课题：第19章第4节 放射性的应用与防护

一、 教案背景

1，面向学生： 高中 2，学科：物理

2，课时：1课时

3，课前准备：

1) 硬件：多媒体网络教室、数码相机、U盘等

2) 教师：利用百度搜索引擎搜集有关放射性与防护的相关知识，制作图片、视频、课件等教学资料

3) 学生：预习教材P77-P79部分，利用百度搜索引擎、图书馆查阅资料等方法搜集相关资料。

二、 本课构思

　本节课从新课程理念出发，突出学生的主体地位，课前将全班学生分成4组，分别准备本节课的四块重点内容，组员分工不同，利用网络、书籍等资源查找相关资源，汇总到组长处，由组长整合同学们搜集出来的网页、图片、视频、等资源，利用PPT向同学们展示。教师对于本节课的重点和难点内容进行重点讲授。本节课重点培养学生收集信息的技巧以及应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。

　 三、 教材分析

　本节课是人教版高中物理选修3-5第19章第4节，安排在原子核的组成、放射性元素的衰变等内容之后，学生通过本节课的学习要掌握核反应、放射性同位素、人造和天然放射性物质的主要不同点，了解放射性在生产和科学领域的应用，知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，建立防范意识。本节课与物理发展史实以及现代生活密切相关，是实施科学思想教育和科学精神渗透的极好素材。

四、 教学方法

　　教学设计借助百度搜索提供的资源来突破教学中的重点、难点，体现了学生主动的探究式学习方式，构建学生充分参与和自主学习的环境。在教学设计中充分考虑到学生的主体性，让他们展示自己的研究成果，教师要注意导学，课前将本节课的整体框架设计好，课前布置学生预习和查找资料，对学生展示的材料要给予积极的准确的评价，对学生掌握困难的知识要精讲。

　 五、 教学过程

　　（一）新课教学

　　1、核反应

　　〖教师〗：前面我们已经学习了核反应的一种形式：衰变。衰变是原子核的自发变化。

　　科学家更希望人工控制原子核的反应。终于卢瑟福用α粒子第一次实现了原子核的人工转变，下面请第一组的同学介绍下这一段历史过程。

〖学生1〗（投影展示）：我们组利用网络，在百度百科中键入"卢瑟福"等关键词，找到了卢瑟福的介绍和有关卢瑟福的视频。

【百度图片】卢瑟福

卢瑟福被公认为是二十世纪最伟大的实验物理学家，在放射性和原子结构等方面，都做出了重大的贡献。他还是最先研究核物理的人。1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验。他从氮核中打出的一种粒子，并测定了它的电荷与质量，它的电荷量为一个单位，质量也为一个单位，卢瑟福将之命名为质子。

　　核反应方程式：

　　〖教师〗：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。除此以外还有很多核反应方程需要大家去练习掌握。

例1：写出下列原子核人工转变的核反应方程。

　　（1）1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子（2）1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子

　　（3）816O俘获1个中子后放出1个质子

2、人工放射性元素

　　〖教师〗：放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。下面请第二组的同学介绍下他们的研究成果。

　　〖学生2〗：我们组在

1934年，约里奥-居里夫妇用α射线轰击铝箔，发现当α源移去后，铝箔有放射性；其强度也随时间按指数规律下降。这种放射性是由α粒子打在铝-27上发出一个中子而形成磷-30，磷-30不稳定，又放射出正电子而形成的。实际上，他们已经发现了一种新的放射性物质磷-30

核反应方程：Al He P

【百度图片】小居里夫妇

　天然放射性同位素不过40多种，人工制造的放射性同位素已经达到1000多种。它们的半衰期也不同，比如铀和钍具有长寿命的同位素,如铀238的半衰期为4.468×109年，钍232的半衰期为1.405×1010年,与地球的年龄(4.6×109年)相近，所以可在自然界中长期存在。有些天然放射性元素的半衰期相对于地球而言比较短，但是作为与铀或钍达到平衡的子体，也可在自然界中长期存在，如钋、氡、钫、镭、

　天然放射性元素的相关知识很多，课后感兴趣的同学可以查阅。

〖教师〗：这位同学说的很好，人工放射性同位素相对于天然放射性元素具有放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理等优点。它们在工业、农业、医疗卫生行业有着大量广泛的应用。下面请第三组同学给大家介绍下放射性应用的相关知识。

〖学生3〗：我们通过图书馆查阅资料以及百度搜索，得到了放射性同位素射线应用主要以下方面：

1、工业方面：工业探伤，工业利用射线测厚度，如轧钢厂利用射线探测钢板的厚度，轧出的钢板越厚，透过的射线就越弱，可以实现对钢板厚度的自动控制。

【百度图片】X光探伤仪

对工业探伤做了详细的介绍，同学们可以查阅相关知识。

2、医疗方面：癌症病人可以接受钴60的放射治疗，人体组织对射线的耐受力不同，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受力就越弱，癌细胞繁殖速度快，无法控制，那么在射线的照射下该细胞破坏的就比健康细胞快，医学上所说的放疗就是这个原理。

3、农业方面：放射育种，利用γ射线培育新品种，延长保质期。用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，经过筛选，可以培育出优良的品种。太空中也存在大量的射线，也可以进行太空育种。

【百度照片】

　　4、示踪原子

　　我们在【百度百科】里找到了示踪原子的相关资料。

　　示踪原子是将一种稳定的化学元素和它的具有放射性的同位素混合在一起。当它们参与各种系统的运动和变化时，由于放射性同位素能发出射线，测量这些射线便可确定它的位置与分布，只要测出了放射性同位素的分布和动向，就能确定稳定化学元素的各种作用。比如棉花在开花、结桃的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花的叶子上，磷肥也能吸收，但是什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在植物的体内的分布情况等，都是很难解决的问题，这个时候，将放射性磷混合在磷肥中使用，根据放射性磷在植物中的分布，便可了解植物对磷吸收的实际情况。类似的示踪原子在医学上也有广泛的应用，比如甲状腺疾病的诊断等等。

〖教师〗：同学们总结的很好！书上还有一幅对比图片（投影仪图片展示），射线照射能延长草莓的保质期。同学们想想这是为什么呢？

〖学生〗：射线照射草莓可以杀死使草莓腐败的细菌。

〖教师〗：说的很好！刚才同学们介绍的都是射线在生产生活中的有益的一面，放射性同位素发出的射线也有不利的一面，下面请第四组同学来介绍相关知识。

〖学生4〗：我们小组在百度搜索上搜索到了很多关于射线的知识，其实我们生活的每一个角落都有来自宇宙的射线，我们的周围的土壤、岩石，吃的食盐里都含有放射性同位素，体检时还会做X光透视，剂量还比较大，不过这些辐射的强度都在安全范围之内，对我们没有伤害。前一段时间新闻中还有了香烟中也含有放射性元素钋-210。同学们在【百度新闻】里键入"香烟""放射性"等关键词，会得到很多相关的新闻。

过量的射线对人体组织具有破坏作用，大家都知道的原子弹、氢弹等爆炸后都留下很强的放

射性元素。1999年的科索沃战争中，贫铀弹被用于战场，战后给人们造成了很恶劣的影响。

同学们在【百度视频】中键入"贫铀弹"等关键词可以查看相关的视频。〖教师〗：这组同学说的很好！视频也很给力，通过今天的学习我们知道在使用放射性同位素时必须严格遵守操作制度，要注意人身安全。今天这节课大家能够畅所欲言，积极思考，不仅学到了文化知识更重要的是我们通过查找资料的过程找到了获取知识的技能。本节课剩余时间请大家按照刚才同学所说，在百度搜索引擎里，键入本节课的关键词："核反应"、"放射性同位素"、"射线育种"、"示踪原子""核辐射""贫铀弹"等等，查找与本节课相关的网页，观看相关视频，巩固所学知识！