三、放射性衰变课件配套优秀教案设计

放射性衰变

【知识与技能】

（1）知道放射现象的实质是原子核的衰变；

（2）知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律；

（3）理解半衰期的概念。

（4）了解放射性同位素在生产和科学领域的应用。

（5）知道射线的危害及防护。

【过程与方法】

（1）能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式；

（2）能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）。

（3）了解防范放射线的措施，建立防范意识，渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

【情感、态度与价值观】

培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。

【教学方法】

教师启发、引导，学生讨论、交流。

【教学用具】：投影片，多媒体辅助教学设备

教学过程：

复习上节知识点： 1、天然放射现象 2、三种射线的性质 引入新课

一、原子核的衰变

（1）原子核的衰变

原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。一种物质变成另一种物质。

（2）α衰变

铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核--钍234核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示：238234492U→90Th+2He （3）衰变方程式遵守的规律

第一、质量数守恒

第二、核电荷数守恒

α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He

（4）β衰变

钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成23491Pa（镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？β粒子用0-1e表示。

钍234核的衰变方程式： 23490Th→23491Pa+0-1e

衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1

β衰变规律：AZX→AZ+1Y+0-1e

提问：β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题，但并不象α衰变那样容易理解，因为核电荷数要增加，学生会问为什么会增加？哪来的电子？

原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子：10n→11H＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。

（5）γ射线

是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。理解γ射线的本质，不能单独发生。

二、半衰期

提问：阅读教材半衰期部分放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？

氡的衰变图的投影：

m/m0＝(1/2)n

学生交流阅读体会：

（1）氡每隔3.8天质量就减少一半。

（2）用半衰期来表示。

（3）大量的氡核。

总结：半衰期表示放射性元素的衰变的快慢；放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期；半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。

例如：数学上的概率问题

（抛硬币）将1万枚硬币抛在地上，那正反两面的个数大概为5000对5000，但就某个硬币来看要么是正面，要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用，对个别不适用。

元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与原子所处的化学状态和外部条件无关。简单介绍：

镭226→氡222的半衰期为1620年

铀238→钍234的半衰期为4.5亿年

说明：一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在，或者加压，增温均不会改变。

课堂巩固练习题

例1：配平下列衰变方程

23492U→23090Th+( 42He ) 23490U→23491Pa+( 0-1e ) 例2：钍232（23290Th）经过________次α衰变和________次β衰变，最后成为铅208（20882Pb）

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： 三．放射性的应用与防护

天然放射性同位素不过40多种，人工制造的放射性同位素已经达到1000多种。它们的半衰期也不同，比如铀和钍具有长寿命的同位素,如铀238的半衰期为4.468×109年，钍232的半衰期为1.405×1010年,与地球的年龄(4.6×109年)相近，所以可在自然界中长期存在。有些天然放射性元素的半衰期相对于地球而言比较短，但是作为与铀或钍达到平衡的子体，也可在自然界中长期存在，如钋、氡、钫、镭、锕和镤。

人工放射性同位素相对于天然放射性元素具有放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理等优点。它们在工业、农业、医疗卫生行业有着大量广泛的应用。下面请同学看书并归纳放射性同位素射线应用主要在哪些方面：

1、工业方面：工业探伤，工业利用射线测厚度，如轧钢厂利用射线探测钢板的厚度，轧出的钢板越厚，透过的射线就越弱，可以实现对钢板厚度的自动控制。

2、医疗方面：癌症病人可以接受钴60的放射治疗，人体组织对射线的耐受力不同，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受力就越弱，癌细胞繁殖速度快，无法控制，那么在射线的照射下该细胞破坏的就比健康细胞快，医学上所说的放疗就是这个原理。

3、农业方面：放射育种，利用γ射线培育新品种，延长保质期。用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，经过筛选，可以培育出优良的品种。太空中也存在大量的射线，也可以进行太空育种。

4、示踪原子

示踪原子是将一种稳定的化学元素和它的具有放射性的同位素混合在一起。当它们参与各种系统的运动和变化时，由于放射性同位素能发出射线，测量这些射线便可确定它的位置与分布，只要测出了放射性同位素的分布和动向，就能确定稳定化学元素的各种作用。比如棉花在开花、结桃的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花的叶子上，磷肥也能吸收，但是什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在植物的体内的分布情况等，都是很难解决的问题，这个时候，将放射性磷混合在磷肥中使用，根据放射性磷在植物中的分布，便可了解植物对磷吸收的实际情况。类似的示踪原子在医学上也有广泛的应用，比如甲状腺疾病的诊断等等。

同学们总结的很好！书上还有一幅对比图片，射线照射能延长草莓的保质期。同学们想想这是为什么呢？

射线照射草莓可以杀死使草莓腐败的细菌。

例3：用射线检查金属内部有无砂眼和裂纹所根据

的物理原理是（

）

A．利用α射线的电离本领

B．利用γ射线的贯穿本领

C．利用β射线的带电性质

D．利用射线对生物体的物理、化学效应

例4：下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子（

）

A．γ射线探伤

B．利用放射性元素碘131的放射线，检测地下输油管道的漏油情况

C．利用钴60治疗肿瘤

D．把含有放射性元素的肥料给农作物施肥，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物体内的吸收和分布情况，找出合理的施肥规律

四、放射性污染和防护

刚才同学们介绍的都是射线在生产生活中的有益的一面，放射性同位素发出的射线也有不利的一面。下面请同学举例生活中有哪些的放射性污染？讨论生活中的放射性如何防护？请举例说明

我们生活的每一个角落都有来自宇宙的射线，我们的周围的土壤、岩石，吃的食盐里都含有放射性同位素，体检时还会做X光透视，剂量还比较大，不过这些辐射的强度都在安全范围之内，对我们没有伤害。前一段时间新闻中还有了香烟中也含有放射性元素钋-210。同学们在里键入“香烟”“放射性”等关键词，会得到很多相关的新闻。

过量的射线对人体组织具有破坏作用，大家都知道的原子弹、氢弹等爆炸后都留下很强的放射性元素。1999年的科索沃战争中，贫铀弹被用于战场，战后给人们造成了很恶劣的影响。

请大家课后按照刚才同学们所说，在百度搜索引擎里，键入本节课的关键词：“核反应”、“放射性同位素”、“射线育种”、“示踪原子”“核辐射”“贫铀弹”等等，查找与本节课相关的网页，观看相关视频，巩固所学知识！

五．

教学反思

这节课内容与实际生活密切相关，学生也很感兴趣，但是如果采取教师讲授的教学方式，那么学生的学习兴趣很容易受到打击。教师不妨课前做好充分准备，布置让学生充分

利用网络资源，查找相关知识，在课堂上对自己感兴趣的内容畅所欲言，学到了知识，掌握了技能，锻炼了胆量！教师在上课前要做好充分准备，虽然教师要讲的话不多，但是对于学生所展示的内容要有所预见，一切要在掌握之中，对于积极的发言要肯定，要鼓励，对于不正确的内容要及时纠正，对于特别重要的内容比如核反应方程等内容要重点讲解。