高中物理-放射性的应用与防护教案
高中物理-放射性的应用与防护教案
教学目标
1、知识与能力
（1）. 了解放射性在生产和科学领域的应用。
（2.）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。
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。
教学重点、难点分析
重点：三种射线的应用。
难点：理解“示踪原子”的应用原理。
课时安排
1课时
课前准备
教师：放射性应用的图片、挂图（可以是多媒体图片资料）,放射性污染与防护资料影片,相关阅读资料。
附：阅读资料（参见〖背景资料〗）。
学生：通过查阅图书、上网或向有关人员请教咨询查找收集以下几方面材料或信息：
1.放射性的应用（实例介绍）。
2.放射性污染的危害性（史实资料）、放射性污染的防护措施。
教学过程
○引入新课
上一节课我们研究了放射性和三种放射线的特点,这节课主要研究放射性的应用。
○新课教学
一、分组讨论
最近大家又通过各种渠道收集了许多有关“放射性的利用”和“放射性污染的危害与防护”的资料。下面我们以小组（4~5个人）为单位综合处理每个人的资料（此过程学生可以在课前
有所准备）,然后准备在课堂上作包含以下方面的陈述：
⑴什么是放射性同位素？为什么生产和科研中采用人造而非天然放射性物质？
⑵α、β、γ三种放射线对物质的作用各自有何特点？
⑶利用实例分别介绍三种放射线的应用并简要说明应用原理（或依据）。
⑷什么是示踪原子,怎样理解示踪原子的作用？
⑸什么是放射性污染及放射性污染有什么可怕后果？
⑹哪些事件或事物会导致放射性污染？并请举出实例。
⑺对放射性物质有哪些有效的防护措施？
以上问题要通过多媒体（幻灯片）展示。
二、组织课堂进行小组（代表）陈述
选一个小组进行陈述（一个同学陈述后,其它同学补充）,配合该小组的陈述教师作相应内容的标题性板书：
【板书】一、放射性的应用：
二、放射性污染和防护
三、小组陈述完以后组织进行答辩：同学们就相关内容提出问题,先由该小组成员回答,也可以由其它同学回答。
教师视情况作必要的补充或重点内容的强调。特别是应该及时引导、把握、控制提问及讨论的方向。对讨论中的重点内容,教师做适当的板书（见下一项）。
四、问题解答（这些问题在答辩中解决并作相应的板书）
【板书】1.放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性,叫做放射同位素。
人工放射性的优点：半衰期短；放射性材料的放射强度容易控制等等。
（解释：第一,人造放射性同位素可以通过核反应获得,下一节将学习“核反应”。第二。虽然放射性元素衰变的快慢由核内部因素决定,但可以控制材料中放射性同位素的含量。）【板书】2.γ射线探伤仪可检查金属内部的损伤。其物理依据是有很强的惯穿本领。
（解释：在“探伤”这个问题上,有些学生可能联想到“X射线探伤”和“超声波探伤”。γ射线的穿透能力比X射线穿透能力更强,而且X射线不是原子核的放射线,其设备复杂庞大不易于室外应用,所以在探伤这方面的许多场合现在多用γ射线探伤仪。γ射线和X射线都是电磁波,而超声波则是进行波,在金属和许多物质中衰减很小,穿透能力甚至可达数米,探伤手段和前两者不同,所以超声波与γ射线应用场合不同。）
【板书】3.α射线带电、能量大,可使放射源周围的空气电离,变成导电气体从而消除静电积
累。应用时,可将α射线源；安装在机器运转中会产生静电的适当部位。
【板书】4.放射线能引起生物体内DNA的突变。这种作用可以应用在放射线育种、放射线灭害虫、放射作用保存食品以及医学上的“放疗”等等。
（解释：放射线照射害虫会导致害虫不育,从而减少害虫数量,最终消灭害虫。教材图22—10说明的是是放射线的作用抑制了马铃薯发芽生长。而另外一种保存食品的原理是利用放射线可以杀死微生物的功能。在医学上除了“放疗”外,“γ刀”治疗肿瘤上将其“烧死”。）【板书】5.把放射性同位素通过物理或化学反应的方式掺到其它物质中,然后用探伤测仪器进行追踪,以了解这些物质的运动、迁移情况。这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位素就是示踪原子。
探测跟踪该元素的“去向”。）（这是教学的难点）
示踪原子应用补充：除了课文中所讲用于农业科学和医学研究外,在工业中可以用以测定输油管中的流速,测定油管的漏油情况等；在生命科学中可用于环境监测,比如用示踪原子“跟踪”污水对海洋的污染,以便提供防治污染的原始资料和依据。
（解释：过量的放射线对人体内DNA作用使之发生突变,造成对人体的伤害。科研或生产中使用的放射源物质丢失、遗落,核爆炸、核电站泄露等都会导致放射性污染。）
五、演示：放映资料片《切尔诺贝利核泄漏事故》片断。
【教学设计说明】
本节内容知识性强,而且可浅可深,涉及范围宽,只靠教师讲解既不可能有合适的深度又枯燥无味。而采用上述教学设计既开放了学生的手脚,使课堂生动充实,又使教师能从学生学习过程中发现半单刀直入突破其认识弱点,从而化解教学中的难点。同时由于教学方式不是灌输式,不同接受能力的学生可从中获得不同层次的知识内容。
○随堂练习
1.人造放射性同位素的应用,放射性废料容易处理,这是因为___________________。
2.放射线对生物体最一般的作用是__________________________________。
3.简述示踪原子的作用。
○作业
1.每个小组将课堂讨论内容总结整理成一篇短文。
2.访问医院有关人员了解“放疗”和“γ刀”的基本原理和相关应用。
【参考题】
1.下列关于放射线的说法中正确的是
A. 放射线可以用来进行工业探伤
B. 放射线可以使细胞发生变异
C. 放射同位素可以用来做示踪原子
D. 放射线对人体无害
2.用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变
A. 把该元素放在低温处
B. 把该元素密封在很厚的铅盒里
C. 把该元素同其它的稳定元素结合成化合物
D. 上述方法均不可以
3.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子
A. γ射线探伤仪
B. 利用含有放射性碘131的油,检测地下输油管漏油情况
C. 利用钴60治疗肿瘤等疾病
D. 把含有放射性元素的肥料施给农作物,用以检测确定农作物吸收养分的规律
【补充资料】
在一开始讨论放射线应用时,可能会有学生提出X射线透视。但是经过学习课文后知道,虽然X射线与γ射线有许多类似的性质和作用,X射线却不属于原子核内放出的射线,不是放射性同位素的作用。教师要及时说明。