2022年《走进原子核》与《放射性元素的衰变》教案

1、第四章 原子核 第一节 走进原子核一. 回顾引入大家早上好， 我们已经学习完了第三章原子结构，知道原子由核外电子和原子核组成。 那么，原子核内部会不会有着复杂的结构呢？这节课开始，我们新的一章原子核。现在，就让我们一起来走进原子核。大家还记不记得科学家对原子结构的研究是从什么开始的？阴极射线！科学上伟大的发现往往惊人的相似，对原子核的研究也是从某些射线开始的。二放射性的发现1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物质都能发出看不见的射线，揭开了探索原子核结构的序幕。贝克勒尔这个人要记住， 他是第一个发现放射现象的科学家。放射线虽然看不到，但是我们可以通过一些现象来探知放射线的存在，

2、比如：使气体电离、 使照相底片感光、 使荧光物质产生荧光。 我们把物质放射出射线的性质，叫做 放射性 ，具有放射性的元素叫 放射性元素 。1898 年，我们所熟悉的科学学家居里夫人发现了比铀强200 万倍的放射性元素镭和钋，并因此获得了1903 年的诺贝尔奖。放射性并不是少数几种元素所特有的，研究发现，原子序数大于 83 的所有元素都具有放射性，原子序数小于83 的元素，有一些也具有放射性。我们把这些能 自发 地放射出射线的元素叫做 天然放射性元素 。放射线是从原子核中发射出来的。 原子核为什么会放出射线呢？原子核内部 是不是有着复杂的结构呢？三原子核的组成1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮核

3、，发现了质子的存在，并且预言了中子 的存在； 1932 年，卢瑟福的学生，查德威克在实验中发现了中子，证实了中子的存在。很快，科学家们达成了共识：原子核是由质子和中子组成的。接下来请大家阅读课本第 69 页最后一段课文，并思考这样的问题：什么是核子？核子数和质子数、中子数的关系是怎样的？和质量数的关系是怎样的？电荷数、原子序数、质子数的关系是怎样的？原子核用符号如何表示？原子核的这种符号表示方法我们要掌握，在接下来 的学习中，我们经常要用到。由于这部分内容我们在化学中已经学过，来学习第二节的内容：放射性元素的衰变。所以讲得比较快。 接下来我们重点第二节 放射性元素的衰变 一.复习引入 通过刚才

4、的学习，我们对原子核已经有了一个初步的了解，知道原子核是由 中子和质子组成的。我们还知道，有些物质具有放射性，会发射出某种射线。那 么，这些射线究竟是什么呢？二.三种射线的实质大量的实验表明，放射性物质放出的射线常见的有三种： 射线、 射线和 射线。为了研究这三种射线， 我们可以将发射源放在铅盒中，让发出的射线通过电场，在电场的另一侧放一感光片。结果发现在感光片的中间、 左边和右边一共有三个位置发生了感光。 这说明有一种射线向右发生了偏转，一种射线向左发 生了偏转，还有一种射线没有发生偏转。那么请问大家，向右发生偏转的射线带的是什么性质的电荷呢？很好，射线向负极板偏转，说明它带的是正电荷，我们

5、把这种射线叫做 射 线。经过进一步的研究， 科学家们发现 射线是高速运动的 粒子流， 粒子的 主板书 ）。电荷数是 2，质量数是 4，实际上就是氦原子核（同样的道理，向左偏转的说明它带有负电荷，我们把它叫做 射线。 射线 实际上是高速运动的电子流，带有一个单位的负电荷（主板书 ）。而中间的 射线没有发生偏转，说明它不带电，是电中性的。它实际上是频 率很高的电磁波，也就是光子流（主板书 ）。结论： 射线：2He 射线：1e 射线：光子三.三种射线的特性 接下来，我们来讨论一下这三种射线的特性，主要从电离能力和贯穿本领两 个方面进行讨论（ 主板书 ）。顺便解释一下什么是电离。 物理上的电离和化学中

6、电解质在溶液中的电离不 同。电离电离，顾名思义，就是电子脱离。我们知道，稳定状态下电子是处于基 态的。将电子从基态激发到脱离原子，叫做电离。简单的说，电离能力就是使电 子脱离原子的本领。接下来请大家用两分钟的时间阅读一下课本71 下面那段课文，并思考这样的问题：三种射线电离能力强弱的顺序是怎样的？贯穿本领强弱的顺序又是怎样 的？等会让一位同学来回答一下。我们来分析一下。 粒子具有较大的质量数，高速运动的 粒子流具有很高 的动能，很容易夺取其他原子的核外电子，所以有很强的电离能力。但是，它在 碰撞时很容易损失能量，所以贯穿本领很小。而 光子不带电，质量几乎为0，只有激发核外电子跃迁时才有可能将原子电离，所以电离能力最弱，能量损失最少，贯穿本领最强。 射线介于两者之间，电离能力较弱，贯穿本领较强。三种射线的贯穿本领可以用这个图来形象的表示： 射线用一张厚纸就可以挡住， 射线要用一定厚度的铝板才能挡住，而 射线通常要用铅板才能挡住。总结一下，我们可以得到（主板书 ）：在电离能力上， 射线 射线 射线；在贯穿本领上，正好相反的， 射线 四.分开和鉴别三种射线的方法 射线 贯穿本领： 3.原子核的衰变 衰变 衰变4.衰变方程：衰变前后电荷数和质量数守恒 A