第5章 第2节 原子核衰变及半衰期2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）.docx

第5章第2节原子核衰变及半衰期2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）

授课内容

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教材分析

《第5章第2节原子核衰变及半衰期》选自2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第三册，本节内容旨在帮助学生理解原子核衰变的基本概念，掌握半衰期的计算与应用。教材通过生动的实例和形象的图示，引导学生探索原子核衰变的规律，培养学生对放射性现象的认识。课程紧密联系实际，以生活中的放射性现象为切入点，激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。教学内容符合高二年级学生的知识水平，为后续学习核物理打下坚实基础。

核心素养目标

本节课旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力、物理观念建构、科学思维方法。通过学习原子核衰变及半衰期的相关知识，使学生能够运用科学探究的方法，分析放射性现象，形成对原子核稳定性的深刻理解。在物理观念建构方面，引导学生建立原子核衰变的基本概念，认识半衰期在放射性物质研究中的应用价值。同时，培养学生运用科学思维方法，解决实际问题，提高学生的逻辑思维和分析能力，为学生的终身学习和全面发展奠定基础。

教学难点与重点

1.教学重点

-原子核衰变的基本类型及其特点，包括α衰变、β衰变和γ衰变。

-半衰期的定义、计算及其在放射性物质衰减中的应用。

-掌握放射性衰变系列的概念及其在实际中的应用。

举例：通过分析铀-238衰变系列，理解α衰变和β衰变如何交替进行，以及半衰期在预测放射性物质剩余量中的应用。

2.教学难点

-对半衰期概念的理解，特别是对其统计规律性的把握。

-掌握半衰期计算公式，并能够将其应用于实际问题。

-理解放射性衰变中，不同类型的衰变之间的相互关系和转化。

举例：难点在于让学生理解半衰期并非单个原子核的特性，而是大量原子核的统计规律，以及如何从复杂的衰变过程中抽象出半衰期的计算模型，解决实际问题，如考古年代测定。

教学方法与手段

1.教学方法：

-讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解原子核衰变及半衰期的理论知识，加深学生对概念的理解。

-讨论法：组织学生分组讨论放射性现象在现实生活中的应用，激发学生的探究兴趣，培养学生分析问题的能力。

-实验法：设计简单的放射性衰变模拟实验，让学生亲身体验，增强对知识点的直观感受。

2.教学手段：

-多媒体设备：利用多媒体课件展示原子核衰变动画，帮助学生形象理解衰变过程。

-教学软件：运用互动式教学软件，设计半衰期计算练习题，让学生在操作中掌握计算方法。

-网络资源：提供相关放射性现象的新闻案例，使学生了解所学知识在实际生活中的应用。

教学过程

首先，让我们共同翻开教材，进入第5章第2节的内容——原子核衰变及半衰期。今天我们将一起探索原子核内部的奥秘，了解放射性现象是如何发生的，以及如何计算和应用半衰期。

1.导入新课

（1）同学们，我们在上一节学习了原子结构的基础知识，今天我们要深入到原子核内部，看看原子核在发生什么变化。首先，我想请大家回忆一下，什么是放射性元素？（等待学生回答）放射性元素就是那些不稳定、会自发地发生核变化的元素。

（2）那么，放射性元素为什么会发生核变化呢？这就要引出我们今天要学习的主题——原子核衰变。

2.内容探究

（1）原子核衰变类型

首先，让我们来看一下原子核衰变的几种类型。请大家翻到教材第XX页，观察图XX，我们可以看到有三种类型的衰变：α衰变、β衰变和γ衰变。

①α衰变：原子核放出一个α粒子，即一个氦核，原子序数减少2，质量数减少4。

②β衰变：原子核放出一个β粒子，可以是电子或正电子，原子序数增加1或减少1，质量数不变。

③γ衰变：原子核从高能级跃迁到低能级时，释放出γ射线。

（2）半衰期

（3）半衰期的计算

现在，我们来学习如何计算半衰期。请看教材第XX页的公式，这个公式表示了放射性物质剩余量与时间的关系。我们来一起推导一下这个公式。

（4）放射性衰变系列

最后，我们要学习放射性衰变系列。放射性衰变系列是指一系列连续的原子核衰变过程。请大家翻到教材第XX页，观察图XX，我们可以看到一个放射性衰变系列的例子。

3.实践应用

（1）现在，让我们通过一个实验来观察原子核衰变现象。请大家按照实验指导书进行操作，观察实验现象，并记录下来。

（2）接下来，我会给大家发放一些练习题，请同学们运用我们刚才学习的知识，计算出这些放射性物质的半衰期。

4.总结与反思

5.课后作业

请同学们完成教材第XX页的练习题，巩固今天所学的知识。

拓展与延伸

1.拓展阅读材料

-《放射性元素的故事》：这本书详细介绍了放射性元素的发现、性质以及它们在科学研究中的应用，帮助学生更深入地了解放射性元素。

-《核能与核