新课标人教版第十九章原子核学案

1、第十九章 原子核191 原子核的组成学习目标（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。学习重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。学习难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。课时安排：1 课时课前导学：1、原子的组成： 2、电子是如何发现的 3、粒子散射实验的现象是 粒子散射实验得到的结论是 4、

2、玻尔理论的基本假设是 玻尔理论的基本假设揭示氢原子核外的电子是如何运动的 学习过程1原子核内部是什么结构？原子核是否可以再分？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？2人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从 开始的。 3天然放射现象（1）放射性(radioactivity) 天然放射现象 放射性元素 （2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现， 4射线到底是什么把放射源放入由铅做成的容器中，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：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

3、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？学生分组讨论请同学们阅读课文后填写表格：射线种类组成速度贯穿本领电离作用射线射线射线结论： 实验发现： 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 5原子核的组成质子：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？结论：质子(proton)带 中子(nucleon) 原子核的组成 核子 原子核的电荷数是不是电荷量？ 原子核的电荷数 原子核的质量数是不是质量？ 原子核的质量数 原子核的电荷数= 原子核的质量数= 原子核符号表示 练习：一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子

4、数，质子数和中子数分别是多少？6同位素(isotope)（1）定义： （2）性质： 。提问：列举一些元素的同位素？巩固练习例：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1天然放射现象显示出（ ）A原子不是单一的基本粒子 B原子核不是单一的基本粒子C原子内部大部分是空的 D原子有一定的能级2衰变中所放出的电子，来自（ ）A原子核外内层电子 B原子核内中子衰变为质子放出的电子C原子核内所含电子 D原子核内质子衰变为中子放出的电子3射线的本质是（ ）A电子流 B高速电子流C光子流 D高速氦核流4关于粒子的下面说法中

5、正确的是（ ）A它是从原子核放射出来的 B它和电子有相同的性质C当它通过空气时电离作用很强 D它能贯穿厚纸板5关于射线的说法中，错误的是（ ）A射线是处于激发状态的原子核放射的B射线是从原子内层电子放射出来的C射线是一种不带电的中子流D射线是一种不带电的光子流6A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，与粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示粒子，粒子以及两个剩余核的运动轨迹 （ ）Aa为粒子轨迹，c为粒子轨迹 Bb为粒子轨迹，d为粒子轨迹Cb为粒子轨迹，c为粒子轨迹 Da为粒子轨迹，d为粒子轨迹7核的质子数为 ，中子

6、数为 ，质量数为_，电荷数为_。192 放射性元素的衰变学习目标（一）知识与技能1知道放射现象的实质是原子核的衰变2知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律3理解半衰期的概念（二）过程与方法1能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式2能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）（三）情感、态度与价值观通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。学习重点：原子核的衰变规律及半衰期学习难点：半衰期描述的对象课时安排：1 课时课前导学： 1.什么是化学反应方程式2.什么是离子反应方程式3.原子核的结构 学习过程1

7、原子核的衰变原子核的衰变： 。衰变： 。衰变： 。2衰变方程式衰变方程式： 衰变方程式和化学反应方程式、离子反应方程式有何联系与区别？衰变方程式遵守的规律：特别注意：3. 衰变的实质射线: m/m0(1/2)4半衰期(自主学习)放射性元素的衰变的快慢有什么规律？用什么物理量描述？这种描述的对象是谁？ 半衰期表示 。元素的半衰期： ；注意：半衰期描述的对象是 。元素的半衰期反映的是 。巩固练习例1：配平下列衰变方程23492U23090Th+( ) 23490U23491Pa+( )例2：钍232（23290Th）经过_次衰变和_次衰变，最后成为铅208（20882Pb）某原子核的中子数为138

8、，经过5次衰变和4次衰变后，中子数变为_。1下列关于放射性元素衰变的描述，哪些是错误的 （ ）A原子核放出电子后，它的质量数不变而电荷数却减少1。B核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的C半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关。D衰变不改变元素在周期表上的位置2A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为tA=10天，tB30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为（ ）A31 B4863 C116 D1613关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中哪些是正确的 （ ）A射线是伴随射线或射线而发射出来的B半衰期的大小不随化学状态、温度等变化而变。C某

9、核放出一个粒子或粒子后，都变成一种新元素的原子核。D若原来有某种放射性元素的原子核10个，则经一个半衰期后，一定有5个原子核发生了衰变。193 探测射线的方法学习目标（一）知识与技能1知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象.2知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到3了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理（二）过程与方法1能分析探测射线过程中的现象.2培养学生运用已知结论正确类比推理的能力（三）情感、态度与价值观1培养学生认真严谨的科学分析问题的品质.2从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点3培养学生应用物理知识解决实际问题的能力

10、学习重点：根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。学习难点：1探测器的结构与基本原理。2如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。课时安排：1 课时课前导学：1.、射线的本质是什么？各有那些特征？2. 放射线是看不见的，我们可以如何探知放射线的存在的呢？学习过程1威耳逊云室（自主学习+分小组讨论）提问：（1）构造是什么？（2）基本原理是什么？（3）怎样才能观察到射线的径迹？强调： 观察、射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因学生分析并回答：2气泡室提问：比较气泡室的原理同云室的原理。学生讨论并回答：根据

11、云室照片上记录的情况，可以分析出 3盖革 弥勒计数器（1）盖革 弥勒计数管的构造如何？（2）盖革 弥勒计数管的基本原理是什么？（3）GM计数器的特点是什么？还有如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质，感兴趣的同学可以查找这方面的资料阅读随着科学技术的发展，探测射线的手段不断改进，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对实验全过程电子计算机控制、计算、数据处理，已经使实验方法高度自动化学生课后查阅有关资料，了解更精确的探测放射线的方法。194 放射性的应用与防护学习目标（一）知识与技能（1）知道什么是核反应，会写出人工转变

12、方程。（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。（二）过程与方法：渗透和安全地开发利用自然资源的教育。（三）情感、态度与价值观：培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。学习重点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。学习难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律课时安排：1 课时课前导学：1.什么是衰变？衰变的形式有哪些？2.衰变方程怎么书写？3.衰变过程中遵循的规律。4.三种衰变产生的射线的性质。学习

13、过程1核反应： 。在核反应中遵循 。人工转变核反应方程： 例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。（1）1123Na俘获1个粒子后放出1个质子（2）1327Al俘获1个粒子后放出1个中子（3）816O俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。2人工放射性同位素（1）放射性同位素： 。放射性同位素有 两种，它们的 。（2）人工放射性同位素（3）人工放射性同位素的优点： 。（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素3放射性同位素的应用：（1）利用射线：（2）作为示踪原子如何将放射性物质作为示踪原子的原理。4辐射

14、与安全课堂小结巩固练习11965年，我国科学家首次用人工方法合成的结晶牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是 ( )A学分析 B同位素示踪原子 C光谱分析 D测定介电常数2联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹贫铀是从金属中提炼铀235以后的剖产品，其主要成分为 铀238，贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是 ( ) 由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害 爆炸后的弹片不会对人体产生危害 铀238的衰变速率很快 铀的半衰期很长A B C D3美国前总统老

15、布什曾让医生们虚惊了一场那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因这是利用123I所放出的 ( ) A热量 B射线 C射线 D射线4美国医生用123I对老布什总统诊断，使其很快恢复健康，123I的特性是 ( ) A半衰期长，并迅速从体内清除 B半衰期长，并缓慢从体内清除 C半衰期短，并迅速从体内清除 D半衰期短，并缓慢从体内消除5医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是 ( ) A示踪原子 B电离作用 C催化作用 D贯穿作用6下列哪一种医学治疗、检查手

16、段运用了放射性同位素放出的射线 ( ) AB超 B化疗医治肿瘤 CX光透视 DCT断层扫描7一小瓶含有某种放射性同位素的溶液，每分钟衰变6000次，将它注射到某人的血液中，经过15h后从此人身上取出10mL的血液，测得每分钟有2次衰 变，已知这种同位素的半衰期为5h，试计算这个人血液的总体积为多少?19.5 核力与结合能学习目标（一）知识与技能（1）知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用；（2）知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小；（3）理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损；（4）知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。（二）过程与方法（1）会根据质能

17、方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；（2）培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。（三）情感、态度与价值观（1）使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力；（2）认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。学习重点：质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。课时安排：1 课时课前导学：1.万有引力的表示式 ；库仑力的表达式 2.氦原子核中有两个质子，质子质量为mp=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?3.在原子核那样

18、狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散？ 4.原子核衰变的原因 学习过程：1、核力与四种基本相互作用提问1：那么核力有怎样特点呢？ 第一、 。 第二、 。第三、 四种基本相互作用力： 弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用： 弱力（弱相互作用）： ； 强力（强相互作用）： ；电磁力： ；引力： 。2、原子核中质子与中子的比例 随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数。思考：随着原子序数的增加，稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系？思考：为什么随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数？总结： 3、结合

19、能 写核反应方程：用强大的光子照射氘核，可以使它分解为一个质子和一个中子。 上述核反应发生的条件： 原子核的结合能 。 比结合能，也叫平均结合能 比结合能越大，表示 。 4、质量亏损（1）质量亏损 质量亏损： ；质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。 强调： （2）爱因斯坦质能方程： （3）核反应中由于质量亏损而释放的能量： 说明： 物体的质量包括静止质量和运动质量，质量亏损指的 。 质量亏损并不是 。 在核反应中仍然遵守 。 质量只是 。强调：中等大小的核 。 巩固练习例题：个质子的质量mp=1.007 277u，1个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509

20、u. 这里u表示原子质量单位，1 u=1.660 566×10-27 kg. 由上述数值，计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量。（28.3MeV）1关于核能，下列说法中正确的有 （ ） A核子结合成原子核时，需吸收的能量B核子结合成原子核时，能放出的能量C不同的核子结合成原子核时，所需吸收的能量相同D使一个氘核分解成一个中子和一个质子时，吸收的能量是一个恒定值2质子的质量mp，中子的质量为mn，它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为（ ） A（mp+mn-m）C2 B（mp+mn）c2 Cmc2 D(m-mp)c23在计算核子和原子核的质量时，以u为单位比较方便，关于u下列

21、说法中正确的是（ ） A 1u1.66×10-27kg B1u等于一个碳12原子质量的1/12C1u相当于931.5MeV能量 Du表示一个核子的质量4关于爱因斯坦质能方程的下列看法中正确的是（ ）AE=mc2中的E是物体以光速运动的动能BE=mc2是物体的核能CE=mc2反映了一定的质量与一定的能量有相当的关系DE=mc2表示发生的质量亏损m变为能量放出去5完成下列核反应方程6质子的质量、中子的质量和氘核的质量分别为m1、m2和m3，质子和中子结合成氘核时，发出射线。已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则射线的频率v=_。7一个铀核衰变为钍核时释放一个粒子。已知铀核的质量为3.85

22、3131×10-25kg，钍核的质量为3.786567×10-25kg，粒子的质量为6.64672×10-27kg。在这个衰变过程中释放出的能量等于_ _J。(保留2位数字)。8正负电子对撞后，转化为两个光子的总能量是_电子伏。（正负电子质量m=0.91×10-30kg，光子的静止质量为零）9四个氢核变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出多少能量？若1g氢完全聚变，能释放多少焦能量？（氢核质量为1.008142u，氦核质量为4.001509u）19.6 重核的裂变学习目标（一）知识与技能1知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。2知道什么是

23、链式反应。3会计算重核裂变过程中释放出的能量。4知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。（二）过程与方法1通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用教学图像处理物理问题的能力。2通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。（三）情感、态度与价值观1激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。2通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。3确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。学习

24、重点：1链式反应及其释放核能的计算。2重核裂变的核反应方程式的书写。教学难点：通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。课时安排：1 课时课前导学：1、质能方程： 2、结合能： 学习过程1核裂变（fission） 小组讨论：核裂变的特点是什么？提问：是不是所有的核裂变都能放出核能？知识总结： 。2、铀核的裂变（1）铀核的裂变的一种典型反应。提问：铀核的裂变的产物是多样的，最典型的一种核反应方程式是什么样的？（2）链式反应：提问：链式反应chain reaction是怎样进行的？（3）临界体积（临界质量）：提问：什么是临界体积（临界质

25、量）？（4）裂变反应中的能量的计算。知识总结： 3、核电站提问：核反应堆各组成部分在核反应中起什么作用？阅读课本核电站部分内容，分小组讨论。提问：核能发电的优点、缺点？巩固练习例题1、下列核反应中，表示核裂变的是（ ）A、 B、C、 D、例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）1关于铀核裂变，下列说法正确的是（ ）A铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种B铀核裂变时还能同时释放2-3个中子C为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D

26、铀块的体积对链式反应无影响2在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止（ ）A核爆炸B放射线外泄C快中子外泄D慢中子外泄3下列四种原子核中平均质量最小的是（ ）A铁56B氦4C铀238D钍2344铀235容易俘获哪一种粒子而发生裂变释放核能（ ）A快中子B慢中子C粒子D质子5下列核反应中，表示核裂变的是： （ ）A BU+ n Br+ KrCCN+ DBe+He C+ n6补充下面的裂变方程U+ n Sr+ Xe +（ ）氢弹中用氘核和氚核合成氦核，写出核反应方程_7铀238俘获中子后形成铀239，再经两次衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239写出其方程式_8一个铀235原子核吸收一个中子后，裂

27、变成两个新的原子核，并放出两个中子经测量，这两个新原子核的质量分别为232.32×10-27kg和155.94×10-27kg已知铀235原子核的质量为390.3×10-27kg，中子质量为1.67×10-27kg则一个铀235原子核裂变时释放的核能为_ _J=_ _eV197 核聚变学习目标（一）知识与技能1了解聚变反应的特点及其条件.2了解可控热核反应及其研究和发展.3知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。（二）过程与方法：通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力（三）情感、态度与价

28、值观1通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学勇于献身科学。 2认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望 同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。学习重点：聚变核反应的特点。学习难点：聚变反应的条件。课时安排：1 课时学习过程1聚变 （1）氢的聚变反应： （2）释放能量：小组讨论：看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？提问：试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？补充：（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，（2）氢弹提问：氢弹爆炸原理是什么？氢弹的构造简介及其爆炸

29、情况。收集的资料，还能通过什么方法实现核聚变？2可控热核反应（1）聚变与裂变相比有很多优点例：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014 102 u、氚核的质量：mT=3.016 050 u、氦核的质量：m=4.002 603 u、中子的质量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。总结：聚变与裂变相比，这是优点之一： 。优点之二： 优点之三： （2）我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。巩固练习1下列

30、核反应方程中，表示核聚变的过程是：（ ）2下列说法中正确的是：（ ）A聚变反应从外界吸收能量； B聚变反应向外界放出能量；C聚变反应可以无条件进行； D聚变反应必须使核之间距离接近10-15m。3氢核（H）、中子（n）、氘核（H）的质量分别是m1、m2、m3那么由氢核和中子结合成氘核时释放的核能为（ ）Am3c2B(m1+m2)c2C(m3-m1-m2)c2D(m1+m2-m3)c24热核反应是一种理想能源的原因是 ( ) A就平均每一个核于来说，热核反应比重核裂变时释放的能量多 B对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理 C热核反应的原料在地球上储量丰富 D热核反应的速度容易控制51999年

31、9月18日，中共中央、国务院、中央军委会在人民大会堂隆重表彰在研制“两弹一星中作出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式是 ( )A BU+ n Sr+ Xe +10nC DH+HHe+n6核反应有以下几种情况：一是衰变，二是人工转变，三是裂变，四是聚变，核反应可用方程来表示，叫核反应方程完成下列核反应方程，井指明它是属于何种核反应：A 属 B 属 C H+HHe+（ ） 属 D U+ n Sr+ Xe +（ ） 属 19.8 粒子和宇宙学习目标（一）知识与技能1了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史2初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一（二）过程与方法1感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法2能够突破传统思维重新认识客观物质世界（三）情感、态度与价值观1让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性2培养学生的科学探索精神。学习重点：了解构成物质的粒子和宇宙演化过程学习难点：各种微观粒子模型的理解课时安排：1 课时课前导学：1现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？2现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？学习过程1“基本”粒子 “不” 基本2发现新粒子阅读教材，思考下面的问题：（1）从宇宙线中发现了哪些粒子？这些粒子有什么特点？（2）通过科学核物理实验又发现了哪些粒子？（3