1　原子核的组成优质课教案整理

人教版高中物理选修3-5 第十九章

原子核

第一节

原子核的组成

教学目标

一、知识目标：

1、了解天然放射现象及其规律。

2、知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

3、知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

二、能力目标：

1、通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。

2、通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

三、德育目标：

1．树立正确的，严谨的科学研究态度。

2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点

天然放射现象及其规律，原子核的组成。

教学难点

知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们.。

教学方法

实验演示和启发式综合教学法。

教学用具

投影片，多媒体辅助教学设备。

课时安排

1课时

教学过程

引入新课: 教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！

我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？

学生回答：原子由原子核与核外电子组成。

点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。

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教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。

点评：带着问题学习，激发学习热情

教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。

1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。

居里和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，又发现了发射性更强的新元素。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）。

学生一边听，一边看挂图。

点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。

一

。新课教学：

1．天然放射现象

（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．

（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．

学生一边听，一边看书。

2．射线到底是什么

教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影）

思考与讨论：

①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？

②如果α射线，β射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。

③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？

学生分组讨论，回答问题以及实验方案。

①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。

②根据左手定则，可以判断射线是正电荷，射线是负电荷。

③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质，如图。

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点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力

用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。

教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格。

学生看书，进行总结。

点评：培养学生自学，总结的能力。

教师：（帮助小结）

①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。

学生对照表格，理解书本知识。

点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。

3．原子核的组成

教师提问：

①质子：由谁发现的？怎样发现的？

②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？

学生看书，然后回答问题

①卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。

②查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。

教师：（帮助小结）

①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，27m1.674928610kg

n中子(nucleon)不带电，mp1.67262311027kg

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②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

教师：提问：

③原子核的电荷数是不是电荷量？

④原子荷的质量数是不是质量？

学生看书，然后回答问题：

③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

A⑤符号ZX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

教师：给出思考与讨论题。

一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？

学生回答：核子数是235，质子数是92，中子数是143。

点评：学生回答调动他们学习的积极性。

4．同位素(isotope) （1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

学生一边听，一边看书。

提问：列举一些元素的同位素？

学生回答：

11氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：12碳有两种同位素，符号分别是623H,1H,1H。

C,146C。

点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。

例：下列说法正确的是（

）

A．β射线粒子和电子是两种不同的粒子

B．红外线的波长比X射线的波长长

C．α粒子不同于氦原子核

D．γ射线的贯穿本领比α粒子强

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学生回答：BD 点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X、α、β、γ射线，经研究知道，X、γ射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，β射线是电子流，α粒子是氦核。从α、β、γ三者的穿透本领而言：γ射线最强，α射线最弱，这些知识要牢记。

二

。课堂小结：

1、天然放射现象及其规律。

2、三种射线的性质。

3、原子核的组成。

教学说明：

这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事实，是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见，摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的. 三 练习：

1、关于γ射线，下列说法中正确的是（

）

A、是处于激发态的核的变化所发射的

B、是原子的内层电子的跃迁所发射的

C、是不带电的中子流

D、是不带电的光子流

2、图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（

）

A．a为α射线、b为β射线

B．a为β射线、b为γ射线

C．b为γ射线、c为α射线

D．b为α射线、c为γ射线

3、关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（

）

A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的

B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视

C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种

D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害

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4、如图所示，在α粒子散射实验中，α粒子穿过某一金属原子核附近的示意图，A、B、C分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是（

）

A．α粒子在A处的速度比B处的速度小

B．α粒子在B处的动能最大，电势能最小

C．α粒子在A、C两处的速度大小相等

D．α粒子在B处的速度比在C处的速度要小

5．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束．以下判断正确的是：

+ b a

P-c A．a为α射线、b为β射线

B．a为β射线、b为γ射线

C．b为γ射线、c为β射线

D．b为α射线、c为γ射线

6．中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但电性相反的物质，如反质子即为11H．假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，沿OO′穿过速度选择器后进入匀强磁场B2形成4条径迹，下列说法正确的是：

A．1、2是反粒子的径迹

B．3、4为反粒子的径迹

C．2为反粒子径迹

D．4为反粒子径迹

7、如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的___

_射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得____

_些。

参考答案

1．AD

2 、BC

3、D

4、CD

5、B

6、AC

7、

β，大

板书设计

1 原子核的组成

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1．天然放射现象

2．射线到底是什么

3．原子核的组成

教学反思：了解原子核，知道原子核的组成

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