学情分析 　　 教学重难点 　　重点：天然放射性及规律、原子核衰变规律。

难点：半衰期的理解和计算。 提炼的课题 掌握天然放射线中的"三剑客"的本质和特点.(重点、难点) ]

3.掌握原子核衰变的规律，知道α衰变、β衰变的本质.(重点、难点)

　　 教学手段运用

教学资源选择 　　本节教学PPT，图片。 教 过 程 环节 学生要解决的问题或任务 教师教与学生学 　　

　　一、天然放射性的发现

　　物质能自发地放出射线的现象叫做天然放射性现象；物质放射出射线的性质叫放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。

　　预习交流1 学 ]

　　天然放射性现象说明了什么？

　　答案：天然放射性现象说明了原子核是可分的。

　　二、天然放射线中的"三剑客"

　　在射线经过的空间施加磁场，射线分成三束，其中两束在磁场中向不同的方向偏转，说明这两束是带电的，另一束在磁场中不偏转的不带电，这三束分别叫α射线、β射线和γ射线。

射线种类 组成 速度 贯穿本领 电离作用 α射线 氦原子

核He 约c 很小，一张薄

纸就能挡住 很强 β射线 高速电

子流e 0.9c 较大，能穿过几

毫米厚的铝板 较弱 γ射线 波长很短

的电磁波 等于c 最大，能穿过几

厘米厚的铅板 很小 　　预习交流2

　　放射性元素放出射线后，它们的原子核还属于原来的元素吗？

　　答案：放射性元素放出α射线或β射线时，原子核的核电荷数会发生变化，它就变成另外的元素。

　　三、放射性元素的衰变

　　1．原子核由于放出某种粒子而转变成新核的现象叫衰变。放出α粒子的衰变叫α衰变，放出β粒子的衰变叫β衰变。

　　2．衰变规律

　　（1）α衰变：X→He＋Y　（2）β衰变：X→e＋Y

　　在衰变过程中，电荷数和质量数都守恒。

　　预习交流3

　　在α衰变中，新核在元素周期表中是前移还是后移？移动了几位？

　　答案：在α衰变中，新核的核电荷数减小了2，故新核在元素周期表中是前移了2位。

　　四、放射性元素的半衰期

　　1．放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。

　　2．半衰期的公式是m＝M（），其中m为该元素剩余的质量，M为该元素原来的质量，t为经过的时间，τ为半衰期。

　　预习交流4

　　放射性元素的半衰期由什么因素决定？半衰期与元素所处的物理、化学状态有关系吗？

　　答案：放射性元素的半衰期只由元素原子核本身的因素决定，与元素所处的物理、化学状态无关。

　　一、三种射线的理解

　　α射线、β射线、γ射线在磁场中运动的轨迹为什么不同？

　　答案：α粒子与β粒子的电性、电荷量不同，故它们所受同一磁场力的大小、方向都不同，所以α粒子与β粒子在磁场中的偏转方向相反，圆周半径大小也不同。γ射线是高频电磁波，它不带电，故它不受磁场力的作用而做直线运动。

　　放射性元素放出的射线，在电场中分成a、b、c三束，如图所示，其中（　　）。

　　A．c为氦核组成的粒子

　　B．b为比X射线波长更长的光子流

　　C．b为比X射线波长更短的光子流

　　D．a为高速电子组成的电子流

　　答案：C

　　解析：根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，a射线向电场线方向偏转，应为由带正电的粒子组成的α射线，b射线在电场中不偏转，所以为γ射线；c射线受到与电场方向相反的电场力，应为由带负电的粒子组成的β射线。

　　三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自原子核内部，这使我们认识到两点，一是原子核内部有复杂结构，二是原子核内部蕴藏有巨大的核能。

　　二、放射性元素的衰变

　　放射性元素是怎样放出射线的？射线产生的机理你知道吗？

　　答案：三种射线的产生机理：

α射线 核内两个中子和两个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来。核发生一次α衰变质子数和中子数分别减少2。 β射线 核中的中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子从核中发射出来，这就是β射线，由于该电子 于原子核，它的速度远大于阴极射线中的电子和核外绕核旋转的电子。 γ射线 原子核的能量也是不连续的，同样存在着能级，能级越低越稳定。放射性原子核在发生α衰变、β衰变后产生的新核往往处于高能级，当它向低能级跃迁时，辐射γ光子。由于原子核中的能级跃迁辐射出的光子能量非常大，故γ光子的频率很大。所以波长很短。 　　 . ]

　　（2010·全国Ⅰ理综，14）原子核U经放射性衰变①变为原子核Th，继而经放射性衰变②变为原子核Pa，再经放射性衰变③变为原子核U。放射性衰变①、②和③依次为（　　）。

　　A．α衰变、β衰变和β衰变

　　B．β衰变、β衰变和α衰变

　　C．β衰变、α衰变和β衰变

　　D．α衰变、β衰变和α衰变

　　答案：A 学 ]

　　解析：原子核U衰变为Th需要经历α衰变，继而经历β衰变可得到Pa，然后再经历一次β衰变可得到U，所以放射性衰变①②③依次为α衰变、β衰变、β衰变，本题只有选项A正确。

　　对于原子核的衰变，要注意以下几点：

　　1．由于原子核在发生α衰变或β衰变时有多余能量而放出γ射线，不可能单独发生γ衰变。

　　2．确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数，因为β衰变对质量数没有影响，然后再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。

　　3．确定衰变次数要记住两个等式：

　　（1）核电核数＝质子数（ ）＝元素的原子序数＝中性原子的核外电子数。

　　（2）质量数（A）＝核子数＝质子数＋中子数。

　　三、半衰期的应用

　　一座古墓被挖掘出来了， 学家们从其中的一块木片就可以大致推断出这座古墓建造的年代。你知道 学家所用的方法吗？

　　答案： 学家用的是碳14测年法。活的动、植物体内都有一定比例的放射性元素碳14，动植物死后就不再吸收空气中的碳14，于是动、植物体内的碳14就通过衰变而逐渐减少。碳14的半衰期是5 730年，经实验测定，活的动植物体内1克碳的衰变率大约是16次∕分，如果一个被签定的样品中每克碳的衰变率是8次∕分，就知道它已经经过了5 730年，衰变率若是4次∕分，就是经过了11 460年，依次类推。