高中物理选修放射性的应用与防护·教案示例

放射性的应用与防护·教案示例教学目的1．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．2．了解放射性在生产和科研领域的应用．3．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．教具放射性应用的图片、挂图，放射性污染与防护资料影片．教学过程引入新课通过提问复习三种放射线的作用特点引出基于相应特点的实际应用，什么是放射性？α、β、γ三种放射线的成分是什么？电性怎样？(由学生回忆、思考后回答)上述三种射线对物质的作用各自有何特点？学生作回答时，教师应对α射线的电离作用和γ射线的贯穿能力作着重强调．实际上，由于放射线的各种“本领”，放射性在科学领域许多方面有着重要且日益广泛的应用．例如：γ射线探伤、放射线育种、放射线治疗肿瘤等等．【演示】利用挂图、电脑课件展示放射线的应用并做简要介绍．这时引导学生讨论或讲一讲他们还知道(或听说)有哪些应用．对于正确的提法，要给予肯定并指出学过课文后可做一步理解；如果提法不正确或不准确，先保留意见，学习课文后再做分析．这节课我们主要学习放射性的应用与防护．【板书】第四节放射性的应用与防护进行新课【板书】一、放射性的应用先请同学们阅读第71页到72页课文第一部分，讨论解答以下问题．(利用多媒体投影出来)问题1：什么是放射性同位素？为什么生产和科研中采用人造而非天然放射性物质？问题2：γ射线探伤仪的作用和主要物理依据．问题3：α射线为什么能消除静电？请设想大体的应用方案．问题4：放射线会对生物体有何种作用？这种作用有哪些方面的具体应用？问题5：什么是示踪原子，怎样理解示踪原子的作用？讲明阅读要求：首先要通读课本第一部分，了解基本内容组成，然后结合上述讨论题，逐项内容研究探讨．如有相关疑问无法用课文知识或已有知识解决，可记下来，待集体总结时提出．教师组织学生就上述各方面进行总结陈述并板书要点．对于学生提出的疑问，教师引导大家讨论或做相应的解释；依据课堂需要，也可就某些方面做适当的补充．解答问题1：(由学生代表回答，其他人做补充)【板书】1．放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性，叫放射性同位素．人工放射性的优点：半衰期短；放射性材料的放射强度容易控制，等等．*疑问解答(学生可能会提出的疑问)：第一，人造放射线同位素可以通过核反应获得，下一节将学习“核反应”．第二，虽然放射性元素衰变的快慢由核内部因素决定，但可以控制材料中放射性同位素的含量．解答问题2：(方式同前)【板书】2．γ射线探伤仪可检查金属内部的损伤．其物理依据是γ射线有很强的贯穿本领．*疑问解答(同前，根据课堂实际)在“探伤”这个问题上，有些学生可能联想到“X射线探伤”和“超声波探伤”．γ射线的穿透能力比X射线穿透能力更强，而且X射线不是原子核的放射线，其设备复杂庞大不易于室外应用，所以在探伤这方面的许多场合现在多用γ射线探伤仪．γ射线和X射线都是电磁波，而超声波则是机械波，在金属和许多物质中衰减很小，穿透能力甚至可达数米，探测手段也和前两者不同，所以超声波与γ射线应用场合不同．解答问题3：【板书】α射线带电、能量大，可使放射源周围的空气电离，变成导电气体从而消除静电积累．应用时，可将α射线源安装在机器运转中会产生静电的适当部位．解答问题4：【板书】放射线能引起生物体内DNA的突变．这种作用可以应用在放射线育种、放射线灭害虫、放射作用保存食品以及医学上的“放疗”等等．*疑问解答(要求同前)放射线照射害虫会导致害虫不育，从而减小害虫数量，最终消灭害虫．教材图23－10说明的是放射线的作用抑制了马铃薯发芽生长，而另外一种保存食品的原理是利用放射线可以杀死微生物的功能．在医学上除了“放疗”外，“γ刀”治疗脑肿瘤是利用γ射线能量大、穿透力强的特点，通过会聚设备将一定强度的γ射线聚集在肿瘤上将其“烧死”．解答问题5：把放射性同位素通过物理或化学反应的方式掺到其他物质中，然后用探测仪器进行追踪，以了解这些物质的运动、迁移情况．【板书】这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位素就是示踪原子．示踪原子应用补充：除了课文中所讲用于农业科学和医学研究外，在工业中可以用以测定输油管中的流速，测定油管的漏油情况等；在生命科学中可用以研究生物细胞内的生理、生化过程，还可用以研究生物的遗传机理．还可用于环境监测，比如用示踪原子“跟踪”污水对海洋的污染，以便提供防治污染的原始资料和依据．补充资料：1．在一开始讨论放射线应用时，可能会有学生提出X射线透视．但是经过学习课文后知道，虽然X射线与γ射线有许多类似的性质和作用，X射线却不属于原子核内放出的射线，不是放射性同位素的作用．2．放射性应用资料的相关网址．(1)http：//www．cirp．org．cn(2)http：//www．xgcc．com．cn(3)http：//www．bjrf．gov．cn/rfzs．htm(4)http：//www．bbk2000．com/prod01(02)．htm【板书】二、放射性污染和防护事物都是一分为二的．过量的放射线作用会对人体造成伤害．请同学们阅读第73页的一则报道．无独有偶，山西忻州市也曾发生过因某农科单位地址搬迁时，遗失一枚育种放射源Co—60，导致捡拾者一家多人受严重辐射伤害的事故．放射性物质的失控、扩散会造成放射性污染，对人类和自然环境造成危害．请同学们阅读第72页到73页课文，并讨论以下问题：1．什么是放射性污染及放射性污染有什么可怕后果？2．哪些事件或事物会导致放射性污染？3．对放射性物质有哪些有效的防护措施？对于问题1和2，在阅读课文的同时，结合大家曾知道的一些知识和信息做广泛地讨论．讨论中教师结合资料影片《切尔诺贝利核泄漏事故》片断，使学生感受放射性污染的危险性，引起学生的防范意识．【演示】放映资料片《切尔诺贝利核泄漏事故》片断．巩固练习1．人造放射性同位素的应用，放射性废料容易处理，这是因为________．2．放射线对生物体最一般的作用是________．3．简述示踪原子的作用．(上述题目利用电教设备投影．)参考答案

1．人造放射性同位素半衰期短．2．使体内DNA分子发生突变．3．通过化学或物理方式将人工放射性同位素加入某些物质，然后通过探测这些放射性元素踪迹来研究物质的运动、迁移情况．作业1．访问医院有关人员了解“放疗”和“γ刀”的基本原理和相关应用．2．阅读有关放射性的课外材料或查阅相关网站资料．参考题1．关于放射性同位素的应用，下面说法正确的是[]A．利用射线的穿透性检查金属制品，测量物体的密度和厚度B．利用射线的电离本领消除有害的静电积累C．利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤D．利用放射性作示踪原子2．用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变[]A．把该元素放在低温处B．把该元素密封在很厚的铅盒里C．把该元素同其他的稳定元素结合成化合物D．上述方法均不可以3．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子[]A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用钴60治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律参考答案

1．BCD2．D