4　放射性的应用与防护优秀公开课教案

《放射性的应用与防护》教学设计

武汉市第一中学

万元芳

【教学设计说明】

本节内容知识性强，而且可浅可深，涉及范围宽，只靠教师讲解既不可能有合适的深度又枯燥无味。而采用上述教学设计既开放了学生的手脚，使课堂生动充实，又使教师能从学生学习过程中发现半单刀直入突破其认识弱点，从而化解教学中的难点。同时由于教学方式不是灌输式，不同接受能力的学生可从中获得不同层次的知识内容。

【教学目标】

1、物理观念

（1）

了解放射性在生物医学、农业、工业领域的应用。

（2）

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。

2、科学思维科学探究

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。

3、科学态度与责任

渗透安全地开发利用自然资源的教育。

【教学重难点】

放射性的射线应用和示踪应用

【课时安排】1课时

【课前准备】

教师：放射性应用的图片、视频，放射性污染与防护资料影片，相关阅读资料。

学生（分组）：通过查阅图书、上网或向有关人员请教咨询查找收集以下几方面材料或信息：放射性的应用（实例介绍）、放射性污染的危害性（史实资料）、放射性污染的防护措施。

【教学过程】

一、引入新课

请问这个是什么标志？你在什么地方见过这个？在医院见到这个标志，往往还伴随一句话“红灯亮起时请勿靠近”。在医院见到这个放射性标志，这说明放射性既能被应用又需要防护，今天我们就来研究第4节《放射性的应用与防护》

二、新课教学

放射性元素发射射线的性质称为放射性。前面我们介绍过原子核的衰变，天然放射性元素的衰变过程会释放出射线，但衰变是原子核的自发变化，科学家更希望人工控制原子核的变化。介绍四位在放射性研究领域做出重要贡献的科学家——贝克勒尔，居里夫人，卢瑟福，查德威克，他们均获得诺贝尔奖。

人类第一次实现原子核的人工转变是由英国物理学家——卢瑟福实现的。

卢瑟福用α14粒子轰击原子核产生了氧的一种同位素，741N2He178O1H

产生了氧的同位素——氧17和一个质子。这种方式称为核反应。

人类第一次实现原子核的人工转变

卢瑟福

9414741N2He178O1H（发现质子）

4121BeHeCn（发现中子）

260中子之父

查德威克

【板书】一、核反应

定义：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。

核反应中质量数守恒，电荷数守恒

教师：后来，科学家发现有些核反应还能带来巨大的能量为人类所用（比如说核电站，甚至核武器）介绍世界上几大著名的核电站，以及我们国家的核电发展情况。核电站的优势明显，但核安全更是重大课题。大家知道的历史上的几次严重的核电事故？

学生介绍：美国的三里岛核事故，前苏联（现乌克兰）的切尔诺贝利核事故和日本的福岛核事故。

教师播放视频：《切尔诺贝利——最忧伤的城市》

过渡：核反应伴随着核辐射，但通过大家课前收集资料，应该了解到，射线已经在生物，医学，工业，农业的等国民经济和科学研究的各个领域都得到了广泛应哟，但凡是用到射线时，用得都是人工放射性同位素。

【板书】二、人工放射性同位素

过渡：1934年，居里夫妇发现经过α3015粒子轰击的铝片中含有放射性磷P,它是通过核反应生成的人工放射性同位素。T天然放射性同位素不超过40种，今天人工制造的放射性同位素已达1000多种。

（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

约里奥居里夫妇（居里夫妇的女儿女婿，因此研究获诺贝尔奖）

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。

由于这些优点：凡是用到射线时，都用人造放射性同位素

过渡：丰富的放射性同位素资源，使它在国民经济和科学研究的各个领域得到了广泛的应用。下面就有各个小组代表向大家介绍放射性同位素在各个领域的广泛应用。我们先从大家最熟悉的方面介绍。请生物课代表介绍放射性同位素在生物学中的应用。

【板书】三、放射性同位素的应用

1.生物科代表发言

教师总结：看来放射性同位素作为示踪原子在高中生物学科中有了很多的应用。

放射性同位素与普通物质的相应原子、分子及其化合物具有相同的化学、生物学性质。我们可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，但却带有“放射性标记”，可以用仪器探测出来。这种原子就是示踪原子。近年来，有关生物大分子的结构及其功能的研究，几乎都要借助于示踪原子。

2.请医学组代表介绍放射性同位素在医学中的应用。

教师总结：医学上，放射性应用主要是示踪原子和射线应用两大方面。

肿瘤放射治疗是利用放射线对于分裂快的癌细胞的破坏力强于健康细胞，可以杀死癌细胞。

伽玛刀使用钴-60 产生的伽玛射线的能量，进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性

的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。

在医学上还能利用示踪剂移动及其速度测定血流量、检查心脏功能、血栓形成、消化道失血；利用组织器官摄取示踪剂的数量检查、发现肿瘤; 3.请农业组代表介绍放射性同位素在农业中的应用。

教师总结：在农业上放射性应用在射线方面主要是辐照保鲜和辐射育种。辐照保鲜是一项发展极快的食品保藏新技术。研究结果表明辐照食品对人体没有任何不良影响，可以供人食用，安全可靠。中国是辐照食品大国。辐射育种它利用各种射线(如X射线、中子等)照射农作物的种子、植株或某些器官和组织，促使它们产生各种变异，再从中选择需要的可遗传优良变异，培育成新的优良品种。

示踪方法广泛应用于农业科学研究，并产生了巨大的经济效益。最主要的成果有施肥途径和肥效的研究；示踪方法还可用于标记昆虫、寄生虫、鱼及动物等所发现的这些大小动物的生命周期、迁徙规律、交配和觅食习性等

4.请工业组代表介绍放射性同位素在工业中的应用。

教师总结：射线探伤和同位素测厚仪主要是利用射线的穿透力，利用物质厚度不同对辐射的吸收与散射不同的原理，可以测定薄钢板、薄铜板、薄铝板、硅钢片、合金片等金属材料及橡胶片，塑料膜，纸张等的厚度。常用的同位素射线有γ射线、β射线等。

示踪原子应用主要是测定流体流速，例如某一时刻在流管上端某处注入少量示踪剂，在流管下端另一处测定示踪剂的到达时间，再根据两处的距离即可测定流体的流速。如测定石油在输油管中的流速等。

过渡：辐射有利有弊，我们要安全的利用放射性元素，就要掌握辐射防护的方法：

【板书】四、辐射与安全

教师：请辐射安全组同学代表解释如何防护

学生发言后总结：辐射防护的基本方法：（1）距离防护（2）时间防护（3）屏蔽防护（4）仪器检测

教师：根据切尔诺贝利的新金钟罩具体讲解放射性防护

三、小结

1.核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。核反应中质量数守恒，电荷数守恒。

2.人工放射性同位素优点：易控制，易塑形，易处理，半衰期短

3.放射性的应用（1）射线应用（2）示踪原子

4.放射性的防护（1）距离防护（2）时间防护（3）屏蔽防护（4）仪器检测

四、作业

课后，大家根据自己感兴趣的方面写一个关于放射性的在的应用或放射性防护的研究报告。