案例1天然放射现象原子结构

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1、案例1天然放射现象原子结构一、教材内容分析1、内容与地位本节为《普通高中物理课程标准》选修模块“放射性与原子核”中所涉及到的内容。内容标准中这节有关的条目有：（1）知道原子和原子核的结构（2）知道X射线、α射线、β射线、γ射线及其性质。本节主要通过介绍德国科学家伦琴在研究阴极射线的实验中发现了X射线为线索，尔后对X射线的研究中又发现了元素具有天然放射现象，从而激发了人们对物质结构的探索，让学生体会实验在反映自然规律的重要作用，为后面了解射线在医疗等方面的主要应用及射线的危害学习作了必要的知识储备，同时在学习过程中要让学生逐步体会到科学理论的形成都是以事实发现为依据→发现的意义→建立模型→找

2、到自己的成功地方、不足之处→发现新的发现事实→意义的科学研究方法。因此本节各位科学家对实验的探究是方法教育和情感教育的好素材，教学过程中还应让学生感受科学家的探索精神。2、教学目标⑴知道原子和原子核的结构⑵知道原子的核式结构模型的主要内容⑶知道X射线、α射线、β射线、γ射线及其性质⑷知道三种射线的本质，以及如何用磁场来区分它们⑸通过本节知识的学习使得学生进一步了解物质世界的微观本质，以及人们是如何探索和研究这些问题的，学习科学家的探索精神。⑹体会实验在物质问题研究中的作用⑺通过介绍我国在放射性研究上所取得的成绩，加强对学生的爱国主义教育，启发他们树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。3、

3、教学重点、难点⑴重点是α粒子散射实验和原子核结构，知道天然放射现象中放射出三种射线的特性⑵原子的核式结构是本节难点二、案例设计【本章引言】教师：通过初中的学习我们已经认识到原子是由原子核和绕核运动的电子组成的。而到高中我们着重学习当初科学家是如何发现原子的核式结构的研究方法，原子核是由什么组成及它有哪些变化规律，以及这些规律在生产生活中的具体应用，这些将是我们正要学习的主要知识，这一节学习本章第一节（天然放射现象，原子结构）6【新课学习】(一)新课引入教师：请一位同学汇报到某医院X光室调查研究报告情况并互相交流。说明：课前开展安排学生学习小组到某医院X光室调查研究活动，上新课时让学生展示自

4、己调查的结果，对X射线的应用有一个初步的认识，激发学生进一步探究X射线的其它性质的兴趣，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理知识研究的价值。预测：学生到医院X光室调查的结果可能有下面几种：⑴这种射线的穿透能力较强。⑵这种射线可用来检查骨骼和体内的病变情况。⑶这种射线对人体有一定的危害，不宜长时间照射。教师：同学们调查的这些结论都很好，而我们这节着重学习这种射线的发现过程及科学家伦琴如何通过实验得出它的性质。(二)X射线的发现教师指导学生带着如下问题情景阅读、思考“X射线发现”部分内容。问题1X射线在什么背景下被发现的？问题2伦琴通过哪些实验方法措施说明使荧光屏发光是由未知射线引起的？问题3

5、伦琴通过对哪些实验的研究得出新射线的性质？问题4这种新射线有哪些性质？问题5X射线的本质是什么？问题6X射线发现的意义？教师让学习小组互相交流讨论并请其中一组的同学代表汇报上述问题的思考结果，并肯定学生的回答，同时把正确的结果用投影幻灯片打出（结果略）。(三)天然放射现象1、天然放射现象教师：任何一种新的科学理论的形成都会引起许多同仁们的兴趣和关注，那么X射线的发现尤其引起了哪些科学家的关注呢？（用投影幻灯片打出法国科学家贝克勒耳研究X射线时实验情况（注：材料部分内容））材料：1985年发现X射线后，法国科学家贝克勒耳在研究X射线与可见光的联系时，将硫酸铀钾晶体与照相底片放在一起，他惊奇的

6、发现：未经阳光照射的铀盐也能使底片感光。后来他又做了一系列有关实验，1986年贝克勒耳宣布，铀和含铀的矿物能发出某种看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。教师：请问是什么射线使照相底片感光，产生机理与X射线相同吗？预测：学生对贝克勒耳的实验认识可能有下面几种：⑴X射线让照相底片感光6⑵不同于X射线的另外一些新射线⑶这种射线由铀或含铀矿物质自发产生的。说明：教师通过问题情景引导学生阅读科学家研究问题的实验方法，注意与X射线发现的实验背景不同，用同样的黑纸实验器材产生不同的效果，让学生领会到新射线是不同与X射线的。教师：让学生对上述实验现象的分析、思考，在此基础上引导学生得出如下结

7、论：(1)物质发射这种射线的性质，叫做放射线。(2)具有放射性的元素，叫做放射性元素教师：介绍在贝克勒耳的建议下，居里夫妇对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，并发现了两种放射性更强的新元素，即钋（PO）和镭（Ra）。其中“钋”是居里夫人为了纪念她的祖国波兰而命名的。提出问题：从贝克勒耳和居里夫妇的研究实验结果中可获取哪些信息?预测学生回答上述问题答案可能有：(1)只有铀、镭、钋元素具有放射性(2)可能很多元素都具有这种性质