物理选修3-5沪科版4.2原子核的衰变教案

【课题】§4.2 原子核的衰变

【教学目标】

知识与技能

1、了解天然放射现象的发现过程，知道三种射线的本质，以及区分它们的方法；

2、知道放射现象的实质是原子核的衰变；知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的

衰变规律；

3、理解半衰期的概念及考古工作中的“碳-14测年法”。

过程与方法

1、通过学习科学家发现探究天然放射现象的过程，理解天然放射现象的实质以及规律。

2、通过练习，使学生掌握书写原子核的衰变方程式表示核衰变的规律，能够利用半衰

期来进行简单计算。

3、通过阅读，了解研究放射性元素的半衰期在考古工作中的“碳-14测年法”。

情感、态度与价值观

1、体验科学家在科学研究中严谨的工作态度和作风，树立严谨细致的治学态度；

2、通过学习树立辩证唯物主义的科学观和世界观，树立为人类造福的价值观。

【教学重点】

学习理解天然放射现象的实质，理解其规律：原子核的衰变规律及半衰期。

【教学方法】

读书自学法 + 指导性讲授

【教学过程】

19世纪末的三大发现：

1895年伦琴发现了X射线；

1896年贝克勒尔发现了天然放射性；

1897年J·J·汤姆生发现了电子。

这就是说，关于原子核的实验研究实际上在19世纪末已经开始，这就是贝克勒尔关于天然放射性的发现，以及居里夫妇和卢瑟福对射线的研究。

为什么这样说？因为后来才知道他们对天然放射现象的研究已经触及到原子核的结构及其变化问题了。

下面我们看看什么是天然放射现象，其实质是什么？看看它遵循什么规律？

指导学生阅读教材P.70\

贝克勒尔的偶然发现

⏹放射性元素普查

居里夫人的研究

居里夫人的发现

教师小结，并明确讲解如下概念：

天然放射现象

放射性

放射性元素

指导学生阅读教材P.66~67：

⏹“三剑客”姓甚名谁

⏹“三剑客”的本领

教师小结，并明确讲解如下结论：

1、这些射线是从原子核内发射出来的。α射线是粒子流，α粒子就是氦原子核，电荷数为2，质量数为4；β射线是高速运动的电子流；γ射线是波长很短的电磁波。

2、三种射线的性质：

α射线：

β射线：

γ射线：

先让学生阅读P.72d的相关内容，然后老师精讲，明晰概念和规律

1、原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化，叫做原子核的衰变。

2、α衰变：放出α粒子的衰变叫做α衰变。

3、β衰变：放出β粒子的衰变叫做β衰变。

4、γ射线从何而来：

放射性元素的原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的新核往往处于激发状态，这时它要向低能量状态跃迁，辐射出光子，产生γ射线。

5、原子核衰变的规律

衰变前后核电荷数、质量数都守恒；

α衰变：核的质量数减少4，核电荷数减少2；

β衰变：新核的质量数不会改变但核电荷数应加1。

6、衰变方程

表示原子核衰变过程的式子。与前面学习的核反应方程的写法相同。

1、指导学生阅读教材P.73

2、教师小结，并明确讲解如下结论：

（1）对于单个原子核而言，它衰变的时刻是不确定的。但大量的放射性物质中发生衰变的量的变化却是有规律的。

（2）放射性元素每经过一段时间，就会有一半的核发生衰变，这段时间叫做放射性元素的半衰期（half life）。半衰期反映的是大量原子核的平均衰变快慢。

（3）放射性元素的半衰期是由其原子核本身决定的。不会随元素存在的物理状态和化学状态的变化而变化。

3、案例分析

案例1、P.73

让学生看图-思考-讨论；老师组织整理答案。

案例2、P.74

让学生看图-思考-讨论；老师组织整理答案。

【课堂小结】

1、天然放射性的发现：

2、三种射线及其的性质：

3、放射性元素的衰变及其规律：

（1）变前后核电荷数、质量数都守恒；

α衰变：核的质量数减少4，核电荷数减少2；

β衰变：新核的质量数不会改变但核电荷数应加1。

γ射线一般会伴随α衰变或β衰变而产生。

（2）半衰期规律：

【课后作业布置】

（1）阅读教材P.73：信息浏览 \ 《卢瑟福与α粒子》

阅读教材P.74：信息浏览 \ 《大自然的“时钟”——碳-14 》（2）课外练习：教材P.75 《家庭作业与活动》1、2、3、4