4　放射性的应用与防护教案教学设计导入整理

第4节

放射性的应用与防护

教学目标

1.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。

2.知道核反应及其遵循的规律。

3.了解放射性在生产和科学领域的应用，知道射线的危害及防护

教学重难点

1.核反应及其规律

2.放射性的应用,放射性的危害与防护

课时：1课时

课型：新授

教学过程

复习引入

放射性元素的衰变

问1：什么是原子核的衰变？

问2：原子核衰变的规律？

师：原子核的衰变说明原子核具有复杂结构，那么为了搞清楚原子核中的结构问题，原子核中包含了什么，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了新的粒子，

4171核反应方程14

7N＋2He→

8O＋1H。

一、核反应

给出核反应的定义。

问3：核反应的特点，核反应和衰变的关系，核反应和化学反应的关系，区别和联系？

（学生先思考，在讨论，然后展示小组讨论结果）

总结出核反应特点：质量数和电荷数守恒。

[例1] 写出下列原子核人工转变的核反应方程。（在黑板上投影化学元素周期表）

23(1)11Na（钠核）俘获1个α粒子后放出1个质子

1

27(2)13Al（铝核）俘获1个α粒子后放出1个中子

(3) 168O（氧核）俘获1个中子后放出1个质子

(4) 3014Si（硅核）俘获1个质子后放出1个中子

（学生独立完成，老师选择部分学生答案投影到黑板，请学生点评，并总结注意事项）

[练习1] 在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子

4114417①31H＋X1―→2He＋0n

②

7N＋2He―→

8O＋X2

41224427③94Be＋2He―→

6C＋X3

④12Mg＋2He―→13Al＋X4

则下列判断中正确的是(

) A.X1是质子

C.X3是电子

B.X2是中子

D.X4是质子

通过人工方法可以制造一些新的原子核，自然界中有天然放射性元素，那么是否可以用人工的方式得到一些新的具有放射性的元素呢？

二、人工放射性同位素

(1)放射性同位素：具有放射性的同位素。

(2)人工放射性同位素的发现

①1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P。

27301②发现磷同位素的方程42He＋13Al―→15P＋0n。

3.放射性同位素优点

(1)资源丰富，应用广泛。

(2)放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理。

(3)现在凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质。

问4：放射性长有什么不好的地方？

三、放射性同位素的应用

(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性。

2

(2)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌、抑制蔬菜发芽、延长保存期等。

(3)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质。

(4)医学上——利用γ射线的高能量治疗癌症。

放疗中超级伽马刀的介绍（观看视频），射线对健康细胞和癌细胞都有杀伤力，老师介绍，射线对健康细胞和癌细胞杀伤力不同及其原因。

（通过观看视频，学生非常清楚的了解到放疗的原理，以及减轻射线对健康细胞危害的方法）

问5：视频中利用到哪些方法来减轻伽马射线对健康组织的危害？（学生思考讨论）

图片展示不同剂量下，马铃薯的照片（射线可以用来保鲜）

视频展示射线培育种子的过程（教师讲解育种只是用来培育植物种子，不可以对动物进行育种，对学生进行科学伦理的教育）

放射性有很多有利的地方、很多用处，是否就没有危害，介绍射线的危害（视频）

四、辐射与安全

看完视频后，教育学生要注意辐射安全，假设将来从事相关的工作，一定要按章操作。

介绍日常生活中安全保护措施

最后一问题：射线照射草莓之后可以用来保鲜，那为什么草莓没有被射线破坏而失去营养价值？（学以致用）

[例2] 正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素3

15O注

入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象。根据PET原理，回答下列问题：

(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式。

(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是(

) A.利用它的射线

C.参与人体的代谢过程

B.作为示踪原子

D.有氧呼吸

(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应

。(填“长”、“短”或“长短均可”) [练习2] 关于人工制造的放射性同位素，下列说法错误的是(

) A.人工制造的放射性同位素的半衰期比天然放射性物质的半衰期长很多

B.人工制造的放射性同位素的放射强度容易控制

C.人工制造的放射性同位素的γ射线能进行金属探伤

D.使用人工制造的放射性同位素也要遵守操作规程，防止对人体、空气、水源、用具的污染

板书设计

19.4 放射性的应用和防护

一．核反应

特点：质量数和电荷数守恒

二．放射性同位素的应用和防护

反馈练习: 1a01.(核反应方程)用中子轰击氧原子核的核反应方程为16

8O＋0n→7N＋bX，对式中X、a、b的判断正确的是(

) A.X代表中子，a＝17，b＝1 B.X代表电子，a＝17，b＝－1 C.X代表正电子，a＝17，b＝1 D.X代表质子，a＝17，b＝1 3092102.(核反应方程)下面列出的是一些核反应方程：3015P→14Si＋X，4Be＋1H→

5B＋47Y，2He＋42He→3Li＋Z，其中(

) 4

A.X是质子，Y是中子，Z是正电子

B.X是正电子，Y是质子，Z是中子

C.X是中子，Y是正电子，Z是质子

D.X是正电子，Y是中子，Z是质子

3.(放射性同位素的应用)用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素。放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用。

(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失。其原因是(

) A.射线的贯穿作用

C.射线的物理、化学作用

B.射线的电离作用

D.以上三个选项都不是

(2)图3是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是

射线。

图3 (3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素做

。

教学反思: 用作示踪原子的部分没能给学生更加直观的视觉感受。在放疗部分，相信大部分学生一定有深刻的认识。总体来说，本节课目标达成，重点突出，难点突破。

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