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2019 2020 年新課標人教版 3 5 選修三 18 2 放射性元素的衰變 WORD 教案 3 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(guān)的國家標準 3 知道核力的性質(zhì) 能簡單解釋輕核與重核內(nèi)中子數(shù) 質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因 會根據(jù)質(zhì)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(jié)合能 知道裂變反應和聚變反應 關(guān)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(shù)與社會的關(guān)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(chǔ)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(guān)核能利用的錄像片 3 舉辦有關(guān)核能利用的科普講座 新課程學習 19 2 放射性元素的衰變 新課標要求 一 知識與技能 1 知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)是原子核的衰變 2 知道兩種衰變的基本性質(zhì) 并掌握原子核的衰變規(guī)律 3 理解半衰期的概念 二 過程與方法 1 能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式 2 能夠利用半衰期來進行簡單計算 課后自學 三 情感 態(tài)度與價值觀 通過傳說的引入 對學生進行科學精神與唯物史觀的教育 不斷的設(shè)疑培養(yǎng)學生對科 學孜孜不倦的追求 從而引領(lǐng)學生進入一個美妙的微觀世界 教學重點 原子核的衰變規(guī)律及半衰期 教學難點 半衰期描述的對象 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(shè)備 課時安排 1 課時 教學過程 一 引入新課 教師 同學們有沒有聽說過點石成金的傳說 或者將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì) 學生討論非常活躍 孫悟空 八仙 神仙 魔術(shù) 街頭騙局 點評 通過這樣新穎的課題引入 給學生創(chuàng)設(shè)情景 能充分調(diào)動學生的積極性 挑起 學生對未知知識的熱情 教師 剛才同學們講的都很好 但都是假的 孫悟空 八仙 神仙 人物不存在 魔 術(shù) 街頭騙局 就是假的 學生頓時安靜 同時也心存疑惑 當然是假的 難道還有真的不成 點評 對于學生來講要使其相信科學技術(shù)反對迷信 同時也要提高警惕小心上當受騙 提高學生自我保護意識 更加吊起了學生學習新知識的胃口 為新課教學的順利進行奠定 了基礎(chǔ) 教師 那有沒有真的 科學的 能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢 學生愕然 點評 進一步吊起了學生學習新知識的胃口 教師 有 大聲 肯定地回答 學生驚訝 議論紛紛 點評 再一次吊起了學生學習新知識的胃口 通過這樣四次吊胃口 新課的成功將是必然 教師 這就是我們今天要學習的放射性元素的衰變 點評 及時推出課題 二 進行新課 1 原子核的衰變 教師 原子核放出 或 粒子 由于核電荷數(shù)變了 它在周期表中的位置就變了 變成另一種原子核 我們把這種變化稱為原子核的衰變 學生豁然開朗 科學 真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì) 原來就是原子核的衰變 點評 及時給出問題的答案 學生并不會索然無味 相反會對原子核的衰變這一新知 識產(chǎn)生濃厚的興趣 教師 鈾 238 核放出一個 粒子后 核的質(zhì)量數(shù)減少 4 核電荷數(shù)減少 2 變成新核 釷 234 核 那這種放出 粒子的衰變叫做 衰變 學生定有這樣的想法 放出 粒子的衰變叫做 衰變 那放出 粒子的衰變叫做 衰變 點評 這里一下子會出現(xiàn)了 衰變 衰變方程式 兩個新名詞 教師要耐心的講 解 學生有插嘴的 如果正確要及時肯定并表揚 教師 這個過程可以用衰變方程式來表示 23892U 23490Th 42He 一邊說一邊寫 不 要解釋 要請學生來分析其中的奧秘 學生定有這樣的想法 衰變方程式和化學反應方程式 離子反應方程式有何聯(lián)系與區(qū) 別 點評 理論基礎(chǔ) 建構(gòu)主義認為學習過程是學生在一定條件下 對客觀事物反映的過 程 是一個主動建構(gòu)過程 作為認識對象的知識并不像實物一樣可以由教師簡單地傳遞給 學生 須由學生自己來建構(gòu) 并納入他自己原有的知識結(jié)構(gòu)中 別人是無法替代的 在此 要充分利用學生原有的知識基礎(chǔ)即 化學反應方程式 離子反應方程式 來幫助學生自己 來建構(gòu)衰變方程式 并把它納入自己原有的知識結(jié)構(gòu)中去 學生充分討論 衰變方程式和化學反應方程式 離子反應方程式有何聯(lián)系與區(qū)別 并 由學生自己表述 點評 可以讓學生自己歸納總結(jié) 有不到之處教師再幫助總結(jié) 教師 衰變方程式遵守的規(guī)律 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 進一步解釋 守恒就是反應前后相等 衰變規(guī)律 AZX A 4Z 2Y 42He 學生進一步理解兩個守恒 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 教師 釷 234 核也具有放射性 它能放出一個 粒子而變成 23491Pa 鏷 那它進行 的是 衰變 請同學們寫出釷 234 核的衰變方程式 學生探究 練習寫出釷 234 核的衰變方程式 點評 寫釷 234 核的衰變方程式是要求學生可以查閱化學書后面的元素周期表 但不 可以看物理教材 在此培養(yǎng)學生查閱質(zhì)料的能力 學生在此會碰到 粒子的表示 教師要 及時直接給出結(jié)論 粒子用 0 1e 表示 教師 釷 234 核的衰變方程式 23490Th 23491Pa 0 1e 衰變前后核電荷數(shù) 質(zhì)量數(shù)都守恒 新核的質(zhì)量數(shù)不會改變但核電荷數(shù)應加 1 衰變規(guī)律 AZX AZ 1Y 0 1e 學生再一次理解兩個守恒 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 點評 衰變?nèi)绻此プ兎匠淌降囊?guī)律來寫的話應該沒有問題 但并不象 衰變那 樣容易理解 因為核電荷數(shù)要增加 學生會問為什么會增加 哪來的電子 這里就順理成章的來解釋中子轉(zhuǎn)化的過程 教師 原子核內(nèi)雖然沒有電子 但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的 當核內(nèi)的 中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子 10n 11H 0 1e 這個電子從核內(nèi)釋放出來 就形成了 衰變 可以看出新核少了一個中子 卻增加了一個質(zhì)子 并放出一個電子 學生更進一步理解兩個守恒 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 教師 射線是由于原子核在發(fā)生 衰變和 衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光 能 量 輻射 通常是伴隨 射線和 射線而產(chǎn)生 射線的本質(zhì)是能量 學生理解 射線的本質(zhì) 不能單獨發(fā)生 2 半衰期 教師 閱讀教材半衰期部分放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律 用什么物理量描述 這種描述的對象是誰 學生帶著問題看書 點評 培養(yǎng)學生自學能力 閱讀能力 提煉有用信息的能力 教師提供教材上的氡的衰變圖的投影 m m0 1 2 n 學生交流閱讀體會 1 氡每隔 3 8 天質(zhì)量就減少一半 2 用半衰期來表示 3 大量的氡核 點評 第三個問題 描述的對象是誰 這個問題學生比較難理解 需要教師做引導和 類比 培養(yǎng)學生閱讀圖象的方法和能力 教師 同學們的回答都很精彩 鼓勵 教師總結(jié) 半衰期表示放射性元素的衰變的快慢 放射性元素的原子核 有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間 叫做這種元素的半衰期 半衰期描述的對象是大量的原子核 不是個別原子核 這是一個統(tǒng)計規(guī)律 學生進一步整理自己的閱讀體會并形成自己的知識 點評 教師做引導和類比可以從統(tǒng)計規(guī)律的角度出發(fā) 例如 數(shù)學上的概率問題 拋硬幣 將 1 萬枚硬幣拋在地上 那正反兩面的個數(shù)大概為 5000 對 5000 但就某 個硬幣來看要么是正面 要么是反面 這個事實告訴我們統(tǒng)計規(guī)律的對象僅僅對大量事實 適用 對個別不適用 教師 元素的半衰期反映的是原子核內(nèi)部的性質(zhì) 與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(guān) 簡單介紹 鐳 226 氡 222 的半衰期為 1620 年 鈾 238 釷 234 的半衰期為 4 5 億年 學生對原子所處的化學狀態(tài)和外部條件進行理解 點評 一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在 或者加壓 增溫均不會改變 教師給出課堂鞏固練習題 例 1 配平下列衰變方程 23492U 23090Th 42He 23490U 23491Pa 0 1e 例 2 釷 232 23290Th 經(jīng)過 次 衰變和 次 衰變 最后成為鉛 208 20882Pb 學生獨立分析 因為 衰變改變原子核的質(zhì)量數(shù)而 衰變不能 所以應先從判斷 衰變次數(shù)入手 衰變次數(shù) 6 每經(jīng)過 1 次 衰變 原子核失去 2 個基本電荷 那么 釷核經(jīng)過 6 次 衰變后剩余 的電荷數(shù)與鉛核實際的電荷數(shù)之差 決定了 衰變次數(shù) 衰變次數(shù) 4 點評 這些課堂練習都很基本完全可以由學生自己討論解決 三 課堂小結(jié) 教師引導學生自己進行總結(jié) 學生總結(jié) 討論 本堂課研究了放射性元素的衰變 其實質(zhì)是原子核發(fā)生衰變 衰變有二種 衰變 衰變 輻射伴隨 衰變和 衰變而產(chǎn)生 原子核衰變的快慢用半衰期表示 它是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時 間 完全由原子核自身的性質(zhì)決定 與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(guān) 四 作業(yè) 布置學生課后看科學漫步 探究 如何利用放射性元素的衰變來測定古物的年代 點評 留給學生課后思考和學習的空間 教學體會 本堂課探究原子核內(nèi)部的美妙世界 在教學過程中合理的設(shè)置疑問來吊學生的胃口是 行之有效的方法 要充分運用建構(gòu)主義的教育理論來指導本課的教學工作 在此基礎(chǔ)上把 大部分時間留給學生去思考 去討論 去實踐 去練習 從而培養(yǎng)學生的主體意識和創(chuàng)新 能力 它的優(yōu)勢主要在以下三個方面 主體意識 學生在學習中能夠自啟入境 自學探 究 自研交流 自評完善 獨立意識 學生能夠根據(jù)自身的特點 選擇適合自己的方法 獨立的解決問題 創(chuàng)新意識 學生在繼承傳統(tǒng) 掌握原有知識的基礎(chǔ)上學會遷移 能運 用原來的知識體系去開拓新的領(lǐng)域 敢于提出新問題 新思想