19.1《原子核的組成 》學案 人教版選修3 5

第十九章 原子核新課標要求1內(nèi)容標準 （1）知道原子核的組成。知道放射性和原子核的衰變。會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統(tǒng)計意義。 （2）了解放射性同位素的應用。知道射線的危害和防護。 例1 了解放射性在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)中的應用。 例2 調(diào)查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，了解相關的國家標準。 （3）知道核力的性質。能簡單解釋輕核與重核內(nèi)中子數(shù)、質子數(shù)具有不同比例的原因。會根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷守恒寫出核反應方程。 （4）認識原子核的結合能。知道裂變反應和聚變反應。關注受控聚變反應研究的進展。 （5）知道鏈式反應的發(fā)生條件。了解裂變反應堆的工作原理。了解常用裂變反應堆的類型。知道核電站的工作模式。 （6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關系。 例3 思考核能開發(fā)帶來的社會問題。 （7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理學的基礎知識。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2活動建議： （1）通過查閱資料，了解常用的射線檢測方法。 （2）觀看有關核能利用的錄像片。 （3）舉辦有關核能利用的科普講座。新課程學習191 原子核的組成新課標要求（一）知識與技能1了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2知道三種射線的本質，以及如何利用磁場區(qū)分它們。3知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。（二）過程與方法1通過觀察，思考，討論，初步學會探究的方法。2通過對知識的理解，培養(yǎng)自學和歸納能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1樹立正確的，嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度。2樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。教學重點天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。教學難點知道三種射線的本質，以及如何利用磁場區(qū)分它們。教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備課時安排1 課時教學過程（一）引入新課教師：本節(jié)課我們來學習新的一章：原子核。本章主要介紹了核物理的一些初步知識，核物理研究的是原子核的組成及其變化規(guī)律，是微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進微觀世界，一起探索其中的奧秘！我們已經(jīng)知道，原子由什么微粒組成?。繉W生回答：原子由原子核與核外電子組成。點評：由原來的知識引入新課，對新的一章有一個大致的了解。教師：那原子核內(nèi)部又是什么結構呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒組成？用什么方法來研究原子核呢？學生思考討論。點評：帶著問題學習，激發(fā)學習熱情教師：人類認識原子核的復雜結構和它的變化規(guī)律，是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的。1896年，法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下，對鈾和鈾的各種礦石進行了深入研究，又發(fā)現(xiàn)了發(fā)射性更強的新元素。其中一種，為了紀念她的祖國波蘭而命名為釙（Po），另一種命名為鐳（Ra）。學生一邊聽，一邊看掛圖。點評：配合掛圖，展示物理學發(fā)展史上的有關事實，樹立學生對科學研究的正確態(tài)度。（二）進行新課1天然放射現(xiàn)象（1）物質發(fā)射射線的性質稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象具有放射性的元素稱為放射性元素（2）放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性學生一邊聽，一邊看書。2射線到底是什么教師：那這些射線到底是什么呢？這就激發(fā)著人們?nèi)で蟠鸢福喊逊派湓捶湃胗摄U做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細細的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場，發(fā)現(xiàn)射線如圖所示：（投影）思考與討論：你觀察到了什么現(xiàn)象？為什么會有這樣的現(xiàn)象？如果射線，射線都是帶電粒子流的話，根據(jù)圖判斷，他們分別帶什么電荷。如果不用磁場判斷，還可以用什么方法判斷三種射線的帶電性質？學生分組討論，回答問題以及實驗方案。射線分成三束，射線在磁場中發(fā)生偏轉，是受到力的作用。這個力是洛倫茲力，說明其中的兩束射線是帶電粒子。根據(jù)左手定則，可以判斷射線是正電荷，射線是負電荷。帶電粒子在電場中要受電場力作用，可以加一偏轉電場，也能判斷三種射線的帶電性質，如圖點評：給出實驗現(xiàn)象，設置問題情境，引導學生自己得出結論，培養(yǎng)學生的觀察，分析，探究的能力。培養(yǎng)學生合作式學習的能力用多種方案解決一個問題有利于培養(yǎng)學生的擴散散性思維。教師：我們已經(jīng)研究了這三種射線的帶電性質，那么這些射線還有哪些性質呢？請同學們閱讀課文后填寫表格。學生看書，進行總結。點評：培養(yǎng)學生自學，總結的能力。教師：（幫助小結）實驗發(fā)現(xiàn)：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的物理或化學狀態(tài)無關。不管該元素是以單質的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或者對它施加壓力，或者升高它的溫度，它都具有放射性。三種射線都是高速運動的粒子，能量很高，都來自于原子核內(nèi)部，這也使我們認識到原子核蘊藏有巨大的核能，原子核內(nèi)也有其復雜的結構。學生對照表格，理解書本知識。點評：通過對照表格，可以讓學生更好的掌握規(guī)律性質。3原子核的組成教師提問：質子：由誰發(fā)現(xiàn)的？怎樣發(fā)現(xiàn)的？ 中子：發(fā)現(xiàn)的原因是什么？是由誰發(fā)現(xiàn)的？學生看書，然后回答問題盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質子。查德威克發(fā)現(xiàn)中子。發(fā)現(xiàn)原因：如果原子核中只有質子，那么原子核的質量與電荷量之比應等于質子的質量與電荷量之比，但實際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內(nèi)還有另一種粒子。教師：（幫助小結）質子(proton)帶正電荷，電荷量與一個電子所帶電荷量相等，中子(nucleon)不帶電，數(shù)據(jù)顯示：質子和中子的質量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。教師：提問：原子核的電荷數(shù)是不是電荷量？原子荷的質量數(shù)是不是質量？學生看書，然后回答問題：不是，原子核所帶的電荷量總是質子電荷的整數(shù)倍，那這個倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍，那這個倍數(shù)叫做原子核的質量數(shù)。點評：加強學生對書本知識的理解能力，以及語言概括能力。小結：原子核的電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)原子核的質量數(shù)=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù) 符號表示原子核，X：元素符號；A：核的質量數(shù)；Z：核電荷數(shù)教師：給出思考與討論題。一種鈾原子核的質量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？學生回答：核子數(shù)是235，質子數(shù)是92，中子數(shù)是143。點評：學生回答調(diào)動他們學習的積極性。4同位素(isotope)（1）定義：具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。（2）性質：原子核的質子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進而決定了這種元素的化學性質，因而同種元素的同位素具有相同的化學性質。學生一邊聽，一邊看書。提問：列舉一些元素的同位素？學生回答：氫有三種同位素：氕（通常所說的氫），氘（也叫重氫），氚（也叫超重氫），符號分別是：。碳有兩種同位素，符號分別是。點評：舉例說明同位素的性質，加深對這一概念的理解。例：下列說法正確的是（ ）A射線粒子和電子是兩種不同的粒子B紅外線的波長比X射線的波長長C粒子不同于氦原子核D射線的貫穿本領比粒子強學生回答：BD點評：本題考查了粒子的性質及電磁波波長的比較等基本知識。19世紀末20世紀初，人們發(fā)現(xiàn)X，射線，經(jīng)研究知道，X，射線均為電磁波，只是波長不同?？梢姽猓t外線也是電磁波，波長從短到長的電磁波波譜要牢記。另外，射線是電子流，粒子是氦核。從，三者的穿透本領而言：射線最強，射線最弱，這些知識要牢記。（三）課堂小結1天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。2三種射線的性質。3原子核的組成。學生總結，討論。（四）作業(yè)：1認真閱讀課后的“科學足跡”。完成問題與練習。2探究活動：射線的來源：原子核內(nèi)沒有電子，射線如何而來？點評：學生課后探究。激發(fā)學生學習的熱情，為以后的學習作好準備。教學體會這節(jié)課由天然放射現(xiàn)象開始，揭示了原子核是可分的。展示物理學發(fā)展史上的有關事實，是對學生進行辨證唯物主義思想教育的好素材。放射性元素放出的