2019-2020年高三物理《放射性元素的衰變》教學(xué)設(shè)計.doc
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2019-2020年高三物理放射性元素的衰變教學(xué)設(shè)計新課標要求(一)知識與技能1、知道放射現(xiàn)象的實質(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(二)過程與方法1、能夠熟練運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式2、能夠利用半衰期來進行簡單計算(課后自學(xué))(三)情感、態(tài)度與價值觀通過傳說的引入,對學(xué)生進行科學(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)生進入一個美妙的微觀世界。教學(xué)重點原子核的衰變規(guī)律及半衰期教學(xué)難點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)備課時安排1 課時教學(xué)過程(一)引入新課教師:同學(xué)們有沒有聽說過點石成金的傳說,或者將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)。學(xué)生討論非常活躍,孫悟空,八仙,神仙;魔術(shù),街頭騙局。點評:通過這樣新穎的課題引入,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景,能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,挑起學(xué)生對未知知識的熱情。教師:剛才同學(xué)們講的都很好,但都是假的。孫悟空,八仙,神仙:人物不存在。魔術(shù),街頭騙局:就是假的。學(xué)生頓時安靜,同時也心存疑惑:當然是假的,難道還有真的不成?點評:對于學(xué)生來講要使其相信科學(xué)技術(shù)反對迷信,同時也要提高警惕小心上當受騙,提高學(xué)生自我保護意識。更加吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的胃口,為新課教學(xué)的順利進行奠定了基礎(chǔ)。教師:那有沒有真的(科學(xué)的)能將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)呢?學(xué)生愕然。點評:進一步吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的胃口。教師:有(大聲,肯定地回答)學(xué)生驚訝,議論紛紛。點評:再一次吊起了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的胃口。通過這樣四次吊胃口,新課的成功將是必然。教師:這就是我們今天要學(xué)習(xí)的放射性元素的衰變。點評:及時推出課題。(二)進行新課1原子核的衰變教師:原子核放出或粒子,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。我們把這種變化稱為原子核的衰變。學(xué)生豁然開朗:科學(xué)、真實的將一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì),原來就是原子核的衰變。點評:及時給出問題的答案,學(xué)生并不會索然無味,相反會對原子核的衰變這一新知識產(chǎn)生濃厚的興趣。教師:鈾238核放出一個粒子后,核的質(zhì)量數(shù)減少4,核電荷數(shù)減少2,變成新核-釷234核。那這種放出粒子的衰變叫做衰變。學(xué)生定有這樣的想法:放出粒子的衰變叫做衰變。那放出粒子的衰變叫做衰變?點評:這里一下子會出現(xiàn)了“衰變”,“衰變方程式”兩個新名詞,教師要耐心的講解,學(xué)生有插嘴的,如果正確要及時肯定并表揚。教師:這個過程可以用衰變方程式來表示:23892U23490Th+42He(一邊說一邊寫,不要解釋,要請學(xué)生來分析其中的奧秘)學(xué)生定有這樣的想法:衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū)別?點評:理論基礎(chǔ):建構(gòu)主義認為學(xué)習(xí)過程是學(xué)生在一定條件下,對客觀事物反映的過程。是一個主動建構(gòu)過程,作為認識對象的知識并不像實物一樣可以由教師簡單地傳遞給學(xué)生,須由學(xué)生自己來建構(gòu),并納入他自己原有的知識結(jié)構(gòu)中,別人是無法替代的。在此要充分利用學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)即:化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式,來幫助學(xué)生自己來建構(gòu)衰變方程式,并把它納入自己原有的知識結(jié)構(gòu)中去。學(xué)生充分討論:衰變方程式和化學(xué)反應(yīng)方程式、離子反應(yīng)方程式有何聯(lián)系與區(qū)別,并由學(xué)生自己表述。點評:可以讓學(xué)生自己歸納總結(jié),有不到之處教師再幫助總結(jié)。教師:衰變方程式遵守的規(guī)律:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒(進一步解釋:守恒就是反應(yīng)前后相等)衰變規(guī)律:AZXA-4Z-2Y+42He學(xué)生進一步理解兩個守恒:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒教師:釷234核也具有放射性,它能放出一個粒子而變成23491Pa(鏷),那它進行的是衰變,請同學(xué)們寫出釷234核的衰變方程式?學(xué)生探究、練習(xí)寫出釷234核的衰變方程式。點評:寫釷234核的衰變方程式是要求學(xué)生可以查閱化學(xué)書后面的元素周期表,但不可以看物理教材。在此培養(yǎng)學(xué)生查閱質(zhì)料的能力。學(xué)生在此會碰到粒子的表示,教師要及時直接給出結(jié)論:粒子用0-1e表示。教師:釷234核的衰變方程式:23490Th23491Pa+0-1e衰變前后核電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)都守恒,新核的質(zhì)量數(shù)不會改變但核電荷數(shù)應(yīng)加1衰變規(guī)律:AZXAZ+1Y+0-1e學(xué)生再一次理解兩個守恒:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒點評:衰變?nèi)绻此プ兎匠淌降囊?guī)律來寫的話應(yīng)該沒有問題,但并不象衰變那樣容易理解,因為核電荷數(shù)要增加,學(xué)生會問為什么會增加?哪來的電子?這里就順理成章的來解釋中子轉(zhuǎn)化的過程。教師:原子核內(nèi)雖然沒有電子,但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的。當核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子10n11H0-1e這個電子從核內(nèi)釋放出來,就形成了衰變??梢钥闯鲂潞松倭艘粋€中子,卻增加了一個質(zhì)子,并放出一個電子。學(xué)生更進一步理解兩個守恒:(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)核電荷數(shù)守恒教師:射線是由于原子核在發(fā)生衰變和衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光(能量)輻射,通常是伴隨射線和射線而產(chǎn)生。射線的本質(zhì)是能量。學(xué)生理解射線的本質(zhì),不能單獨發(fā)生。2半衰期教師:閱讀教材半衰期部分放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律?用什么物理量描述?這種描述的對象是誰?學(xué)生帶著問題看書。點評:培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、閱讀能力、提煉有用信息的能力。 教師提供教材上的氡的衰變圖的投影:m/m0(1/2)n學(xué)生交流閱讀體會:(1)氡每隔3.8天質(zhì)量就減少一半。(2)用半衰期來表示。(3)大量的氡核。點評:第三個問題:描述的對象是誰?這個問題學(xué)生比較難理解,需要教師做引導(dǎo)和類比。培養(yǎng)學(xué)生閱讀圖象的方法和能力。教師:同學(xué)們的回答都很精彩(鼓勵)教師總結(jié):半衰期表示放射性元素的衰變的快慢放射性元素的原子核,有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做這種元素的半衰期半衰期描述的對象是大量的原子核,不是個別原子核,這是一個統(tǒng)計規(guī)律。學(xué)生進一步整理自己的閱讀體會并形成自己的知識。點評:教師做引導(dǎo)和類比可以從統(tǒng)計規(guī)律的角度出發(fā)。例如:數(shù)學(xué)上的概率問題(拋硬幣)將1萬枚硬幣拋在地上,那正反兩面的個數(shù)大概為5000對5000,但就某個硬幣來看要么是正面,要么是反面。這個事實告訴我們統(tǒng)計規(guī)律的對象僅僅對大量事實適用,對個別不適用。教師:元素的半衰期反映的是原子核內(nèi)部的性質(zhì),與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。簡單介紹:鐳226氡222的半衰期為1620年鈾238釷234的半衰期為4.5億年學(xué)生對原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件進行理解。點評:一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在,或者加壓,增溫均不會改變。教師給出課堂鞏固練習(xí)題例1:配平下列衰變方程23492U23090Th+( 42He )23490U23491Pa+( 0-1e )例2:釷232(23290Th)經(jīng)過_次衰變和_次衰變,最后成為鉛208(20882Pb)學(xué)生獨立分析:因為衰變改變原子核的質(zhì)量數(shù)而衰變不能,所以應(yīng)先從判斷衰變次數(shù)入手: 衰變次數(shù)=6.每經(jīng)過1次衰變,原子核失去2個基本電荷,那么,釷核經(jīng)過6次衰變后剩余的電荷數(shù)與鉛核實際的電荷數(shù)之差,決定了衰變次數(shù): 衰變次數(shù)=4點評:這些課堂練習(xí)都很基本完全可以由學(xué)生自己討論解決。(三)課堂小結(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生自己進行總結(jié)。學(xué)生總結(jié),討論。本堂課研究了放射性元素的衰變,其實質(zhì)是原子核發(fā)生衰變。衰變有二種:衰變、衰變。輻射伴隨衰變和衰變而產(chǎn)生。原子核衰變的快慢用半衰期表示,它是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間,完全由原子核自身的性質(zhì)決定,與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)。(四)作業(yè):布置學(xué)生課后看科學(xué)漫步探究:如何利用放射性元素的衰變來測定古物的年代。點評:留給學(xué)生課后思考和學(xué)習(xí)的空間。教學(xué)體會本堂課探究原子核內(nèi)部的美妙世界,在教學(xué)過程中合理的設(shè)置疑問來吊學(xué)生的胃口是行之有效的方法。要充分運用建構(gòu)主義的教育理論來指導(dǎo)本課的教學(xué)工作,在此基礎(chǔ)上把大部分時間留給學(xué)生去思考,去討論、去實踐、去練習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生的主體意識和創(chuàng)新能力,它的優(yōu)勢主要在以下三個方面:主體意識:學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠自啟入境、自學(xué)探究、自研交流、自評完善;獨立意識:學(xué)生能夠根據(jù)自身的特點,選擇適合自己的方法,獨立的解決問題;創(chuàng)新意識:學(xué)生在繼承傳統(tǒng),掌握原有知識的基礎(chǔ)上學(xué)會遷移,能運用原來的知識體系去開拓新的領(lǐng)域,敢于提出新問題、新思想。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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