Инфоурок / Физика / Презентации / Разработка урока "Закон радиоактивного распада" 11 класс

Разработка урока "Закон радиоактивного распада" 11 класс

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

Выбранный для просмотра документ Закон радиактивного распада 11 кл.docx

библиотека
материалов

Закон радиактивного распада. Период полураспада. 11-й класс

Разработала учитель физики МБОУ СОШ р.п.Лазарев Князева Т.А.

Цели урока:

  • Образовательная: познакомятся с понятием периода полураспада, законом радиоактивного распада, научатся решать задачи разного типа по теме урока.

  • Развивающая: продолжат формировать умение анализировать, обобщать, применять полученные знания при решении задач (качественных, графических, расчетных), работать в группах, развивать самостоятельность.

  • Воспитательная: продолжат формировать диалектико-материалистическое мировоззрение (представления о статистических закономерностях микромира).

Оборудование: компьютер.

Ход урока

Организационный этап

Класс в начале урока делится на две группы.

Повторение изученного:

Вопрос: Что мы изучили на прошлом уроке?

Предполагаемый ответ : мы говорили о радиоактивных превращениях.

Учитель: Проверим основные теоретические выводы по теме прошлого урока.

1) (Приложение 1) 2) (Приложение 2)

"Одна из физических величин, характеризующих радиоактивный распад, называется периодом полураспада.

Целеполагание

Тема сегодняшнего урока "Закон радиоактивного распада. Период полураспада". Рассказ учителя сопровождается  Презентацией Запишите тему урока в тетрадях.

Экспериментальные факты свидетельствуют о том, что активность радиоактивных веществ, показывающая количество распадов в единицу времени, с течением времени убывает.

Вопрос: С одинаковой ли скоростью убывает активность различных радиоактивных веществ (интенсивность излучения)?

Предполагаемый ответ: Нет.

Учитель: Мы знаем, что активность (интенсивность излучения) некоторых радиоактивных элементов почти не меняется в течение лет, десятков лет и более (например, уран). А некоторых - убывает в разы за несколько минут (например, радий). До сих пор мы описывали его лишь качественно. Но физика - точная наука, она требует количественного описания процессов. Как описать процесс радиоактивного распада количественно? Что необходимо сделать?

Предполагаемый ответ: Необходимо ввести новую физическую величину.

Учитель: В физике такая величина называется периодом полураспада.

Вопрос: Какова же  цель сегодняшнего урока (глядя на тему)?

Предполагаемый ответ: Ввести понятие (сформулировать определение) периода полураспада; вывести закон радиоактивного распада; научиться решать задачи по новой теме.

Учитель: Совершенно верно. Сегодня мы выясним, что в физике называется периодом полураспада, выведем закон радиоактивного распада, решим задачи. Это будет целью урока. (слайд)

Изучение нового материала

1. Вопрос: Давайте вспомним, при изучении каких физических процессов вы встречались с понятием "период"?

Предполагаемый ответ: При изучении движения тела по окружности, колебательных и волновых процессов.

Вопрос: Как мы определяли период при рассмотрении движения тела по окружности?

Предполагаемый ответ: Период - время одного полного оборота.

Вопрос: А если рассмотривать колебательные и волновые процессы?

Предполагаемый ответ: Период - время одного полного колебания.

Вопрос: То есть что такое период для любого периодического процесса?

Предполагаемый ответ: Время, характеризующее процесс, его повторяемость.

Вопрос: Что называют радиоактивностью?

Предполагаемый ответ: Самопроизвольное превращение одних ядер в другие, сопровождаемое испусканием различных частиц.

Иначе говоря, распад одних ядер и превращение их в другие.

Пусть в начальный момент времени имелось некоторое количество (N0) радиоактивных атомов некоторого химического элемента.

2. Давайте расшифруем термин "полураспад": "полу" и "распад".

Вопрос: Что эти два слова могут означать вместе?

Предполагаемый ответ: Распадается половина имевшихся радиоактивных ядер.

3.  Попытайтесь сформулировать определение понятия "период полураспада".

Предполагаемый ответ: Это время, за которое распадается половина имевшихся радиоактивных ядер.

Учитель: Совершенно верно. Запишите это определение в тетрадь. (слайд):

Определение: период полураспада - время, в течение которого распадается половина начального числа радиоактивных атомов.Обозначение: Тhello_html_m6f540d5e.jpg

Единица измерения: с (слайд 3)

Учитель: Период полураспада - постоянная величина, зависящая только от свойств радиоактивного изотопа.

ЗАДАНИЕ: Найдите рис. 13.8. в учебнике (стр. 299) или см. на экран (слайд)

На рисунке изображен график зависимости активности некоторого радиоактивного изотопа от времени. (Вспомните: активность пропорциональна числу радиоактивных атомов.) Чему равен период полураспада этого изотопа?

Предполагаемый ответ: 5 суток.

Верно. Объясните, как получили ответ (покажите на графике). 1 человек у доски.

4. Вывод формулы

Закон радиоактивного распада - закон, открытый Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом экспериментальным путём и сформулированный в 1903 году. Этот закон считается основным законом радиоактивности, из него было извлечено несколько важных следствий. Получим математическую формулузакона радиоактивного распада.

Итак, N0 - количество радиоактивных атомов в начальный момент времени (t = 0).

Пусть N - количество радиоактивных атомов, оставшихся нераспавшимися через время t. Тогда при t = 0 N = N0

Вопрос: Сколько радиоактивных атомов N останется нераспавшимися по прошествии одного периода полураспада, к моменту времени t = Т?

Предполагаемый ответ: hello_html_1f9356a2.gif

Вопрос: Сколько радиоактивных атомов N останется нераспавшимися по прошествии двух периодов полураспада, к моменту времени t = 2Т?

Предполагаемый ответ: hello_html_93bf58c.gif

Вопрос: Сколько радиоактивных атомов N останется по прошествии трех периодов полураспада, к моменту времени t = 3Т?

Предполагаемый ответ: hello_html_72c31a64.gif

Вопрос: Сколько радиоактивных атомов N останется по прошествии n периодов полураспада, к моменту времени t = nТ? hello_html_m78463f13.gif

Предполагаемый ответ: hello_html_3ae226a2.gif, где hello_html_m7b297e7.gif. Подставим и преобразуем:  (для решения задач);

hello_html_3fd815f3.gif (более компактная запись).

Последнее выражение - закон радиоактивного распада. Он позволяет вычислить количество нераспавшихся ядер в любой момент времени (зная количество атомов в начальный момент времени). Запишите. (слайд)

Аналогичную форму закон будет иметь для активностиhello_html_m2f42b348.gif (вследствие пропорциональности активности препарата количеству радиоактивных ядер). Такой же вид будет иметь закон для массhello_html_m5d0030a6.gif.

Согласно закону радиоактивного распада за любые равные промежутки времени распадается одна и та же доля имеющихся атомов (за период полураспада - половина). В этом состоит физический смысл записанного нами выражения. Чем больше время, тем больше отношение hello_html_m7b297e7.gif, тем меньше число нераспавшихся ядер. Со временем оно убывает.

Для решения задач введем еще одно обозначение: пусть hello_html_m24c3c9b7.gif - количество распавшихся ядер. Как тогда найти hello_html_m24c3c9b7.gif?

Предполагаемый ответ: hello_html_m4e7a6fad.gif

Зная N0 и N через время t, можно определить период полураспада любого радиоактивного вещества.

5. Значение периода полураспада для разных веществ (и их изотопов) колеблется в очень широких пределах - от миллионных долей секунды до миллиардов лет.

См. таблицу. (слайд 6)

Период полураспада - одна из основных величин, определяющих скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада, тем меньше "живут" радиоактивные ядра. И тем больше активность вещества. Так, активность урана на протяжении лет заметно не меняется (см. таб.). А активность радия значительно больше и со временем заметно убывает.

6. Закон радиоактивного распада существенно отличается от законов, изученных нами ранее. Этот закон описывает процессы, происходящие в микромире и носит статистический характер. Период полураспада - статистическая величина.

Причина в том, что статистический, вероятностный характер носят процессы внутри радиоактивных атомных ядер. Все ядра одного радиоактивного изотопа совершенно одинаковы. Любое из них с одинаковой вероятностью может распасться в любой момент времени, и распад каждого ядра никаким образом не влияет на распады других ядер. Распад ядра - случайное событие. Предсказать, когда произ ойдет распад данного атома, невозможно. Математически оценить можно лишь вероятность распада атома (ядра) в конкретный момент времени.

Поскольку время существования отдельных ядер может колебаться от долей секунды до миллиардов лет, имеет смысл говорить о среднем времени жизни - среднем арифметическом времен жизни большого количества атомов данного вида (статистическая величина). По этой же причине не имеет смысла говорить о периоде полураспада для одного атома, о законе радиоактивного распада для малого числа атомов. Определенная закономерность проявляется лишь для большого количества ядер. При малом же их количестве неизбежными будут отклонения от средних значений, чем меньше атомов, тем отклонения будут заметнее.

Таким образом, на основе закона радиоактивного распада можно утверждать только то, что за время, равное периоду полураспада распадается в среднем (приблизительно) половина имеющихся радиоактивных ядер. Чем больше атомов, тем точнее выполняется закон. Он справедлив для большого количества частиц (границы применимости закона).

5. Закрепление

Коллективное решение задач

Учитель: Выполним несколько заданий вместе. Задания тестового типа, с вариантами ответов (ЕГЭ, базовый уровень). Будьте внимательны. (слайд 7):

1. Период полураспада атомов свинца hello_html_3371c8af.gif составляет 3,3 ч. Какое утверждение справедливо?

1) за 3,3 часа массовое число каждого ядра свинца уменьшится вдвое

2) за 3,3 часа распадется половина имевшихся ядер

3) за 6,6 часа распадутся все имеющиеся ядра

4) каждые 3,3 часа распадается в среднем одно ядро

Ответ: (2) за 3,3 часа распадется половина имевшихся ядер

Учитель: Тот же вопрос. Но обратите внимание на предложенные варианты ответов.

2. Период полураспада атомов свинца hello_html_3371c8af.gif составляет 3,3 ч. Какое утверждение справедливо? (слайд 8)

1) за 3,3 часа распадется примерно половина из имеющихся ядер

2) за 3,3 часа распадется в точности половина из имеющихся ядер

3) за 6,6 часа распадутся все имеющиеся ядра

4) каждые 3,3 часа распадается в среднем одно ядро

Ответ: (1) за 3,3 часа распадется примерно половина из имеющихся ядер

Вопрос: Почему же вы не выбрали второй вариант ответа, как в предыдущем задании? Ведь задание было тем же самым! (проблемность!)

Ответ: (слово "в точности" не соответствует действительности)

Учитель: Вывод если перед вами тестовое задание с вариантами ответа, вы должны из предложенных ответов выбрать тот, который больше соответствует действительности. Хотя закон радиоактивного распада статистический и за время, равное периоду полураспада распадается приблизительно половина имевшихся радиоактивных ядер, но такого ответа в вопросе № 1 нет, вы выбираете второй вариант ответа (за 3,3 часа распадется половина имевшихся ядер). А вот в вопросе № 2 вас должны правильно сориентировать слова "в точности" и "примерно" (разница принципиальна).

Решение задач

hello_html_m1d445c8e.jpghello_html_705462f9.jpg


6. Рефлексия: поставьте напротив одного из выражений галочку.

* Тему урока я понял(а)

* Некоторые вопросы я не понял(а)

* С темой не разобрался (лась). Необходимо дополнительное занятие.

7.Подведение итогов урока, оценки за урок

8. Домашнее задание: параграфы 101, 102, 103, Ответить на вопросы в конце параграфа


Приложение 1

КАРТОЧКА

1. Записать реакции альфа-, бета- распадов.

2. Какое ядро получится из ядра изотопа после одного альфа-распада и двух бета-распадов?

3. Из какого ядра после одного альфа-распада и одного бета-распада образуется ядро ?

4. В результате скольких альфа- и бета-распадов из ядра образуется ядро ?

5. Какой из следующих изотопов не может образоваться из в результате нескольких последовательных альфа- и бета-распадов?

1) 2) 3) 4)


Приложение 2


Вопрос

Ответ (да/нет)

ФИ:

1. Радиоактивность – это самопроизвольное превращение одних ядер в другие, сопровождающееся испусканием различных частиц


2. На активность радиоактивного вещества оказывают влияние внешние воздействия (повышение температуры, давления, химические реакции)


3. Пьер Кюри обнаружил, что радиоактивность сопровождается выделением энергии, значительно превышающей энергетический выход химических реакций


4. При радиоактивном распаде изменение претерпевает только электронная оболочка атома


5. При распаде масса ядра уменьшается примерно на 4 а.е.м., заряд ядра уменьшается на 2е. В результате распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы


6. При распаде масса ядра почти не меняется, заряд ядра увеличивается на 1е. В результате распада элемент смещается на 1 клетку к концу периодической системы


7. При радиоактивном распаде нарушается закон сохранения электрического заряда, но в точности сохраняется масса ядер





Выбранный для просмотра документ Закон радиоактивного распада 11 кл.ppt

библиотека
материалов
Разработала учитель физики МБОУ СОШ р.п.Лазарев Князева Т.А.
ввести понятие периода полураспада, вывести закон радиоактивного распада, нау...
Изотоп 	Символ изотопа 	Тип распада 	Период полураспада Радий 	88Ra219	альфа...
12 1

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Разработала учитель физики МБОУ СОШ р.п.Лазарев Князева Т.А.
Описание слайда:

Разработала учитель физики МБОУ СОШ р.п.Лазарев Князева Т.А.

№ слайда 2 ввести понятие периода полураспада, вывести закон радиоактивного распада, нау
Описание слайда:

ввести понятие периода полураспада, вывести закон радиоактивного распада, научиться решать задачи

№ слайда 3
Описание слайда:

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5
Описание слайда:

№ слайда 6 Изотоп 	Символ изотопа 	Тип распада 	Период полураспада Радий 	88Ra219	альфа
Описание слайда:

Изотоп Символ изотопа Тип распада Период полураспада Радий 88Ra219 альфа 0,001 с Магний 12Mg27 бета 10 мин Радон 86Rn222 альфа 3,8 сут Кобальт 27Co60 бета, гамма 5,3 года Радий 88Ra226 альфа, гамма 1620 лет Уран 92U238 альфа, гамма 4,5 млрд лет

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8
Описание слайда:

№ слайда 9
Описание слайда:

№ слайда 10
Описание слайда:

№ слайда 11
Описание слайда:

№ слайда 12
Описание слайда:

Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

К учебнику: Физика. 11 класс. Базовый уровень.  Касьянов В.А. М.: 2014 - 272с.

К уроку: § 53. Закон радиоактивного распада

Номер материала: ДБ-020382
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>