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2019 2020 年新課標(biāo)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(biāo)要求 1 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1 知道原子核的組成 知道放射性和原子核的衰變 會(huì)用半衰期描述衰變速度 知 道半衰期的統(tǒng)計(jì)意義 2 了解放射性同位素的應(yīng)用 知道射線(xiàn)的危害和防護(hù) 例 1 了解放射性在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 3 知道核力的性質(zhì) 能簡(jiǎn)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(huì)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒寫(xiě)出核反應(yīng)方程 4 認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)合能 知道裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng) 關(guān)注受控聚變反應(yīng)研究的進(jìn)展 5 知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生條件 了解裂變反應(yīng)堆的工作原理 了解常用裂變反應(yīng)堆的 類(lèi)型 知道核電站的工作模式 6 通過(guò)核能的利用 思考科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系 例 3 思考核能開(kāi)發(fā)帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題 7 初步了解恒星的演化 初步了解粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí) 例 4 了解加速器在核物理 粒子物理研究中的作用 2 活動(dòng)建議 1 通過(guò)查閱資料 了解常用的射線(xiàn)檢測(cè)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(xué)習(xí) 19 2 放射性元素的衰變 新課標(biāo)要求 一 知識(shí)與技能 1 知道放射現(xiàn)象的實(shí)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(guò)程與方法 1 能夠熟練運(yùn)用核衰變的規(guī)律寫(xiě)出核的衰變方程式 2 能夠利用半衰期來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 課后自學(xué) 三 情感 態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)傳說(shuō)的引入 對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神與唯物史觀的教育 不斷的設(shè)疑培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科 學(xué)孜孜不倦的追求 從而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)美妙的微觀世界 教學(xué)重點(diǎn) 原子核的衰變規(guī)律及半衰期 教學(xué)難點(diǎn) 半衰期描述的對(duì)象 教學(xué)方法 教師啟發(fā) 引導(dǎo) 學(xué)生討論 交流 教學(xué)用具 投影片 多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 課時(shí)安排 1 課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 一 引入新課 教師 同學(xué)們有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)點(diǎn)石成金的傳說(shuō) 或者將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì) 學(xué)生討論非?；钴S 孫悟空 八仙 神仙 魔術(shù) 街頭騙局 點(diǎn)評(píng) 通過(guò)這樣新穎的課題引入 給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景 能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性 挑起 學(xué)生對(duì)未知知識(shí)的熱情 教師 剛才同學(xué)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(xué)生頓時(shí)安靜 同時(shí)也心存疑惑 當(dāng)然是假的 難道還有真的不成 點(diǎn)評(píng) 對(duì)于學(xué)生來(lái)講要使其相信科學(xué)技術(shù)反對(duì)迷信 同時(shí)也要提高警惕小心上當(dāng)受騙 提高學(xué)生自我保護(hù)意識(shí) 更加吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的胃口 為新課教學(xué)的順利進(jìn)行奠定 了基礎(chǔ) 教師 那有沒(méi)有真的 科學(xué)的 能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢 學(xué)生愕然 點(diǎn)評(píng) 進(jìn)一步吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的胃口 教師 有 大聲 肯定地回答 學(xué)生驚訝 議論紛紛 點(diǎn)評(píng) 再一次吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的胃口 通過(guò)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(xué)習(xí)的放射性元素的衰變 點(diǎn)評(píng) 及時(shí)推出課題 二 進(jìn)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(chēng)為原子核的衰變 學(xué)生豁然開(kāi)朗 科學(xué) 真實(shí)的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì) 原來(lái)就是原子核的衰變 點(diǎn)評(píng) 及時(shí)給出問(wèn)題的答案 學(xué)生并不會(huì)索然無(wú)味 相反會(huì)對(duì)原子核的衰變這一新知 識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣 教師 鈾 238 核放出一個(gè) 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(xué)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(diǎn)評(píng) 這里一下子會(huì)出現(xiàn)了 衰變 衰變方程式 兩個(gè)新名詞 教師要耐心的講 解 學(xué)生有插嘴的 如果正確要及時(shí)肯定并表?yè)P(yáng) 教師 這個(gè)過(guò)程可以用衰變方程式來(lái)表示 23892U 23490Th 42He 一邊說(shuō)一邊寫(xiě) 不 要解釋 要請(qǐng)學(xué)生來(lái)分析其中的奧秘 學(xué)生定有這樣的想法 衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式 離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū) 別 點(diǎn)評(píng) 理論基礎(chǔ) 建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)生在一定條件下 對(duì)客觀事物反映的過(guò) 程 是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)過(guò)程 作為認(rèn)識(shí)對(duì)象的知識(shí)并不像實(shí)物一樣可以由教師簡(jiǎn)單地傳遞給 學(xué)生 須由學(xué)生自己來(lái)建構(gòu) 并納入他自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中 別人是無(wú)法替代的 在此 要充分利用學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)即 化學(xué)反應(yīng)方程式 離子反應(yīng)方程式 來(lái)幫助學(xué)生自己 來(lái)建構(gòu)衰變方程式 并把它納入自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去 學(xué)生充分討論 衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式 離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū)別 并 由學(xué)生自己表述 點(diǎn)評(píng) 可以讓學(xué)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(jìn)一步解釋 守恒就是反應(yīng)前后相等 衰變規(guī)律 AZX A 4Z 2Y 42He 學(xué)生進(jìn)一步理解兩個(gè)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(gè) 粒子而變成 23491Pa 鏷 那它進(jìn)行 的是 衰變 請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出釷 234 核的衰變方程式 學(xué)生探究 練習(xí)寫(xiě)出釷 234 核的衰變方程式 點(diǎn)評(píng) 寫(xiě)釷 234 核的衰變方程式是要求學(xué)生可以查閱化學(xué)書(shū)后面的元素周期表 但不 可以看物理教材 在此培養(yǎng)學(xué)生查閱質(zhì)料的能力 學(xué)生在此會(huì)碰到 粒子的表示 教師要 及時(shí)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(huì)改變但核電荷數(shù)應(yīng)加 1 衰變規(guī)律 AZX AZ 1Y 0 1e 學(xué)生再一次理解兩個(gè)守恒 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 點(diǎn)評(píng) 衰變?nèi)绻此プ兎匠淌降囊?guī)律來(lái)寫(xiě)的話(huà)應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題 但并不象 衰變那 樣容易理解 因?yàn)楹穗姾蓴?shù)要增加 學(xué)生會(huì)問(wèn)為什么會(huì)增加 哪來(lái)的電子 這里就順理成章的來(lái)解釋中子轉(zhuǎn)化的過(guò)程 教師 原子核內(nèi)雖然沒(méi)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(dāng)核內(nèi)的 中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)同時(shí)要產(chǎn)生一個(gè)電子 10n 11H 0 1e 這個(gè)電子從核內(nèi)釋放出來(lái) 就形成了 衰變 可以看出新核少了一個(gè)中子 卻增加了一個(gè)質(zhì)子 并放出一個(gè)電子 學(xué)生更進(jìn)一步理解兩個(gè)守恒 1 質(zhì)量數(shù)守恒 2 核電荷數(shù)守恒 教師 射線(xiàn)是由于原子核在發(fā)生 衰變和 衰變時(shí)原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光 能 量 輻射 通常是伴隨 射線(xiàn)和 射線(xiàn)而產(chǎn)生 射線(xiàn)的本質(zhì)是能量 學(xué)生理解 射線(xiàn)的本質(zhì) 不能單獨(dú)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(duì)象是誰(shuí) 學(xué)生帶著問(wèn)題看書(shū) 點(diǎn)評(píng) 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)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(xué)生交流閱讀體會(huì) 1 氡每隔 3 8 天質(zhì)量就減少一半 2 用半衰期來(lái)表示 3 大量的氡核 點(diǎn)評(píng) 第三個(gè)問(wèn)題 描述的對(duì)象是誰(shuí) 這個(gè)問(wèn)題學(xué)生比較難理解 需要教師做引導(dǎo)和 類(lèi)比 培養(yǎng)學(xué)生閱讀圖象的方法和能力 教師 同學(xué)們的回答都很精彩 鼓勵(lì) 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(shí)間 叫做這種元素的半衰期 半衰期描述的對(duì)象是大量的原子核 不是個(gè)別原子核 這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律 學(xué)生進(jìn)一步整理自己的閱讀體會(huì)并形成自己的知識(shí) 點(diǎn)評(píng) 教師做引導(dǎo)和類(lèi)比可以從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的角度出發(fā) 例如 數(shù)學(xué)上的概率問(wèn)題 拋硬幣 將 1 萬(wàn)枚硬幣拋在地上 那正反兩面的個(gè)數(shù)大概為 5000 對(duì) 5000 但就某 個(gè)硬幣來(lái)看要么是正面 要么是反面 這個(gè)事實(shí)告訴我們統(tǒng)計(jì)規(guī)律的對(duì)象僅僅對(duì)大量事實(shí) 適用 對(duì)個(gè)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(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān) 簡(jiǎn)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(xué)生對(duì)原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件進(jìn)行理解 點(diǎn)評(píng) 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(huì)改變 教師給出課堂鞏固練習(xí)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(guò) 次 衰變和 次 衰變 最后成為鉛 208 20882Pb 學(xué)生獨(dú)立分析 因?yàn)?衰變改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)而 衰變不能 所以應(yīng)先從判斷 衰變次數(shù)入手 衰變次數(shù) 6 每經(jīng)過(guò) 1 次 衰變 原子核失去 2 個(gè)基本電荷 那么 釷核經(jīng)過(guò) 6 次 衰變后剩余 的電荷數(shù)與鉛核實(shí)際的電荷數(shù)之差 決定了 衰變次數(shù) 衰變次數(shù) 4 點(diǎn)評(píng) 這些課堂練習(xí)都很基本完全可以由學(xué)生自己討論解決 三 課堂小結(jié) 教師引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行總結(jié) 學(xué)生總結(jié) 討論 本堂課研究了放射性元素的衰變 其實(shí)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(shí) 間 完全由原子核自身的性質(zhì)決定 與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān) 四 作業(yè) 布置學(xué)生課后看科學(xué)漫步 探究 如何利用放射性元素的衰變來(lái)測(cè)定古物的年代 點(diǎn)評(píng) 留給學(xué)生課后思考和學(xué)習(xí)的空間 教學(xué)體會(huì) 本堂課探究原子核內(nèi)部的美妙世界 在教學(xué)過(guò)程中合理的設(shè)置疑問(wèn)來(lái)吊學(xué)生的胃口是 行之有效的方法 要充分運(yùn)用建構(gòu)主義的教育理論來(lái)指導(dǎo)本課的教學(xué)工作 在此基礎(chǔ)上把 大部分時(shí)間留給學(xué)生去思考 去討論 去實(shí)踐 去練習(xí) 從而培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)和創(chuàng)新 能力 它的優(yōu)勢(shì)主要在以下三個(gè)方面 主體意識(shí) 學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠自啟入境 自學(xué)探 究 自研交流 自評(píng)完善 獨(dú)立意識(shí) 學(xué)生能夠根據(jù)自身的特點(diǎn) 選擇適合自己的方法 獨(dú)立的解決問(wèn)題 創(chuàng)新意識(shí) 學(xué)生在繼承傳統(tǒng) 掌握原有知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)遷移 能運(yùn) 用原來(lái)的知識(shí)體系去開(kāi)拓新的領(lǐng)域 敢于提出新問(wèn)題 新思想