天然放射现象教案
物理：19.4《天然放射现象》教案(新人教版选修3-5).doc
天然放射现象一、教学目标1．在物理知识方面的要求．(1)理解什么是“天然放射现象”，掌握天然放射线的性质；(2)掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；(3)结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力．2．在复习过程中，适当介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的事绩，对学生进行科学道德与唯物史观的教育．二、重点、难点分析1．重点．(1)衰变规律；(2)用电场和磁场探测天然射线的基本方法．2．难点：用力学和电学知识如何分析天然射线的性质．三、主要教学过程(一)引入新课回顾法国物理学家贝克勒耳发现天然放射现象的经历，以及贝克勒耳为了试验放射线的性质，用试管装入含铀矿物插在上衣口袋中被射线灼伤、早期核物理学家多死于白血病(放射病)的故事．(二)教学过程设计天然放射性．1．天然放射现象：某种物质自发地放射出看不见的射线的现象．2．原子核的衰变：某种元素原子核自发地放出射线粒子后，转变成新的元素原子核的现象．3．天然放射线的性质．(见下页表)说明电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强．4．衰变规律．(1)遵从规律：质量数守恒(说明与“质量守恒定律”之区别)；电荷数守恒；动量守恒；能量守恒．说明：γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是：α+γ，β+γ，没有α+β+γ这种模式！(3)半衰期：放射性原子核衰变掉一半所用时间．说明：某种原子核的半衰期与物理环境和化学环境无关，是核素自身性质的反映．例1平衡下列衰变方程：分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能，所以应先从判断α衰变次数入手：每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：答案：6，4．中放出的能量都转化为α粒子和氧核的动能．(1)α粒子与氡核的动能之比；(2)若α粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直，画出轨迹示意图，并计算轨道半径之比．解：(1)衰变时动量守恒：0=mαvα+M Rn V Rn，(2)若它们在匀强磁场中，运动方向与磁感线垂直，轨道半径但衰变时射出的α粒子与反冲核(Rn)都带正电荷，且动量大小相等，则它们在匀强磁场做圆周运动的轨迹是一对外切圆(图1)，轨道半径和粒子电量成反比：例4 一束天然放射线沿垂直电力线的方向从中间进入到两块平行带电金属板M、N之间的匀强电场中，试问：(1)射线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪种射线？(2)M、N各带何种电荷？提示：参考天然放射线的性质．解：γ射线不带电，所以是Ⅱ(直线)．设带电粒子打到金属板上的位置为x，偏转的距离都是d/2，根据公式代入上式，得比值所以Ⅰ为α射线，Ⅲ为β射线，M带负电．。
天然放射现象1
第三节天然放射现象知识要求：1．了解天然放射现象及放射线的性质2．了解放射性元素的α衰变β衰变及γ衰变的规律及衰变方程3．了解元素的半衰期情感目标：做事情要有坚忍不拔的精神（居里夫人的故事）[教学过程设计]新课讲解:（一）天然放射现象人类认识原子核的结构及其变化规律是从发现天然放射现象开始的.1．发展简介:（1）1896年,法国物理学家贝克勒耳发现铀及含铀矿物能发出某种看不见的射线,它可穿透黑纸使照相底片感光.（2）在贝克勒耳工作的启发下,居里夫妇发现放射性更强的元素镭和钋。
1903年，居里夫妇和贝克勒耳同获诺贝尔奖金。
2．天然放射现象---能自发地放出射线的现象。
放射性----物体向外发射某种看不见的射线的性质叫放射性。
放射性元素---具有放射性的元素。
原子序数为82的铅后的许多元素都具有放射性，少数位于铅之前的元素也具有放射性。
3．射线的偏转实验卢瑟福及其同事对天然放射性元素作了详细研究，他们将放射线引入电场（或磁场）根据偏转情况，确定射线的组成。
实验装置如图。
在电场的作用下射线分成三束：带正电的为α射线，带负电的为β射线，不带电的为γ射线。
4．射线的性质：(1)α射线：是速度约为光速十分（0.1c）之一的氦核流。
其电离本领大，穿透力小。
(2)β射线：是速度接近光速(0.9c)的高速电子流。
其电离本领较小，穿透力较大。
(3)γ射线：是波长极短的光子流。
其电离作用小，具有极强的穿透能力。
人们是如何来区别这些射线的呢？α，β，γ射线带来了核内信息，揭示了原子核内部还应有更基本的结构。
（二）放射性元素的衰变1.衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变。
2.衰变规律：如:23892U→23491Th+42He 23490Th→23491Pa+0-1e(观察规律，由学生总结)用M表示原子核的质量数，用Z表示原子核的电荷数，则元素X的原子核记为m z X （1）α衰变---放出α粒子的衰变。
原子原子核·天然放射现象·教案设计
教案示例一、教学目标1．在物理知识方面要求．（1）了解天然放射现象，知道天然放射现象的实质是核的衰变．（2）知道三种射线的特性，了解如何判断三种射线所带电性．（3）知道α衰变和β衰变．（4）了解半衰期的概念．2．掌握α衰变和β衰变的规律，引导学生运用质量数守恒和电荷数守恒的规律正确地写出核反应方程式．3．使学生了解天然放射现象说明原子核还有进一步的结构，它打开了人们认识原子核内部世界的大门，揭开了原子核物理的新篇章．二、重点、难点分析1．重点是使学生了解天然放射现象和它的实质，知道天然放射现象中放射出三种射线的特性．2．正确了解半衰期的概念是本节的难点．三、教具1．分析判断三种射线带电性的实验．2．列表总结三种射性的特性．投影幻灯、投影片．四、主要教学过程（一）引入新课复习提问：1．上章原子结构中，主要知识有哪些？2．卢瑟福的原子核式结构模型的内容是什么？从原子结构的学习我们已明确原子不是不可再分的，它是由原子核和电子组成的．通过卢瑟福的α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型．学习玻尔原子理论，我们知道了原子处于一系列可能的能量状态．而原子核是否可以再分，其内部结构如何是本章要学习的问题．在20世纪头10年卢瑟福提出原子核式模型时，人们很快意识到19世纪末科学家们发现的天然放射现象已经为人们打开了认识原子核内部世界的大门．（二）教学过程设计1．天然放射现象．1895年发现X射线后，法国科学家贝克勒耳在研究X射线与可见光的联系时，将硫酸铀钾晶体与照相底片放在一起，他惊奇的发现：未经阳光照射的铀盐也能使底片感光．后来他又做了一系列有关实验，1896年贝克勒耳宣布，铀和含铀的矿物能发出某种看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光．物质发射这种射线的性质，叫做放射性．具有放射性的元素，叫做放射性元素．在贝克勒耳的建议下，居里夫妇对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，并发现了两种放射性更强的新元素，即钋（Po）和镭（Ra）．其中“钋”是居里夫人为了纪念她的祖国波兰而命名的．许多元素都有放射性，原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性．这种能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象．由于发现放射性现象和对放射现象的研究，1903年贝克勒耳和居里夫妇一起获得诺贝尔物理学奖．2．三种射线．放射线元素放出的射线到底是什么呢？科学家在铅块窄孔的底上，放有放射性样品，孔的对面放着照相底片，没有电场时，底片显影后，正对窄孔有一个暗斑．在底片与铅块间加一电场，显影后底片上出现三个暗斑，带有正电的射线偏转较小，称为α射线，带负电的射线偏转较大，称为β射线，不发生偏转的射线不带电，称为γ射线．科学家进一步研究了三种射线的成分和性质，如图中表格所列（用投影幻灯打出）．薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住，但有很强的电离作用，很容易使空气电离．β射线是高速电子流，速度可达0.9倍光速，贯穿本领很大，能穿透几毫米厚的铝板，但电离能力较弱．γ射线是波长极短的电磁波，贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离能力最小．三种射线都是从原子核中放射出来的，当放射性物质衰变时，有时放射α射线，有时放射β射线，同时伴有γ射线，因此在射线中同时有α、β、γ三种射线．放射线的发现揭示了原子核结构的复杂性，促使人们对它做进一步的研究．3．放射性元素的衰变．衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变．衰变过程遵守的原则：电荷数和质量数都守恒．原子核符号：X M Z 代表一个原子核符号，其中X 为元素符号，如铀是U ，氧为O ；下标Z 为电荷数，即核带的电量数，也是此元素的原子序数，如U 为92，氧为8；上标M 为质量数如U238为238，氧16为O16．即可用： 23892U 和168O 来表示。
高中物理天然放射现象教案
高中物理天然放射现象教案年级：高中主题：天然放射现象教学目标：1. 了解天然放射现象的基本概念和特点。
2. 掌握各种天然放射现象的原理和特点。
3. 能够运用所学知识解释自然界中的放射现象。
教学重点：1. 天然放射现象的概念和特点。
2. α射、β射、γ射的性质和区别。
3. 天然放射现象的应用。
教学难点：1.区分α射、β射、γ射的性质和区别。
2. 解释为何某些物质具有放射性。
教学准备：1. 讲义、课件、实验器材。
2. 演示具有放射性的物质。
教学过程：Step 1：导入1. 观看视频或图片，引入天然放射现象。
2. 提出问题：为什么有些物质会具有放射性？Step 2：学习1. 学习天然放射现象的概念和特点。
2. 了解α射、β射、γ射的性质和区别。
3. 学习天然放射现象的应用。
Step 3：练习1. 同学们进行练习题，巩固所学知识。
2. 分组讨论，解决学习中遇到的问题。
Step 4：实践1. 进行实验观察放射性物质的性质。
2. 分析实验结果，理解放射性物质的特点。
Step 5：总结1. 总结本节课的重点知识。
2. 同学们自主学习，梳理知识点。
Step 6：作业1. 完成课后作业，检查学习成果。
2. 研究某些具有放射性的物质，了解其应用和影响。
教学反思：在教学过程中，应根据学生的实际情况，灵活调整教学方式和方法，激发学生的学习兴趣和创造力，提高学习效果。
同时，及时总结教学经验，不断优化教学内容和方法，以更好地指导学生学习。
【优】第十五章 第三讲 天然放射现象 核能PPT资料
t
τ
为半衰期，t t 表示衰变过程所经历的时间，则
N＝N0
1 2
，
1
m＝ m0 2 .
3．原子核的衰变规律
衰变类型
α 衰变
β 衰变
衰变方程
AZX―→AZ－－24Y＋ 42He AZX―→Z＋A1Y＋ －01e
2 个质子和 2 个中子结 中子转化为质子
衰变实质 合成一个整体射出 和电子
211H ＋201n―→42He
学家 贝克勒尔 在1896年发现． 2．意义：说明原子核还有复杂的结构．
3．三种射线 种类 本质
电离 本领
穿透本领
速度
α 射线
几厘米或一张
2
4 He
最强
薄纸)
约 c/10
β 射线
0
－1 e
很强(几毫米
较弱
c
厚的铝板)
γ 射线Βιβλιοθήκη 光子最强(几厘米 最弱光速
厚的铅板)
[特别提醒] 射线的区分方法是：
(1)让射线穿过电场或磁场，根据射线的偏转方向确定． (2)由穿透本领确定．
三、原子核的衰变 1．衰变：原子核放出某种粒子而转变成新核的变化．可分
为 α衰变 、β衰变 ，并伴随着γ射线放出．
2．半衰期 (1)概念：放射性元素的原子核有半数 发生衰变所需的时间．
(2)计算公式：用 N0、m0 分别表示衰变前的原子核数目和质
量，N、m 分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量，
[答案] AC
[归纳领悟] 1．核反应的四种类型
类型 可控性 核反应方程典例
衰变
α 衰变
β 衰变
自发 29328U→29304Th＋42He 自发 29304Th→29314Pa＋－01e
天然放射现象教学目的1知道天然放射现象2说出三种射线的特点
天然放射现象教学目的：1、知道天然放射现象2、说出三种射线的特点3、说明α衰变、β衰变的规律，会写衰变方程。
4、知道半衰期的概念教学重点:（1（2）※半衰期及有关计算。
教学过程： （一）引入新课：原子 原子核、电子是组成物质的最小微粒？ （二）新授1、天然放射现象：物质放射出α射线、β射线、γ射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。
1896年法 贝克勒耳首先发现天然放射现象，后居里·夫妇发现钋P O 和镭R a 。
2、三种射线的本质及特性：（将射线放入强磁场中的 研究）α射线：氦核流速度约为光速的 1/10。
贯穿本领最小，但有很强的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强；β射线:高速运动的电子流。
速度接近光速，贯穿本领很强。
很容易穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱。
γ射线：为波长极短的电磁波。
性质非常象Ｘ射线，只是它的贯穿本领比Ｘ射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用却很小。
3、 放射性元素的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变叫α衰变，放出β粒子的衰变叫β衰变，γ射线是随着α射线或β射线的放出而产生的。
例：e H Th U 422349023892+→（α衰变）e P Th a 012349123490-+→（β衰变） 衰变规律：α衰变：e M Z MZ H Y X 4242+→--β衰变：e Y X M Z MZ 011-++→ 1、 核反应遵从的规律 ①质量数守恒②电荷数守恒2、 半衰期：放射性元素的原子核有半数发生发生衰变需要的时间叫半衰期。
半衰期与放射性元素的物理化学状态无关，只由核的内部因素决定，不同的元素有不同的半衰期。
（三）小结：天然放射现象的本质是核的衰变，核衰变时遵从衰变规律，且有半衰期。
要记住各种射线的本质。
放射性的应用与防护教学目标1、知道放射性同位素及其各方面的应用2、了解放射性污染和防护的基本常识3、知道原子核的人工转变及其核反应的质量亏损4、理解核能的概念，知道爱因斯坦质能方程教学重点: 放射性的应用与防护一、放射性的应用1、放射性的应用a、利用放射线的贯穿本领或电离作用①γ射线探伤：利用γ射线“透视”金属内部，看是否存在砂眼、裂纹；②培养（农作物）优良品种：通过放射线照射，可以对生物体内DNA进行诱变；③放射性治疗癌症：放射线可以杀伤癌细胞；→放疗④消除静电：利用射线的电离作用。
高中物理天然放射现象教案 新课标 人教版 选修1-2
天然放射现象一、教学目标学习目标：1、了解放射性、放射性元素，并α、β、γ射线的本质及其特性，能正确书写它们的符号；2、知道几个放射性元素的衰变的情况，能正确根据电荷数和质量数守恒的规律写出衰变方程；3、知道半衰期的意义。
能力训练目标：1、能正确写出几种常见的粒子及原子的符号，并能够依据实际情况写出放射性元素的衰变方程；2、能够通过阅读、讨论、列表、对比等方式进行自学和总结。
德育教育目标：1、通过介绍相关史料，使学生认识到科学的发现与科学家良好的实验素养和严谨的科学态度间有密切的关系，同时也使学生体会到科学家的献身精神和爱国主义情怀，从而在学习的同时思想品德教育；2、通过介绍放射线的科普知识，引导学生认识到任何一种科学知识都有其两面性，如何扬长避短是所有有良知的科学工作者的重任，培养学生的社会责任感。
3、通过揭示本课的线索，由宏观现象（天然放射现象）的发现得出微观粒子（原子核）具有复杂的内部结构的结论，引导学生体会自然界的和谐统一美，激发学生的探索自然界的奥秘的兴趣。
二、教学重点：天然放射现象的规律，用电场的磁场探测放射线的特性和发现天然放射现象的历史意义。
三、教学难点：用电场和磁场的知识分析天然放射线的实质以及对发现天然放射现象的历史意义的真正理解。
四、教材、学情分析：本节教材内容较多，篇幅较长，阅读量大。
知识点比较抽象，而且能和前面的知识（力学和电学知识）有机结合，对我校学生而言，难度很大。
为突破教学难点，在教学过程中，采用计算机辅助教学，设计射线在电场和磁场中偏转并分开的动画，为学生理解该知识点提供感性材料，帮助学生掌握本节知识。
针对学生对此部分知识平时很少接触，非常陌生的实际情况，在课前将和放射现象有关的资料（《坏天气带来的好运》，《居里夫妇的故事》等）发给学生，通过对资料的阅读，不仅使学生对这部分内容有初步的了解，也进行科学道德与唯物史观的教育。
五、教具准备：多媒体教学器材（电脑、投影仪）、教学挂图、印刷资料六、教学过程：X X。
5.1认识原子核 教案- 高中物理选择性必修第三册
物理鲁科版选择性必修第三册教案第5章原子核与核能第1节认识原子核【教学目标】1、知道什么是放射性及放射性元素。
2、知道三种射线的特征，以及如何利用磁场电场区分它们。
3、知道原子核的组成，会正确书写原子核符号，知道核子和同位素的概念。
【教学重难点】1、天然放射现象及其规律，原子核的组成。
2、知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
【教学过程】一、天然放射现象的发现1．天然放射现象1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线。
1896年法国物物理学家贝克勒尔，在实验室无意把磷光物质放在包有黑纸的照相底片上，后来在使用这包照相底片时，发现照相底片已经感光，这一定是某种穿透能力很强的射线穿透黑纸式照相底片感光——思维敏捷的贝克勒尔抓住这一意外“事件”进一步探讨，发现了放射现象。
揭开了探索原子核结构的序幕。
皮埃尔·居里和玛丽·居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，发现了放射性极强的新元素：其中一种为了纪念她的祖国——波兰，而命名为钋（Po）；另一种命名为镭（Ra）。
（1）物质发射射线的性质称为放射性；（2）具有放射性的元素称为放射性元素；（3）物质自发地放射出射线的现象，叫做天然放射现象；（4）研究发现，原子序数大于83的所有元素都能自发的放出射线；原子序数小于83的有些元素，也具有放射性。
二、认识三种放射线1、三种射线的组成、性质约2、说明（1）原子放出α射线或β射线后，就变成另一种元素的原子核——发生了核反应，说明原子核还有其内部结构；通常γ射线是伴随着α射线或β射线放出的。
α射线或β射线不一定同时放出。
（2）放射性与元素存在的状态无关。
如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。
放射性反映的是元素原子核的特性。
三、质子和中子的发现1、质子的发现（1）卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。
（见图5-4）（2）质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，271.672623110p m kg -=⨯2、中子的发现（1）查德威克发现中子。
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第三节天然放射现象衰变
教学目标：
1.在物理知识方面的要求.
（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握天然放射线的性质；
（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；
（3）结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力.
2.在复习过程中，适当介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的事绩，对学生进行科学道德与唯物史观的教育.
教学重点：
（1）衰变规律；
（2）用电场和磁场探测天然射线的基本方法.
教学难点：
用力学和电学知识如何分析天然射线的性质.
教学内容：
（一）引入新课
回顾法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象的经历，以及贝可勒尔为了试验放射线的性质，用试管装入含铀矿物插在上衣口袋中被射线灼伤、早期核物理学家多死于白血病（放射病）的故事.
（二）教学过程设计
1.天然放射现象：某种物质自发地放射出看不见的射线
的现象.
2. 天然放射线的性质.
说明电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强.
3. 原子核的衰变：某种元素原子核自发地放出射线粒子后，转变成新的元素原子核的现象.
4.衰变规律.
（1）遵从规律：
质量数守恒（说明与“质量守恒定律”之区别）；
电荷数守恒；
（2）说明：γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是：α＋γ，β＋γ，没有α＋β＋γ这种模式！
（3）半衰期：放射性原子核衰变掉一半所用时间.
说明：某种原子核的半衰期与物理环境和化学环境无关，是核素自身性质的反映.
板书：
一、 天然放射现象
1． 放射性：元素自发放出射线
2． 放射性元素
3． 射线源自核内，与化学状态无关
二、 射线的性质
1． α射线：氦核He 42，正电
2． β射线：电子e 01-，负电
3． γ射线：波长极短的电磁波，不带电
4． 射线在磁场、电场中的偏转。
三、 放射性元素的衰变
1． 衰变：旧核 粒子 新核
2． 规律：衰变前后原子核电荷数和质量数守恒
3． α衰变：He Th U 4223490238
92+→
β衰变：e Pa Th 0123491234
90-+→
4．γ射线伴随α、β衰变而发生。