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放射性的应用与防护课标要求（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）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。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）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。
引入新课前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
一、核反应：卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。
H O He N 1117842147+→+用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。
人工转变核反应方程：n C He Be 101264294+→+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。
注意：１．核反应中质量数与电荷数守恒２．核反应是原子核的变化，化学反应是核外电子的变化二、人工放射性同位素1、同位素①质子数相同而中子数不同的原子互称同位素。
②同种元素的不同的同位素在元素周期表中的具有相同的位置，它们的原子序数相同，核电荷数相同，具有相同的化学性质。
③同种元素的各种同位素的中子数不同，因此它们的物理性质有差异。
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。
注意：①放射性同位素与放放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样。
②放射性同位素衰变可生成另一种新元素。
③可以用人工的方法得到放射性同位素。
④放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质。
2、人工放射性同位素的发现①正电子的发现1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应Al He P反应生成物P 是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：②放射性同位素的产生正电子的发现过程，也是放射性同位素的人工产生过程。
放射性及其应用-鲁科版选修1-2教案
一、教学目标
1.理解放射性的概念及特性；
2.掌握放射性元素的发现和研究历程；
3.了解放射性的危害及防护措施；
4.了解放射性在科技领域的应用。
二、教学内容
1. 放射性的概念及特性
1.放射性的定义；
2.放射性的特性；
3.放射性元素的种类及特点。
2. 放射性的发现和研究历程
1.放射性的发现历程；
2.放射性的研究发展及重要事件：魏恒和卢瑞华的工作，核反应与核能，核武器与核能利用。
3. 放射性的危害及防护措施
1.放射性的危害和作用；
2.放射性危害的主要来源；
3.放射性防护措施及其原理。
4. 放射性在科技领域的应用
1.放射性在医疗、农业、工业、能源等领域中的应用；
2.放射性技术的优缺点及风险。
三、教学方法
1.讲授法：系统、全面地介绍放射性的概念、特性、发现、研究发展、危害、防护措施、应用等内容；
2.案例分析法：以国内外发生的放射性事故为例，分析事故的原因、影响和防范措施；
3.实验法：通过对放射性材料的实验，展示放射性的特性和危害。
四、教学重点和难点
1.教学重点：放射性的发现、研究发展，放射性的防护措施和应用；
2.教学难点：放射性在科技领域的应用，放射性技术的优缺点及风险。
五、教学评估
1.主观评价：通过教学过程中学生的反应和表现来评价教学效果；
2.客观评价：通过考试、作业等方式来客观评价学生对知识点的掌握情况。
六、教学资源
1.《高中物理（选修1-2）》，鲁科版，人教版；
2.电子教案、PPT课件、教学视频等资源。
《放射性的应用、危害与防护》本节课内容比较简单，有一定的科普性，只要求学生作初步了解，讲授时要掌握的知识直接提纲挈领的呈现出来让学生加以记忆。
1、知识与技能（1）知道三种射线的特性及应用，知道放射性同位素，在工、农业及医学领域的应用。
（2）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；（3）了解放射性在生产和科学领域的应用；（4）知道放射性对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性危害的措施。
2、过程与方法：渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
3、情感、态度与价值观：培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
重点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律（1）挂图，实验器材模型，相关教材（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放[先填空]1．利用射线的特性(1)利用α射线的电离作用很强，用以消除(中和)因摩擦积累的静电．(2)利用β射线穿过薄物或经过薄物反射时，由透射或反射的衰减程度来测定薄物的厚度和密度．(3)利用γ射线的穿透能力可以进行金属探伤，还可利用γ射线进行培育优良品种、放射治疗等．2．作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．3．利用衰变特性：利用天然放射性元素的半衰期可以估测文物、化石的年代，勘探矿藏等．[再判断]1．利用放射性同位素放出的β射线可以给金属探伤．(×)2．利用放射性同位素放出的α射线消除有害的静电积累．(√)3．利用放射性同位素放出的γ射线保存食物．(√)4．用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物做“示踪原子”．(√)[后思考]医学上做射线治疗用的放射性元素，使用一段时间后，当射线强度降低到一定程度时就需要更换放射材料，原来的材料成为核废料，这些放射治疗选用的放射性元素的半衰期应该很长还是较短？为什么？【提示】应选用半衰期较短的．因为半衰期短的放射性废料容易处理．当然也不能选用太短的，否则就需要频繁更换放射原料了．1．γ射线的主要应用(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；(2)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；(3)医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．2．衰变特性的应用利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其衰变过程，推算时间等．1．(多选)下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是()A．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C．利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D．在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子【解析】消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误；探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子，D 正确．【答案】 BCD2．γ刀已成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的________能力和很________的能量.【解析】 γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的穿透能力和很高的能量．【答案】 穿透 高3．放射性同位素14C 被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成不稳定的14 6C ，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年，试写出14C 的衰变方程；(2)若测得一古生物遗骸中的14 6C 含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？【解析】 (1)14 6C 的β衰变方程为：14 6C ―→0－1e ＋14 7N. (2)14 6C 的半衰期τ＝5 730年．生物死亡后，遗骸中的14 6C 按其半衰期变化，设活体中14 6C 的含量为N 0，遗骸中的14 6C含量为N ，则N ＝⎝⎛⎭⎫12t τN 0，即0.25N 0＝⎝⎛⎭⎫12t 5 730N 0，故t 5 730＝2，t ＝11 460年． 【答案】 (1)14 6C ―→0－1e ＋14 7N (2)11 460年 放射性同位素的应用技巧(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取γ射线，也有部分选取β射线的．(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．(3)使用放射线时安全是第一位的．[先填空]1．放射线的主要来源(1)天然放射线的来源：①来自地壳表面的天然放射性元素和空气中的氡等产生的放射线；②来自空间的宇宙射线．(2)人工放射线的来源：①医疗放射，②核动力和核武器试验中的放射线．放射线在生活中的应用（γ射线探伤仪）：食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）2．放射线的危害放射线对人体组织造成伤害，导致细胞损伤，破坏人体DNA的分子结构．大剂量的放射性射线导致畸形、肿瘤、生育功能损伤等．3．防止的基本方法(1)距离防护(2)时间防护(3)屏蔽防护(4)仪器监测[再判断]1．核泄漏会造成严重的环境污染．(√)2．医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响．(×)3．密封保存放射性物质是常用的防护方法．(√)[后思考]1．放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？【提示】放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识．2．常用的射线检测方法有哪些？有哪几种仪器可探测射线？【提示】检测方法(1)组成射线的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．(2)射线能使照相乳胶感光．(3)射线能使荧光物质产生荧光．探测仪器(1)威尔逊云室，(2)气泡室，(3)盖革—米勒计数器．放射性污染与防护的举例与措施4．(多选)放射性污染的防护措施有()A．将废弃的放射性物质进行深埋B．将废弃的放射性物质倒在下水道里C．接触放射性物质的人员穿上铅防护服D．严格和准确控制放射性物质的放射剂量【解析】因为放射性物质残存的时间太长，具有辐射性，故应将其深埋，A对，B错；铅具有一定的防止放射性的能力，接触放射性物质的人员穿上铅防护服，并要控制一定的放射剂量，故C、D对．【答案】ACD5．(多选)对放射性的应用和防护，下列说法正确的是()A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的【解析】放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，但也会对人体的正常细胞有伤害，选项A错；正因为放射线具有伤害作用，选项B、C、D均是正确的．【答案】BCD6．联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238.贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境．(1)下列关于其残留物长期危害环境的理由应是()A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害C．铀238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长(2)贫铀炸弹的放射性可使生物体发生变异，导致癌症、白血病、新生儿畸形等，这是射线的________作用，导致生物体产生变异的机制是________．【解析】贫铀弹爆炸后，弹片中仍含有半衰期很长的铀，故爆炸后的残留物仍会长时间对周围环境产生污染，故选A、D.而贫铀炸弹的放射性导致生物体变异，则是其物理化学作用，机制是基因突变．【答案】(1)AD(2)物理化学基因突变射线具有一定的能量，对物体具有不同的穿透能力和电离能力，从而使物体或机体发生一些物理和化学变化.如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷.略。
放射性的应用与防护［教学目标］ 了解探测放射线的方法知道放射性在各个领域的广泛应用以及我国在这方面的成就，知道放射性防护措施树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想［教学重点］了解探测放射线的方法［教学难点］了解探测放射线的方法［教学过程］一、导入新课教师：前面我们学习了原子核反应的一种形式——衰变。
比如说：具有天然放射性的92号铀，可以发生a 衰变，变成90号钍元素，同时放出一个质子。
本节课我们要学习原子核反应的另外一种形式——原子核的人工转变，以及人工转变产生放射性同位素的应用和核辐射的防护。
二、新课教学：（一）、人工放射性同位素教学教师：1919年，卢瑟福用a 粒子轰击氮原子核（14 N ），通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。
H O He N 1117842147+→+1934年，约里奥——居里夫妇发现用a 粒子金属铝片后，铝片中含有放射性磷（ 30 P ）元素。
Al He P像这样人们用a 粒子，质子、中子等去轰击其他元素的原子核时，都能产生类似的转变，这种用人工方法获得放射性同位素的过程，我们就叫做人工核反应，人工核反应产生的放射性同位素，我们叫做人工放射性同位素。
伴随着人工转变核反应过程产生的射线，叫做人工放射性。
（二）、人工放射性同位素放射性教学教师：原子核的转变，无论是天然自发的衰变，还是人工方式的转变，都伴随着产生各种不同的射线。
这些射线主要包括：a 射线、β射线、γ射线等等。
不同的射线具有不同的特点：比如：a 射线的电离本领很强，可以用来消除机器在运转过程中产生的静电。
γ射线贯穿本领强，可以用来检查金属内部有没有沙眼和裂纹。
我们知道，化学元素周期表中原子序数大于83号以后的元素，都能自发地发生原子核的衰变反应，同时产生天然射线。
这些元素叫做天然放射性元素，这种现象叫做天然放射性现象。
迄今为止，人们发现的天然放射性元素大约有40多种。
而今天用人工方法制造的放射性同位素已经达到了1000多种，每种元素都有自己的放射性同位素。
