7　核聚变ppt配套教案和课堂实录

5.2《核聚变》教学设计

课堂引入】

省卫生厅发布的一份紧急公告引发市民强烈关注，公告称一家公司在作业期间丢失了一枚放射性物质（铱-192），对人体有严重辐射伤害。

那么什么是放射性呢？放射性物质有哪些、有什么特点和规律呢？今天我们就来学习《放射性

衰变》。

【课堂学习】

学习活动一：天然放射现象

老师：请同学们阅读课本P70“天然放射性”这一部分内容，思考以下三个问题：

问题1：天然放射现象首先是谁发现的？他发现什么物质具有放射性？

问题2：居里夫妇发现了哪些新的放射性元素？

问题3：哪些元素具有天然放射性？

（学生阅读课本后回答。）

（ppt展示答案及贝克勒尔的相关图片。）

（ppt展示答案及居里夫人及居里夫妇的工作照片等。）

学习活动二：衰变

问题4：放射性元素放出的射线是否带电呢？你能否想出方法来确定射线的带电性质呢？

老师引入：1900年前后，卢瑟福设计了一个实验：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放上一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入强磁场中，奇怪的现象出现了，一束射线立即分成三股，其中两股左右分开，分别向两个方向偏转，另外一股不偏不倚一直向前。卢瑟福将它们分别命名为α射线、β射线、γ射线。如图3所示。

问题5：请问α射线、β射线、γ射线分别带什么电？

老师：请同学们阅读课本P40- P42

“衰变”这一部分内容，思考以下问题：

问题6：α射线、β射线、γ射线的本质是什么？分别有什么特点？

（学生阅读课本后回答。）

老师补充强调：三种放射线的本质，如图片4和表格所示。

种类

α射线

β射线

组成

氦核流

电子流

速度

约10光速

约为光速

电离能力

强

较弱

穿透本领

弱（一张纸）

较强（几mm的铝板）

在磁场（向内）偏转

左偏

右偏

γ射线

光子流

光速

最弱

最强（几cm的铅板）

不偏

问题7：什么是放射性衰变？有几种衰变形式？

问题8：什么是α衰变？请举例说明。

问题9：α衰变生成的新核在元素周期表中的位置与原核相比如何移动？核内的质子数、中子数以及核子数如何变化？

问题10：α衰变一般方程式如何书写？

老师补充：为什么放射性元素会发生α衰变呢？因为事实表明，2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，于是放射性元素就发生了α衰变，即。

问题11：什么是β衰变？请举例说明。

问题12：β衰变生成的新核在元素周期表中的位置与原核相比如何移动？核内的质子数、中子数以及核子数如何变化？

问题13：β衰变一般方程式如何书写？

问题14：原子核中并没有电子，那么你认为β衰变中所释放出来的电子是如何产生的？

老师提醒学生，β衰变时核内的中子数少1个而质子数和电子数各多1个。

老师补充强调：正如大家所猜测的，研究表明，β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，即：。

问题15：什么是γ衰变？

老师引导学生：γ射线是电磁波，能量以γ光子的形式出现，可以联想到之前讲的玻尔原子结构模型中能级的跃迁，能量也以光子的形式出现。可以猜测原子核的能量也和原子的能量一样也存在着能级。

老师补充说明：原子核的能量也和原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式出现。因此，γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的。

【典型例题1】衰变为，要经过几次a衰变和几次β衰变？

参考答案：5次a衰变和4次β衰变.

（学生积极思考完成，老师适当指导。）

学习活动三：半衰期

老师：下面请同学们阅读课本P71- P72

“半衰期”这一部分内容，思考以下问题：

问题16：放射性元素原子核的衰变遵循什么规律？

（学生阅读课本后回答。）

问题17：什么是半衰期？

问题18：若一放射性元素衰变前的质量是m0,其半衰期为T，则经过时间t，这种放射性元素的质量m还剩下多少？

问题19：半衰期的长短与什么因素有关？

问题20：一放射性元素有10个原子核，经过一个半衰期是否只有5个了呢？

【典型例题2】如果的半衰期是6000年，起初有100g纯，18000年后还剩下多少？现在只剩下3g，大约过去了多长时间？

参考答案：12.5g；3年。

（学生独立思考完成，老师适当指导并补充：地球生物的生存环境中每1g碳所含的放射性碳原子核的数目是不变的，直到生物体死亡。生物体死亡之后，的含量就因衰变而不断减少，所以如果测得生物体内的含量，就能知道该生物体死亡时所处的年代。考古学家们就是用这一方法来确定各种出土文物、古代遗址和具有考古价值的遗物的年代的。）