高中物理选择性必修第三册：2-放射性元素的衰变-教学设计.pdfVIP

教学设计

课程基本信息

学科物理年级高二学期春季

课题放射性元素的衰变

教科书书名：选择性必修三教材

出版社：人民教育出版社

教学目标

1.进一步学习、理解放射性元素的衰变，知道原子核衰变的本质及其性质，会写衰变方

程、判断衰变类型，知道半衰期的概念。

2.能够进一步感受原子核具有复杂的内部结构。理解半衰期这一统计物理概念的意义。能够

根据原子核的衰变方程结合原子核衰变的本质和特性推理发生何种衰变以及衰变的次数。

3.通过实验结果确定衰变后的元素，让学生体会实验在物理学科中的重要性与特殊性。

教学内容

教学重点：

理解原子核衰变的本质，能够根据衰变方程判断衰变类型及次数。能够进行半衰期的简单计

算。

教学难点：

理解原子核衰变的本质，能够根据衰变方程判断衰变类型及次数。能够理解半衰期是一个统

计概念。

教学过程

新课引入：

在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成

金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。

当然，这些炼金术士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一

种元素变成另一种元素的过程吗？

类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着，这就

是伴随着天然放射现象发生的原子核“衰变”的过程。

一、原子核的衰变

师：首先我们来看什么是原子核的衰变？

原子核的衰变：天然放射现象中原子核自发地放出α射线或β射线，

由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，就变成另一种原子核。

我们把这种变化称为原子核的衰变。

师：原子核自发放出α粒子而转变为新核的过程叫α衰变。原子核自发放

出一个α粒子，质量数减少4，电荷数减少2，就成了一个新原子核的过程。

师：在α衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于

原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向前移还是

向后移？要移动几位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律

吗？

师：原子核自发放出β粒子而转变为新核的过程叫β衰变。原子核放出一

个β粒子，质量数不变，电荷数增加1，就成了一个新原子核的过程。

师：在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？

师：α衰变实质是核内的两个质子转化成了一个氦核。

β衰变实质是原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子。

师：放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要

向低能级跃迁，并放出γ光子。γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。

二、半衰期

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

小试牛刀

三、核反应

衰变是原子核的自发变化，科学家更希望人工控制原子核的变化。当卢瑟福

有用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子。这是

第一次实现的原子核的人工转变。

1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或发生状态变化的过程。

2、条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生

转变。

3、规律：质量数和电荷数都守恒

4、原子核人工转变的三大发现

四、放射性同位素及其应用

五、辐射与安全

备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可

自行补充增加。