4　放射性的应用与防护ppt配套的教学设计方案

高中物理选修3-5 《放射性的应用与防护》教学设计

下关三中理化生教研组 赵进峰

一、目标要求

（一）知识与技能

（1）能说出什么是核反应，会写出人工转变方程；

（2）能说出什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点；

（3）了解放射性在生产和科学领域的应用；

（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。

（二）过程与方法

渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

（三）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。

二、教学重点

人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。

三、教学难点

人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律

四、教学方法

教师启发、引导，学生讨论、交流。

五、教学用具：

多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。

六、课时安排

1 课时

七、教学过程

（一）复习回顾，视频导入

教师：回顾我们前面学习的原子核的衰变反应，完成下面表格。

发生反应的原子核的特点

反应条件

反应本质

核反应方程的特点

核反应的规律

书写方程的原则

原子核的衰变

具有放射性的不稳定核

自发进行，无条件

核子数变化，形成新核

箭头左边只有一个放射性原子核

电荷数守恒、质量数守恒

方程及生成物要以实验事实为基础，不能臆造

α衰变：

β衰变：

本节课我们要学习原子核的另一种反应形式：人工核转变，以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。播放福岛核电站事故视频，引入本节课。

板书：19.4放射性的应用和防护

（通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。通过视频提高学生的学习兴趣）

（二）进行新课

（回顾物理学史，引出核反应的概念）

1919年卢瑟福用a粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生

一个质子，那是人类第一次实现的原子核的人工转变。

一、核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。

教师引导学生书写，卢瑟福发现质子的核反应方程：

注意：（1）核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。

（2）核反应是原子核的变化，元素种类发生了变化，

而一般的化学反应只是原子或离子的重新排列组合，元素本身并没有变化。

（回顾物理学史，学习物理学家的研究精神，学会写核反应方程）

1930年，德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出了一种新的射线．这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是γ射线．经检测，射线的能量在10ＭeV左右，远大于天然放射物质衰变时发出的γ射线的能量．

1931年，约里奥-居里夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子．而质子质量是电子的1800倍，如果认为轰击石蜡的射线是γ射线，那么光子的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远．这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是γ射线……！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对55eV与10eV的矛盾

，他们还是十分牵强地解释为其它的原因，并于1932年１月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为γ射线的结论。

1932年１月底，查得威克得到了约里奥夫妇这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。他决定用云室的方法探测射线的速度和质量。成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧

地成为“中子之父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。

查德威克发现中子的成就告诉我们：“机遇只偏爱有准备的头脑”

教师引导学生书写，查德威克发现中子的核反应方程：

学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。

中子的发现，有重大的意义，中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的α、β、γ三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。

（回顾物理学史，引出人工放射性同位素的概念）

1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，首次获得了人工放射性物质——放射性磷（磷的同位素）。磷的这种同位素，有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，半衰期很短，衰变时放出正电子。

二、人工放射性同位素

放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。

教师引导学生书写，约里奥·居里夫妇发现放射性磷的同位素的核反应方程：

发现正电子的核反应方程：

约里奥·居里夫妇发现了正电子的成就告诉我们：

“对于坚持努力的人来说，成功也许会来的晚一些，但绝不会缺席”。

三、放射性同位素的应用

学生阅读课本76-77页回答下面问题：

1、

人工方法得到的放射性同位素有哪些优点？

答：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。

2、

放射性同位素在生活中有哪些应用？

答：（1）利用射线：射线测厚装置，烟雾报警器，放射治疗，培育新品种，延长保质期

（2）作为示踪原子：棉花对磷肥的吸收，甲状腺疾病的诊断等

播放视频“放射性同位素的应用”，帮助学生理解，利用放射性物质射线的工作的原理；将放射性物质作为示踪原子的原理；了解放射性辐射的用处以及危害。

教师提醒学生学会运用网络查阅资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，激发学习热情。

四、辐射与安全——惨痛的教训

1945年美国向日本的广岛和长崎投了两枚原子弹，当日炸死了十多万人，另有无数的平民受到辐射后患有各种疾病。

1986年苏联（现乌克兰境内）切尔诺贝利核电站的泄露造成了大量人员伤亡，至今大片土地仍是生物活动的禁区。

1999年美国在科索沃战争中使用了约31000枚贫铀弹（核废料，99%以上是铀238，具有放射性），使许多人患上莫名其妙的疾病，也造成了环境灾难。

2011年日本福岛核电站的泄露也给日本乃至世界人民造成不可挽回的损失。

列举核安全事假，播放视频“切尔诺贝利核事故”“核辐射对人体的影响”。

使学生知道放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质，同时也让学生知道核辐射并不可怕，只要控制好量并注意防护，培养学生学科学，讲科学的意识。

五、放射性的防护

1、在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄。

2、用过的核废料要放在很厚的重金属箱内，并深埋到深海里。

3、在生活中要有防范意识和防范措施，尽可能远离放射源

（三）堂清训练：多媒体展示，学生思考并回答

（四）课堂小结

本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。

（五）

作业：

1、课本第78页《问题与练习》第2、3、4题。

2、认真整理、落实好《导学案》（纠错和完善)，深刻理解本节内容。

3、回顾相关考点，总结规律方法，实现举一反三

。

（六）课后反思：

本节课是选修3-5第十九章第4节放射性的应用与防护，这一节大部分为陈述性的知识，教学难度不大，学生很容易掌握，如果让学生自习并上网查相关资料，他们一样可以掌握的很好，同时还能扩展他们的知识面，更能激发学生学习的热情。通过学生的自主学习学习能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用。

课堂设计将教师的讲解引导学习和学生的自主阅读学习相结合，充分发挥了学生的主动性，使学生更加主动融入课堂中。在教学中以物理学发展史为主线，让每一个学生都能体会到物理发展的艰辛，物理学家们的努力、成就和遗憾，教育学生懂得“机遇只偏爱有准备的头脑”“对于坚持努力的人来说，成功也许会来的晚一些，但绝不会缺席”。

通过展示近年来人类运用核能的一些“惨痛的教训”，播放视频“切尔诺贝利核事故”“核辐射对人体的影响”，使学生认识到核泄漏的可怕，懂得核防护的重要性。同时也让学生知道如果人类能够正确使用核能，做好必要的防护，核辐射也并不可怕，只要控制好量对人类的生产和生活有巨大的促进作用，从而实现培养学生学科学，讲科学的意识。