2019-2020年高中物理 《原子核結(jié)構(gòu)》教案 滬科版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 《原子核結(jié)構(gòu)》教案 滬科版選修3-5 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 (1)了解質(zhì)子、中子的發(fā)現(xiàn)過程,知道原子核的組成以及同位素概念,知道核反應(yīng)方程的書寫規(guī)則。 (2)理解什么是“天然放射現(xiàn)象”,掌握天然放射線的性質(zhì); (3)掌握原子核衰變規(guī)律,理解半衰期概念; 2、過程與方法 結(jié)合天然放射線的探測(cè)問題,提高學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在復(fù)習(xí)過程中,適當(dāng)介紹天然放射性的發(fā)現(xiàn)過程,以及有關(guān)科學(xué)家的事績(jī),對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)道德與唯物史觀的教育 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1.重點(diǎn). (1)衰變規(guī)律; (2)用電場(chǎng)和磁場(chǎng)探測(cè)天然射線的基本方法. 2.難點(diǎn):用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)如何分析天然射線的性質(zhì). 三、主要教學(xué)過程 (一)原子核結(jié)構(gòu) 1、介紹盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn) 1919年盧瑟福做了用α粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)一種新粒子,測(cè)定這種粒子的質(zhì)量和電量,確定它就是氫原子核,又叫做質(zhì)子,通常用符號(hào) 發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程:(盧瑟福) 2、介紹中子的發(fā)現(xiàn) 1930年發(fā)現(xiàn)用α粒子轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種看不見的貫穿能力很強(qiáng)的不帶電粒子,盧瑟福的學(xué)生查德威克進(jìn)一步研究證明了這種粒子質(zhì)量與質(zhì) 發(fā)現(xiàn)中子的方程:(查德威克) 3、原子核的組成 原子核的核電荷數(shù)Z等于質(zhì)子數(shù),也等于門捷列夫周期表中的原子序數(shù)。任何一個(gè)元素的素,N表示核內(nèi)的中子數(shù),A=N+Z。一般只需寫成AX就可以代表一個(gè)特定的核素,因?yàn)槿魏我淮_定的元素X它在周期表中的位置是確定的,即原子序數(shù)Z是確定的,而質(zhì)子數(shù)與原子序數(shù)相等,中子則為質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差即N=A-Z。 同位素:電荷數(shù)相同中子數(shù)不同的原子互稱同位素 有些同位素具有放射性叫做放射性同位素其主要應(yīng)用是: ?、?利用它的射線作探測(cè)或輻射等. ② 作為示蹤原子. 4、核反應(yīng)方程 常見的核反應(yīng)分為衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變等幾種類型. 無論寫哪種類型的核反應(yīng)方程都應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1) 必須遵守電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律 (2) 核反應(yīng)方程中的箭頭(→)表示核反應(yīng)進(jìn)行的方向. 不能把箭頭寫成等號(hào). (3) 在寫核反應(yīng)方程時(shí),應(yīng)先將已知原子核和已知粒子的符號(hào)填入核反應(yīng)方程一般形式的適當(dāng)位置上,然后根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒規(guī)律計(jì)算出未知核(或未知粒子)的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù),最后根據(jù)未知數(shù)(或未知粒子)的電荷數(shù)確定它們是哪種元素(或哪種粒子),并在核反應(yīng)方程一般形式中的適當(dāng)位置填寫上它們的符號(hào). (二)天然放射現(xiàn)象 1.天然放射現(xiàn)象:某種物質(zhì)自發(fā)地放射出看不見的射線的現(xiàn)象. 2.原子核的衰變:某種元素原子核自發(fā)地放出射線粒子后,轉(zhuǎn)變成新的元素原子核的現(xiàn)象. 3.天然放射線的性質(zhì).(見下表) 說明電離本領(lǐng)和貫穿本領(lǐng)之間的關(guān)系:α粒子是氦原子核,所以有很強(qiáng)的奪取其它原子的核外電子的能力,但以損失動(dòng)能為代價(jià)換得原子電離,所以電離能力最強(qiáng)的α粒子,貫穿本領(lǐng)最弱;而γ光子不帶電,只有激發(fā)核外電子躍遷時(shí)才會(huì)將原子電離,所以電離能力最弱而貫穿本領(lǐng)最強(qiáng). 名稱 構(gòu)成 電量(e) 質(zhì)量(u) 射出速度 電離能力 貫穿本領(lǐng) α 氦核 +2 4 0.1c 最強(qiáng) 最弱 β 電子 -1 0.9c 較強(qiáng) 較強(qiáng) γ 光子 0 0 c 最弱 最強(qiáng) 4.衰變規(guī)律. (1)遵從規(guī)律: 質(zhì)量數(shù)守恒(說明與“質(zhì)量守恒定律”之區(qū)別); 電荷數(shù)守恒; 動(dòng)量守恒; 說明:γ衰變是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的,一般是伴隨α衰變或β衰變進(jìn)行的,即衰變模式是:α+γ,β+γ,沒有α+β+γ這種模式! α衰變的本質(zhì):原子核內(nèi)兩個(gè)質(zhì)子兩個(gè)中子抱成團(tuán),從原子核內(nèi)跳出 β衰變的本質(zhì):原子核內(nèi)中子分裂成電子和質(zhì)子,電子跑掉,質(zhì)子留下 (3)半衰期:放射性原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時(shí)間 說明:某種原子核的半衰期與物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境無關(guān),是核素自身性質(zhì)的反映.衰變是一種統(tǒng)計(jì)行為,大量原子核的群體中,經(jīng)過一定時(shí)間將有一定比例的原子核發(fā)生衰變。 例1平衡下列衰變方程: 中放出的能量都轉(zhuǎn)化為α粒子和氧核的動(dòng)能. (1)α粒子與氡核的動(dòng)能之比; (2)若α粒子與氡核的運(yùn)動(dòng)方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直,畫出軌跡示意圖,并計(jì)算軌道半徑之比.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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