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1、高中物理 原子核结构教案 沪科版选修3-5第一节 原子核结构第二节 原子核衰变及半衰期一、教学目标1、知识与技能(1)了解质子、中子的发现过程，知道原子核的组成以及同位素概念，知道核反应方程的书写规则。(2)理解什么是“天然放射现象”，掌握天然放射线的性质；(3)掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；2、过程与方法结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力3、情感、态度与价值观在复习过程中，适当介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的事绩，对学生进行科学道德与唯物史观的教育二、重点、难点分析1重点(1)衰变规律；(2)用电场和磁场探测天然射线的基本方法2难点：用力学和电学知识如何
2、分析天然射线的性质三、主要教学过程（一）原子核结构1、介绍卢瑟福用粒子轰击氮原子核的实验1919年卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核的实验，发现一种新粒子，测定这种粒子的质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫做质子，通常用符号发现质子的方程：(卢瑟福)2、介绍中子的发现1930年发现用粒子轰击铍时会产生一种看不见的贯穿能力很强的不带电粒子，卢瑟福的学生查德威克进一步研究证明了这种粒子质量与质发现中子的方程：(查德威克)3、原子核的组成原子核的核电荷数Z等于质子数，也等于门捷列夫周期表中的原子序数。任何一个元素的素，N表示核内的中子数，A=N+Z。一般只需写成AX就可以代表一个特定的核素，因为任何一确定
3、的元素X它在周期表中的位置是确定的，即原子序数Z是确定的，而质子数与原子序数相等，中子则为质量数与质子数之差即N=A-Z。同位素：电荷数相同中子数不同的原子互称同位素有些同位素具有放射性叫做放射性同位素其主要应用是： 利用它的射线作探测或辐射等. 作为示踪原子.4、核反应方程常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型. 无论写哪种类型的核反应方程都应注意以下几点(1) 必须遵守电荷数守恒、质量数守恒的规律(2) 核反应方程中的箭头()表示核反应进行的方向. 不能把箭头写成等号. (3) 在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上，然后根据质量
4、数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数，最后根据未知数(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号.(二)天然放射现象1天然放射现象：某种物质自发地放射出看不见的射线的现象2原子核的衰变：某种元素原子核自发地放出射线粒子后，转变成新的元素原子核的现象3天然放射线的性质(见下表)说明电离本领和贯穿本领之间的关系：粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的粒子，贯穿本领最弱；而光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯
5、穿本领最强名称构成电量(e)质量(u)射出速度电离能力贯穿本领氦核+240.1c最强最弱电子-10.9c较强较强光子00c最弱最强4衰变规律(1)遵从规律：质量数守恒(说明与“质量守恒定律”之区别)；电荷数守恒；动量守恒；说明：衰变是原子核受激发产生的，一般是伴随衰变或衰变进行的，即衰变模式是：+，+，没有+这种模式！衰变的本质：原子核内两个质子两个中子抱成团，从原子核内跳出衰变的本质：原子核内中子分裂成电子和质子，电子跑掉，质子留下(3)半衰期：放射性原子核有半数发生衰变的时间说明：某种原子核的半衰期与物理环境和化学环境无关，是核素自身性质的反映衰变是一种统计行为，大量原子核的群体中，经过一定时间将有一定比例的原子核发生衰变。例1平衡下列衰变方程：中放出的能量都转化为粒子和氧核的动能(1)粒子与氡核的动能之比；(2)若粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直，画出轨迹示意图，并计算轨道半径之比4 / 4
