;

(3)知道放射现象的实质是原子核的衰变;

(4)知道两种衰变的基本性质,并掌握原子核的衰变规律;

(5)理解半衰期的概念。

2、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)。

(3)通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法;

(4)通过对知识的理解,培养自学和归纳能力。

3、情感、态度与价值观

(1)树立正确的,严谨的科学研究态度;

(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点:天然放射现象及其规律,原子核的衰变规律及半衰期。

教学难点:知道三种射线的本质,以及如何利用磁场区分它们及半衰期描述的对象。

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

(一)引入新课

本节课我们来学习新的一章:原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识,核物理研究的是原子核的组成及其变化规律,是微观世界的现象。让我们走进微观世界,一起探索其中的奥秘!我们已经知道原子由原子核与核外电子组成。

那原子核内部又是什么结构呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒组成?用什么方法来研究原子核呢?

人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律,是从发现天然放射现象开始的,1896年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下,对铀和铀的各种矿石进行了深入研究,又发现了发射性更强的新元素。其中一种,为了纪念她的祖国波兰而命名为钋(Po),另一种命名为镭(Ra)。

(二)进行新课

1、天然放射现象

(1)物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象,具有放射性的元素称为放射性元素。

(2)放射性不是少数几种元素才有的,研究发现,原子序数大于82的所有元素,都能自发的放出射线,原子序数小于83的元素,有的也具有放射性。

2、射线到底是什么

那这些射线到底是什么呢?把放射源放入由铅做成的容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场,发现射线如图所示:(投影)

思考与讨论:

①你观察到了什么现象?为什么会有这样的现象?

②如果 射线, 射线都是带电粒子流的话,根据图判断,他们分别带什么电荷。

③如果不用磁场判断,还可以用什么方法判断三种射线的带电性质?

①射线分成三束,射线在磁场中发生偏转,是受到力的作用。这个力是洛伦兹力,说明其中的两束射线是带电粒子。

②根据左手定则,可以判断 射线都是正电荷, 射线是负电荷。

③带电粒子在电场中要受电场力作用,可以加一偏转电场,也能判断三种射线的带电性质,如图:

我们已经研究了这三种射线的带电性质,那么这些射线还有哪些性质呢?请同学们阅读课文后填写表格。看书总结。

小结:

①实验发现:元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的,跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在,还是和其他元素形成化合物,或者对它施加压力,或者升高它的温度,它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子,能量很高,都来自于原子核内部,这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能,原子核内也有其复杂的结构。

例题:下列说法正确的是( )

A. 射线粒子和电子是两种不同的粒子 B.红外线的波长比X射线的波长长

C. 粒子不同于氦原子核 D. 射线的贯穿本领比 粒子强

点评:本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初,人们发现X, , , 射线,经研究知道,X, 射线均为电磁波,只是波长不同。可见光,红外线也是电磁波,波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外, 射线是电子流, 粒子是氦核。从 , , 三者的穿透本领而言: 射线最强, 射线最弱,这些知识要牢记。

3、原子核的衰变

(1)原子核的衰变

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。一种物质变成另一种物质。

(2)α衰变

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。这个过程可以用衰变方程式来表示:23892U→23490Th+42He

(3)衰变方程式遵守的规律

第一、质量数守恒

第二、核电荷数守恒

α衰变规律:AZX→A-4Z-2Y+42He

(4)β衰变

钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成23491Pa(镤),那它进行的是β衰变,请同学们写出钍234核的衰变方程式?β粒子用0-1e表示。

钍234核的衰变方程式: 23490Th→23491Pa+0-1e

衰变前后核电荷数、质量数都守恒,新核的质量数不会改变但核电荷数应加1

β衰变规律:AZX→AZ+1Y+0-1e

提问:β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题,但并不象α衰变那样容易理解,因为核电荷数要增加,学生会问为什么会增加?哪来的电子?

原子核内虽然没有电子,但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子:10n→11H+0-1e 这个电子从核内释放出来,就形成了β衰变。可以看出新核少了一个中子,却增加了一个质子,并放出一个电子。

(5)γ射线

是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光(能量)辐射,通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。理解γ射线的本质,不能单独发生。

4、半衰期

提问:阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律?用什么物理量描述?这种描述的对象是谁?

氡的衰变图的投影:

m/m0=(1/2)n

学生交流阅读体会:

(1)氡每隔3.8天质量就减少一半。

(2)用半衰期来表示。

(3)大量的氡核。

总结:半衰期表示放射性元素的衰变的快慢;放射性元素的原子核,有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期;半衰期描述的对象是大量的原子核,不是个别原子核,这是一个统计规律。

例如:数学上的概率问题

(抛硬币)将1万枚硬币抛在地上,那正反两面的个数大概为5000对5000,但就某个硬币来看要么是正面,要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用,对个别不适用。

元素的半衰期反映的是原子核内部的性质,与原子所处的化学状态和外部条件无关。简单介绍:

镭226→氡222的半衰期为1620年

铀238→钍234的半衰期为4.5亿年

说明:一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在,或者加压,增温均不会改变。

教师给出课堂巩固练习题

例1:配平下列衰变方程

23492U→23090Th+( 42He )

23490U→23491Pa+( 0-1e )

例2:钍232(23290Th)经过________次α衰变和________次β衰变,最后成为铅208(20882Pb)

分析:因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能,所以应先从判断α衰变次数入手:

α衰变次数= =6

每经过1次α衰变,原子核失去2个基本电荷,那么,钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差,决定了β衰变次数:

β衰变次数= =4

高三物理原子核结构教学设计38


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的教案要怎么做呢?以下是小编为大家收集的“高三物理原子核结构教学设计38”欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

3.1原子核结构
新课标要求
1、知识与技能
(1)知道原子核的组成,知道核子和同位素的概念。
2、过程与方法
(1)通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法;
(2)通过对知识的理解,培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观
(1)树立正确的,严谨的科学研究态度;
(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点:原子核的组成。
教学难点:如何利用磁场区分质子与中子
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
1、原子核的组成
问提:质子:由谁发现的?怎样发现的?中子:发现的原因是什么?由谁发现的?(卢瑟福用粒子轰击氮核,发现质子。查德威克发现中子。发现原因:如果原子核中只有质子,那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比,但实际却是,绝大多数情况是前者的比值大些,卢瑟福猜想核内还有另一种粒子)
小结:
①质子(proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等,
中子(nucleon)不带电,
②数据显示:质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核。

提问:③原子核的电荷数是不是电荷量?④原子荷的质量数是不是质量?
提示:③不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍,那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,那这个倍数叫做原子核的质量数。
小结:③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数
⑤符号表示原子核,X:元素符号;A:核的质量数;Z:核电荷数
一种铀原子核的质量数是235,问:它的核子数,质子数和中子数分别是多少?(核子数是235,质子数是92,中子数是143)

2、同位素(isotope)
(1)定义:具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称同位素。
(2)性质:原子核的质子数决定了核外电子数目,也决定了电子在核外的分布情况,进而决定了这种元素的化学性质,因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
提问:列举一些元素的同位素?
提示:氢有三种同位素:氕(通常所说的氢),氘(也叫重氢),氚(也叫超重氢),符号分别是:。
碳有两种同位素,符号分别是。

高三物理教案:《原子核结构》教学设计


原子核结构

新课标要求

1、知识与技能

(1)知道原子核的组成,知道核子和同位素的概念。

2、过程与方法

(1)通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法;

(2)通过对知识的理解,培养自学和归纳能力。

3、情感、态度与价值观

(1)树立正确的,严谨的科学研究态度;

(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点:原子核的组成。

教学难点:如何利用磁场区分质子与中子

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

1、原子核的组成

问提:质子:由谁发现的?怎样发现的? 中子:发现的原因是什么?由谁发现的?(卢瑟福用 粒子轰击氮核,发现质子。查德威克发现中子。发现原因:如果原子核中只有质子,那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比,但实际却是,绝大多数情况是前者的比值大些,卢瑟福猜想核内还有另一种粒子)

小结:

①质子(proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等,

中子(nucleon)不带电,

②数据显示:质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核。

提问:③原子核的电荷数是不是电荷量?④原子荷的质量数是不是质量?

提示:③不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍,那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,那这个倍数叫做原子核的质量数。

小结:③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

⑤ 符号 表示原子核,X:元素符号;A:核的质量数;Z:核电荷数

一种铀原子核的质量数是235,问:它的核子数,质子数和中子数分别是多少?(核子数是235,质子数是92,中子数是143)

2、同位素(isotope)

(1)定义:具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称同位素。

(2)性质:原子核的质子数决定了核外电子数目,也决定了电子在核外的分布情况,进而决定了这种元素的化学性质,因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

提问:列举一些元素的同位素?

提示:氢有三种同位素:氕(通常所说的氢),氘(也叫重氢),氚(也叫超重氢),符号分别是: 。

碳有两种同位素,符号分别是 。

高三物理原子核结构教案37


第一节原子核结构
新课标要求
1、知识与技能
(1)知道原子核的组成,知道核子和同位素的概念。
2、过程与方法
(1)通过观察,思考,讨论,初步学会探究的方法;
(2)通过对知识的理解,培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观
(1)树立正确的,严谨的科学研究态度;
(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点:原子核的组成。
教学难点:如何利用磁场区分质子与中子
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
1、原子核的组成
问提:质子:由谁发现的?怎样发现的?中子:发现的原因是什么?由谁发现的?(卢瑟福用粒子轰击氮核,发现质子。查德威克发现中子。发现原因:如果原子核中只有质子,那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比,但实际却是,绝大多数情况是前者的比值大些,卢瑟福猜想核内还有另一种粒子)
小结:
①质子(proton)带正电荷,电荷量与一个电子所带电荷量相等,
中子(nucleon)不带电,
②数据显示:质子和中子的质量十分接近,统称为核子,组成原子核。

提问:③原子核的电荷数是不是电荷量?④原子荷的质量数是不是质量?
提示:③不是,原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍,那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,那这个倍数叫做原子核的质量数。
小结:③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数
⑤符号表示原子核,X:元素符号;A:核的质量数;Z:核电荷数
一种铀原子核的质量数是235,问:它的核子数,质子数和中子数分别是多少?(核子数是235,质子数是92,中子数是143)
2、同位素(isotope)
(1)定义:具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称同位素。
(2)性质:原子核的质子数决定了核外电子数目,也决定了电子在核外的分布情况,进而决定了这种元素的化学性质,因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
提问:列举一些元素的同位素?
提示:氢有三种同位素:氕(通常所说的氢),氘(也叫重氢),氚(也叫超重氢),符号分别是:。
碳有两种同位素,符号分别是。

文章来源:http://m.jab88.com/j/72909.html

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