《无机化学》案例教学X射线的产生及性质.PDF

《无机化学》 案例教学 X 射线的产生及性质 山西师范大学 化学与材料科学学院 【科 目】 材料化学 主讲题目】 X 射线的产生及性质 教学目标】 一、知识目标 1. 掌握X 射线的性质 2. 了解X 射线的产生 3. 熟悉X 射线管的结构 二、能力目标 1. 培养学生尊重实验事实的科学思想，将理论联系实际 2. 通过分析生活和科研中X 射线的应用，培养学生对X 射线结构分析的学习 兴趣 教学重点】 1. X 射线的性质 2. X 射线的产生原理 教学难点】X 射线管的结构 教材分析】 要实现X 射线在科研等领域的应用，需要了解X 射线的性质等问题，因 此提出X 射线的研究任务，即产生及性质，再分别对二者进行分析。 【教学设计】 通过X 射线在生活和研究领域的应用，引出X 射线的性质。讲述X 射线 的定义，通过与可见光对比，阐述X 射线的特性、产生和X 射线管的结构。 教学方法】 1. 讲授为主，讨论为 2. 多媒体辅助教学 教学时间】 25 分钟 教学过程】 备注 一、导入 回顾上一节内容：X 射线衍射分析技术的发展及现状。 1895 年 11 月8 日，德国物理学家威廉-伦琴教授在研究 提问，X 射线的 阴极射线引起荧光现象时，发现一种不同于可见光的新射线， 发现, 结合多媒 于是用数学上表示未知数的字母X 来称呼它，取名X 射线， 也称X 光。 1914 年，德国物理学家劳埃成功地完成了晶体 体 ，讲述X 射线 的X 射线衍射实验，获得了第一张X 射线衍射照片，奠定X 的发现和第一张 射线衍射结构分析的实验和理论基础。 衍射照片 现在，人们广泛将X 射线用于医学诊断和治疗，金属探 伤；在基础科学和应用科学领域内，X 射线被广泛用于晶体 的结构分析。 结合多媒体 ，讲 今天，讨论的就是X 射线的二个基础知识：X 射线的产 述X 射线的应用 生和性质。 二、新课学习 引出新课内容 1. X 射线的性质 X 射线的定义，是一种具有 短波长的高能电磁波。 -9 X 射线的波长范围为0.001-10 nm （1 nm= 1 10 m ）， 介于紫外线和 γ 射线之间，并有部分重叠。可见光的波长约 在400-700 nm 之间，可见，X 射线的波长比可见光的波长 板书 要短得多。X 射线的波长在空气中传播的速度和可见光一 样。 结合多媒体图示 X 射线是一种本质与可见光相同的电磁波，所以具有 讲解 ，过程中设 类似于可见光的性质--波粒二象性。X 射线显示其波动性 时，有一定的频率和波长，表现出衍射现象。粒子性表现 问引起学生兴趣 为光子数可计，每个X 射线光子具有该频率的最小能量E ， 可以表示： hc E hv