------------------------------------------------------------------------原子核衰變及半衰期3.2原子核衰變及半衰期教案一、三維目標(biāo)1.在物理知識(shí)方面的要求.（1）理解什么是“天然放射現(xiàn)象”，掌握天然放射線的性質(zhì)；（2）掌握原子核衰變規(guī)律，理解半衰期概念；（3）結(jié)合天然放射線的探測(cè)問題，提高學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力.2.在復(fù)習(xí)過程中，適當(dāng)介紹天然放射性的發(fā)現(xiàn)過程，以及有關(guān)科學(xué)家的事績(jī)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)道德與唯物史觀的教育.二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.重點(diǎn).（1）衰變規(guī)律；（2）用電場(chǎng)和磁場(chǎng)探測(cè)天然射線的基本方法.2.難點(diǎn)：用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)如何分析天然射線的性質(zhì).三、主要教學(xué)過程（一）引入新課回顧法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的經(jīng)歷，以及貝可勒爾為了試驗(yàn)放射線的性質(zhì)，用試管裝入含鈾礦物插在上衣口袋中被射線灼傷、早期核物理學(xué)家多死于白血病（放射?。┑墓适?（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)天然放射性.1.天然放射現(xiàn)象：某種物質(zhì)自發(fā)地放射出看不見的射線的現(xiàn)象.2.原子核的衰變：某種元素原子核自發(fā)地放出射線粒子后，轉(zhuǎn)變成新的元素原子核的現(xiàn)象.3.天然放射線的性質(zhì).（見下頁(yè)表）說明電離本領(lǐng)和貫穿本領(lǐng)之間的關(guān)系：α粒子是氦原子核，所以有很強(qiáng)的奪取其它原子的核外電子的能力，但以損失動(dòng)能為代價(jià)換得原子電離，所以電離能力最強(qiáng)的α粒子，貫穿本領(lǐng)最弱；而γ光子不帶電，只有激發(fā)核外電子躍遷時(shí)才會(huì)將原子電離，所以電離能力最弱而貫穿本領(lǐng)最強(qiáng).4.衰變規(guī)律.（1）遵從規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒（說明與“質(zhì)量守恒定律”之區(qū)別）；電荷數(shù)守恒；動(dòng)量守恒；能量守恒.說明：γ衰變是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，一般是伴隨α衰變或β衰變進(jìn)行的，即衰變模式是：α＋γ，β＋γ，沒有α＋β＋γ這種模式?。?）半衰期：放射性原子核衰變掉一半所用時(shí)間.說明：某種原子核的半衰期與物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境無關(guān)，是核素自身性質(zhì)的反映.【例1】平衡下列衰變方程：分析：因?yàn)棣了プ兏淖冊(cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)而β衰變不能，所以應(yīng)先從判斷α衰變次數(shù)入手：每經(jīng)過1次α衰變，原子核失去2個(gè)基本電荷，那么，釷核經(jīng)過6次α衰變后剩余的電荷數(shù)與鉛核實(shí)際的電荷數(shù)之差，決定了β衰變次數(shù)：答案：6，4.（1）α粒子與氡核的動(dòng)能之比；（2）若α粒子與氡核的運(yùn)動(dòng)方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直，畫出軌跡示意圖，并計(jì)算軌道半徑之比.解：（1）衰變時(shí)動(dòng)量守恒：0=mαvα+MRnvRn，（2）若它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)方向與磁感線垂直，軌道半徑但衰變時(shí)射出的α粒子與反沖核（Rn）都帶正電荷，且動(dòng)量大小相等，則它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡是一對(duì)外切圓（圖1），軌道半徑和粒子電量成反比：【例4】一束天然放射線沿垂直電場(chǎng)線的方向從中間進(jìn)入到兩塊平行帶電金屬板M、N之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，試問：（1）射線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪種射線？（2）M、N各帶何種電荷？提示：參考天然放射線的性質(zhì).解：γ射線不帶電，所以是Ⅱ（直線）.設(shè)帶電粒子