1、普通高中课程标准实验教科书物理（选修 35）人教版 第十九章 原子核 新课标要求 1内容标准 （1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知 道半衰期的统计意义。 （2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。 例 1 了解放射性在医学和农业中的应用。 例 2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。 （3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。 会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 （4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。 （5）知道链式反应的发生条件。了解
2、裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的 类型。知道核电站的工作模式。 （6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。 例 3 思考核能开发带来的社会问题。 （7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例 4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2活动建议： （1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 （2）观看有关核能利用的录像片。 （3）举办有关核能利用的科普讲座。 新课程学习 191 原子核的组成 新课标要求 （一）知识与技能 1了解天然放射现象及其规律。 2知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。 3知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。 （二）过
3、程与方法 1通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。 2通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。 （三）情感、态度与价值观 1树立正确的，严谨的科学研究态度。 2树立辨证唯物主义的科学观和世界观。 教学重点 天然放射现象及其规律，原子核的组成。 教学难点 知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们 教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 课时安排 1 课时 教学过程 （一）引入新课 教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识， 核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界， 一起探索其
4、中的奥秘！ 我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？ 学 生 回 答 ： 原 子 由 原 子 核 与 核 外 电 子 组 成 。 点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。 教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？ 用什么方法来研究原子核呢？ 学生思考讨论。 点评：带着问题学习，激发学习热情 教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。 1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现链轮铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射 线可以穿透黑纸使照相底片感光。 居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究
5、，又发现 了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po） ，另一种命名 为镭（Ra） 。 学生一边听，一边看挂图。 点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。 （二）进行新课 1天然放射现象 （1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做 天然放射现象高温烘箱具有放射性的元素称为放射性元素 （2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于 82 的所有元素，都 能自发的放出射线，原子序数小于 83 的元素，有的也具有放射性 学生一边听，一边看书。 2射线到底是什么 教师：那这
6、些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的 容器中，平板烘干机射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。 在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影） 思考与讨论： 你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？ 如果 射线， 射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们 分别带什么电荷。 如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？ 学生分组讨论，回答问题以及实验方案。 射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说 明其中的两束射线是带电粒子。 根据左手定则，可以判断 射线是正电荷， 射线是负电荷。 带电粒子在电场中要受电场
7、力作用，可以加一偏转电场，也能判 断三种射线的带电性质，如图 点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培 养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力 用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。 教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同 学们阅读课文后填写表格。 学生看书，进行总结。 点评：培养学生自学，总结的能力。 教师：（帮助小结） 实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化 学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施 加压力，或者升高它的温度，它都具有
8、放射性。 三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识 到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。 学生对照表格，理解书本知识。 点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。 3原子核的组成 教师提问： 质子：由谁发现的？怎样发现的？ 中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？ 学生看书，然后回答问题 卢瑟福用 粒子轰击氮核，发现质子。 查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷 量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些， 卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。 教师：（帮助小结） 质子(prot
9、on)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等， 271.630pmkg 中子(nucleon)不带电， 271.64980nmkg 数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。 点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。 教师：提问： 原子核的电荷数是不是电荷量？ 原子荷的质量数是不是质量？ 学生看书，然后回答问题： 不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电 荷数。 原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。 点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。 小结： 原子核的电荷数=质子数=核外电
10、子数=原子序数 原子核的质量数=核子数=质子数+中子数 符号 表示原子核，X：元素符号； A：核的质量数； Z：核电荷数AZ 教师：给出思考与讨论题。 一种铀原子核的质量数是 235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？ 学生回答：核子数是 235，质子数是 92，中子数是 143。 点评：学生回答调动他们学习的积极性。 4同位素(isotope) （1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因 而互称同位素。 （2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况， 进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
11、 学生一边听，一边看书。 提问：列举一些元素的同位素？ 学生回答： 氢有三种同位素：氕（通常所说的氢） ，氘（也叫重氢） ，氚（也叫超重氢） ，符号分别 是： 。1231,H 碳有两种同位素，符号分别是 。1246,C 点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。 例：下列说法正确的是（ ） A 射线粒子和电子是两种不同的粒子 B红外线的波长比 X 射线的波长长 C 粒子不同于氦原子核 D 射线的贯穿本领比 粒子强 学生回答：BD 点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19 世纪末 20 世纪初， 人们发现 X， ， ， 射线，经研究知道，X ， 射线均为电磁波，只是波
12、长不同。可见 光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外， 射线是电子流， 粒子是氦核。从 ， ， 三者的穿透本领而言： 射线最强， 射线最弱，这些知识 要牢记。 （三）课堂小结 1 天 然 放 射 现 象 及 其 规 律 。 2 三 种 射 线 的 性 质 。 3 原 子 核 的 组 成 。 学生总结，讨论。 （四）作业： 1认真阅读课后的“科学足迹” 。完成问题与练习。 2探究活动： 射线的来源：原子核内没有电子， 射线如何而来？ 点评：学生课后探究。激发学生学习的热情，为以后的学习作好准备。 教学体会 这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事 实， 是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从 原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物 理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见， 摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，要使学生能对核物理的相关实验基础和 研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的。
