4　放射性的应用与防护教学设计案例

放射性的应用与防护

重/难点

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。

难点：放射性的应用与防护。

重/难点分析

重点分析：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。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。人工转变核反应方程：

14741N+2He178O+1H

94121Be+42He6C+0n

难点分析：学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，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。这部分内容同样通过学生的自主性学习获得知识，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。

突破策略

（一）引入新课

教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。本节课我们要学习核反应

的另一种形式：人工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。

学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。同时学生说出三种衰变物质的性质。

点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。

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。

（二）进行新课

1．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。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。

人工转变核反应方程：

14741N+2He178O+1H

94121Be+42He6C+0n

例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。

23（1）11Na俘获1个α粒子后放出1个质子

27（2）13Al俘获1个α粒子后放出1个中子

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。

点评：这部分主要为老师讲解，学生通过前面已学的知识来掌握新的知识。再通过例题进行巩固。

2．人工放射性同位素

（1）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。

（2）人工放射性同位素

Al He P

（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。

（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素

学生从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问. 点评：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。

3．放射性同位素的应用：

（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

学生要能说出如何利用放射性物质的射线的。对于书本的几种事例要能够讲清楚工作的原理。对学生上网查找的有关射线的应用也要能说出原理。

点评：通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。

（2）作为示踪原子

棉花对磷肥的吸收

甲状腺疾病的诊断

学生要说出如何将放射性物质作为示踪原子的原理。

4．辐射与安全

学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，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。

点评：这部分内容同样通过学生的自主性学习获得知识，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。

例1.

对放射性的应用,下列说法中正确的是(

)

A.射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体正常细胞不会有伤害作用

B.对有放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理

C.γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里,而不能随意放置

D.对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的

解析:放疗杀伤癌细胞的同时对人的身体也是有害的,A选项错误。B、C、D关于放射性的防护的表述都是正确的。

例2. 如图所示,带电粒子在“云室”中运动时,可呈现其运动径迹,将“云室”放在匀强电场中,通过观察分析带电粒子的径迹,可以研究原子核发生衰变的规律。现将一静止的放射性14C放入上述装置中,当它发生衰变时,可能放出α粒子或电子。所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图所示(发生衰变后的瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂直,a、b均表示长度)。则:

(1) 14C发生衰变时所放射出的粒子是

。

(2) 14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是

(选填“①”或“②”)。 (3) 14C的衰变方程是

。 解析:(1)由轨迹可以看出,反冲核与放出的射线的受力方向均与电场方向相同,所以放出的粒子为α粒子。

(2)由动量守恒知,α粒子的动量与反冲核的动量相同,α粒子的质量小,速度必然大,在相等时间内垂直电场方向上的位移大,故②为α粒子的径迹。

410(3)据质量数守恒和电荷数守恒可得14CHe+624Be。

突破反思

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。通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。