放射性元素的衰变教学设计——定稿

19.2 放射性元素的衰变——教研课

授课人谭本松

★新课标要求

（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

通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，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。

★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）复习引入

教师：α、β、γ射线各有什么特性，如何用符号表示？

教师：同学们有没有听说过点石成金的传说吗？

学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。

（介绍炼金士的徒劳追求————经过现代方法鉴定，药金只是含锌的黄铜。）

看来，点石成金是不可能实现了，果真是这样？到了20世纪，科学昌盛了，于是，科学家又重新想起，要圆当年炼金家“点石成金”的梦。

问题：给同学们以下信息，作为当代的炼金术士，你有方法实现前人的夙愿么？

①

利用高能的γ射线来照射某种金属元素时，这种金属元素的原子核便会失去一个质子，转变成原子序数比它小1的金属元素。 ② 打开元素周期表，观察金原子序数与汞原子序数的关系。

学生讨论，并请部分代表发言。

根据上述设想，日本科学家松本高明进行了一次大型实验，将1.34t 汞放在一个特制的容器中，然后用五千万电子伏特的γ射线照射汞，照射时间为70天，最后得到74kg 的黄金。

看来，真的可以通过直接改变原子核质子数，来创造新原子！

点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。

教师：那么，我们现在就开始一起学习的这种神奇的物理现象——衰变！ 点评：及时推出课题。

（二）进行新课

1．原子核的衰变

教师：观察右侧所示衰变，反应前后：①总质量数有何特点？②总电荷数有何特点？

学生讨论，并请代表回答。

①双守恒

②方程2，产生了什么新元素？

③将这种衰变称为α衰变！

学生讨论，并请部分代表发言。

点评：设疑、推理。

教师：（展示α衰变通用方程）A Z X →A-4Z-2Y+42He

教师：请请观察以下两个核方程，思考：①未知部分应该是什么？②请写出这种衰变的通用反应式。

238

234492902

U Th+He

学生讨论，并请代表回答。

因此，将这种衰变称为β衰变！

教师：（请学生上台书写β衰变的通用表达式）

典型例题

教师：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。

问题：为什么不称为γ衰变？

学生理解γ射线的本质，不能单独发生。

点评：这些课堂练习都很基本完全可以由学生自己讨论解决。 教师：比较衰变方程和化学方程的不同。

2．半衰期

教师：阅读课本P71，并思考：①什么叫半衰期？③下图中，氡的半衰期是多少？

学生带着问题看书。

点评：培养学生自学能力、阅读能力、提炼有用信息的能力。

教师提供教材上的氡的衰变图的投影：

?24

122411+→Mg Na ?

234

9123490+→Pa Th 钠 镁

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。

教师：（引导学生推导半衰期公式）

点评：教师做引导和类比可以从统计规律的角度出发。

例如：数学上的概率问题

半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，具有统计意义。

“发生的概率”“单个微观事件是不可预测的”

⑴抛硬币游戏（5次），理论上讲出现国徽和字的各可能性为50%。

⑵事实并非如此，问题出在哪儿？

（学生明白了：之所以两面出现概率不符，因为上抛次数不够多）统计规律是针对“大量事件”对“个别事件”无意义。

学生对原子所处的化学状态和外部条件进行理解。

教师：播放视频：各种放射性元素的半衰期——铀的半衰期长达45亿年！这也是核灾难最大的危害！镭226→氡222的半衰期为1620年。

铀238→钍234的半衰期为45亿年。

以上事实说明了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。否者铀的放射性也便不会那么让人担忧了！

典型例题+当堂检测

（三）课堂小结

教师引导学生自己进行总结。

学生总结，讨论。

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。

（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。