【正文】 高中物理 新人教版 選修 ３ 5系列課件 第十九章 《 原子核 》 《 原子核的組成 》 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 ? （ 1）了解天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律；（ 2）知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們；（ 3）知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。 過程與方法 （ 1）通過觀察，思考，討論，初步學(xué)會(huì)探究的方法； （ 2）通過對知識(shí)的理解，培養(yǎng)自學(xué)和歸納能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （ 1）樹立正確的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度； （ 2）樹立辨證唯物主義的科學(xué)觀和世界觀。 ? 教學(xué)重點(diǎn)： 天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律，原子核的組成。 ? 教學(xué)難點(diǎn)： 知道三種射線的本質(zhì)，以及如何利用磁場區(qū)分它們 ? 教學(xué)方法： 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 ? 教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 : 1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為 放射性 ．具有發(fā)射性的元素稱為 放射性元素 ． : 元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做 天然放射現(xiàn)象 ． 一、天然放射現(xiàn)象 鋇鈾云母 翠砷銅鈾礦 斜水鉬鈾礦 鈾鈣石礦 放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于 82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于 83的元素，有的也具有放射性． 放大了 1000倍的鈾礦石 天然放射現(xiàn)象 天然放射現(xiàn)象 射線 射線 射線 電離能力 貫穿能力 速度 成分 ???氦原子核 高速 電子流 高能量 電磁波 1/10光速 接近光速 光速 弱 較強(qiáng) 很強(qiáng) 很容易 較弱 更小 閱讀課文填寫表格： 三 .質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn) ? 1919年 ， 盧瑟福用 α粒子 轟擊 氮核 ， 得到了 質(zhì)子 。 經(jīng)過研究證明 ， 質(zhì)子帶正電荷 ，其電量和一個(gè)電子的電量相同 ， 它的質(zhì)量等于一個(gè)電子質(zhì)量的 1836倍 .進(jìn)一步研究表明 ， 質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同 ， 所以質(zhì)子就是氫原子核 . Kgm p 27106 7 2 6 2 3 ??? 同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。 質(zhì)子是原子核的組成部分。 原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？ 核的質(zhì)量 質(zhì)子質(zhì)量 核的電量 質(zhì)子電量 ？ 盧瑟福進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)． 中子 3. Kgm n 27106 7 4 9 2 8 ???四 .原子核的組成 :質(zhì)子和中子 : (1)核子數(shù) :質(zhì)子和中子質(zhì)量相差很小 ,統(tǒng)稱為核子 .質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù) . (2)電荷數(shù) (z):原子核所帶的電核總是質(zhì)子數(shù)的整數(shù)倍 ,用這個(gè)整數(shù)表示電荷量 . (3)質(zhì)量數(shù) (A):原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量和 ,所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍 ,這個(gè)整數(shù) ,叫質(zhì)量數(shù) . : (1)核電荷數(shù) =質(zhì)子數(shù) =元素的原子序數(shù) =荷外電子數(shù) (2)質(zhì)量數(shù) =核子數(shù) =質(zhì)子數(shù) +中子數(shù) XAzX表示 元素符號(hào) Z表示 質(zhì)子數(shù) A表示 質(zhì)量數(shù) )2(,4,242個(gè)中子即有質(zhì)量數(shù)為個(gè)質(zhì)子有表示氦原子核He)143(,235,9223592個(gè)中子即有質(zhì)量數(shù)為個(gè)質(zhì)子有表示鈾原子核U :如質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，（質(zhì)量數(shù)當(dāng)然不同），則互為同位素。 )(11 氫H )(21 重氫H )(31 氚H氘和氚是氫的同位素，關(guān)于氫、氘、氚的原子，下列說法哪個(gè)正確？ （ 1）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)； （ 2）具有不同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)； （ 3）具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)、相同的電子數(shù)； （ 4）具有相同的質(zhì)子數(shù)、相同的中子數(shù)、不同的電子數(shù)． 《 放射性元素 的衰變 》 教學(xué)目標(biāo) ? 知識(shí)與技能 ? （ 1）知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變； ? （ 2）知道兩種衰變的基本性質(zhì)，并掌握原子核的衰變規(guī)律； ? （ 3）理解半衰期的概念。 ? 過程與方法 ? （ 1）能夠熟練運(yùn)用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式； ? （ 2）能夠利用半衰期來進(jìn)行簡單計(jì)算（課后自學(xué)）。 ? 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： ? 通過傳說的引入，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神與唯物史觀的教育，不斷的設(shè)疑培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)孜孜不倦的追求，從而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)美妙的微觀世界。 ? 教學(xué)重點(diǎn)： 原子核的衰變規(guī)律及半衰期。 ? 教學(xué)難點(diǎn)： 半衰期描述的對象。 ? 教學(xué)方法： 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 ? 教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。 回顧：三種放射性射線的性質(zhì) ? 三種射線 ?、 ?、 ? ? 三種射線的性質(zhì)： 最弱 最強(qiáng) c ?光子 較弱 較弱 接近 c 電離本領(lǐng) 貫穿本領(lǐng) 速率 組成物質(zhì) ? ? ?射線 射線種類 氦核 He42電子 e01?最強(qiáng) 最弱 c101一、原子核的衰變 ： 質(zhì)量數(shù) 守恒，電荷數(shù)守恒。 原子核放出 α 粒子或 β 粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。 ：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯?decay）． （ 1） ?衰變 :原子核放出 ?粒子的衰變叫做 ?衰變． ?XAZHeThU 42234 9023892 ??HeRnRa 422228622688 ???23892 ?U?23090 ?Th HeRaTh 422268823090 ??He42?YAZ 42?? : （ 1） ?衰變 :原子核放出 ?粒子的衰變叫做 ?衰變． ?XAZ He42?YAZ 42?? : （ 2） β 衰變 :原子核放出 β粒子的衰變叫做 β衰變． ePaTh 0123491234 90 ????XAZeMgNa 0124122411 ????2411 Nae01??YAZ 1?思考與討論 ?原子核里沒有電子， β衰變中的電子來自哪里？ 11H10n01e?（ 1） ?衰變 :原子核放出 ?粒子的衰變叫做 ?衰變． ?XAZ He42?YAZ 42?? : （ 2） β 衰變 :原子核放出 β粒子的衰變叫做 β衰變． ?XAZ e01??YAZ 1?（ 3） γ 衰變 : 伴隨 ?射線或 ?射線產(chǎn)生 . 注意： ? 放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的 γ衰變！ ? 衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！ 例： 經(jīng)過一系列 ?衰變和 ?衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛 206 ，問這一過程 ?衰變和 ?衰變次數(shù)？ U23892解：設(shè)經(jīng)過 x次 ?衰變， y次 ?衰變 eyHexPbU 01422068223892 ????238＝ 206＋ 4x 92 = 82 + 2x y x＝ 8 y＝ 6 )(20682Pb釷 232經(jīng)過 6次 ?衰變和 4次 ?衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素是什么？它的質(zhì)量數(shù)是多少？它的原子序數(shù)是多少？ 練習(xí)： 二、半衰期 ? 半衰期 ? 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。 ?tmm )21(0?放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系： ?tNN )21(0?不同的放射性元素，半衰期不同 ? 例如： ? 氡 222衰變?yōu)獒?218的半衰期為 ? 鐳 226衰變?yōu)殡?222的半衰期為 1620年 ? 鈾 238衰變?yōu)殁Q 234的半衰期長達(dá) 109年 半衰期的計(jì)算 ? 例：已知釷 234的半衰期是 24天， 1g釷經(jīng)過120天后還剩多少？ 計(jì)算表達(dá)式 : ?tmm )21(0?放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系： 練習(xí) ? 210的半衰期是 5天，經(jīng)過多少天后，20g鉍還剩 ? 2. 10克鐳 226變?yōu)殡?222的半衰期為 1620年，有人說：經(jīng)過 1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳（ 226） 5克，再經(jīng)過 1620年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳 226就沒有了，對嗎？為什么？ ? (1)―單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測的”，所以，放射性元素的半衰期，描述的是 統(tǒng)計(jì)規(guī)律 。 ? (2)半衰期的長短由 核內(nèi)部自身 的因素決定，跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都沒有關(guān)系。 注意： 五、應(yīng)用 ? 人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰變規(guī)律，測定地球的年齡為 46億年。地殼有一部漫長的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。 ? 碳 14測年技術(shù)， 14C是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進(jìn)行 β 衰變，變成氮。 一、原子核的衰變 ： 質(zhì)量數(shù) 守恒，電荷數(shù)守恒。 ：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)?