一、教学重点
教学原理及理论依据
剖 析
1、按教育教学理论，所有的教育行为都要通过学生自身的努力，才能起作用。学生积极主动的学习，是所有教育教学理论、教学原则和教学方法的不二法门。
培养学生自主学习习惯应是我们每个教育教学工作者的责任。
2、从学生兴趣物理情景开始，极易拨动他们的求知欲，强化他们自我的学习动机。
3、“你从中想到什么？”，激发学生的发散性思维。
4、“还想了解哪些有关核的问题”，利用“需求定势”原理教学，事半功倍。
1.知道原子核的人工转变及核反应的概念和规律.
2质能方程E＝mc2的理解和ΔE=Δmc2应用。
二、教学难点：爱因斯坦的质能方程的理解.
三、教学方法：①以学生带着问题看书自主学习，教师结合实际，培养学生的发散性思维；②利用网络拓宽知识面。注重学生能力的培养，逐步走向：“教，就是为了不教”。
四、教学过程
〖投影1 〗 1986年4月25日，原苏联乌克兰共和国基辅北80英里的小城切尔诺贝利核电站的4号反应堆发生了爆炸，190吨燃料，连同分裂物全部从反应堆竖井中抛出。几年后，人们突然发现，原来娇小可爱的青蛙竟长到好几斤那么大，老鼠竟长到十几斤大，比原来的形体不知大了多少倍，……，把人们着实吓了一跳。事后研究表明，这些生物体内的基因组织在强核辐射下，发生了严重的变异。这种变异会造成什么样的后果？它会不会遗传？会不会因此而出现新的物种？我们不知道，我们目前能够肯定的是：在强核辐射下，有些生物会发生变异，变得十分巨大。
【师】你从中想到了什么？还想了解哪些有关核的问题？
[学生A] 1、当地人也应受到辐射，他们有无长大十几倍？
[侧面板书] 1、人受核辐射能长大十几倍吗？
[学生B] 2、受辐射青蛙能否都长到十几斤？食用这些受核辐射的动植物对人类有害吗？
[侧面板书] 2、受辐射的青蛙都能长到十几斤吗？食用受核辐射过的动植物有害吗？
[学生A] 3、这些老鼠的智商也比原来增长十几倍吗？
[侧面板书] 3、老鼠的智商也成倍增长吗？
5、让学生带着自己的提问去看书找答案，培养学生从依赖老师转化到依靠自己的好习惯。
6、营造团结、合作、竞争的氛围。
7、学习上的交流合作，是双赢策略，是借助别人的力量，使自己获得更大的成功。同时能使辛苦、单调的学习活动变得有情趣。
8、竞争是提高学生学习强有力的动力源。
9、让每个学生有表现的机会，能力强的学生会在此时得到耀眼的“光环”，荣誉感会让他们倍加努力，使“光环”更亮。
[学生C] 4、为何青蛙、老鼠受辐射后会变大？
[侧面板书] 4、青蛙、老鼠受辐射后会变大的原因是什么？
[学生D] 5、上节课中有“小小‘钥匙链’，放倒13人”，辐射对人类是有害的，难道对其他的动物没有危害？
[侧面板书] 5、辐射对人体有害吗？
【师】 请同学们带着以上问题，用3分钟时间阅读课文第72页核反应部分。
（核反应部分，共13行，有的学生2分钟就看完了）
【师】 现大家分前3桌为一小组、后3桌为一小组，进行讨论，猜想青蛙、老鼠十几倍增大的原因。要求每个小组都发表自己的看法。
（开始时，有点争论气氛，有两别组，没进行交流讨论，约4分争论放缓。）
【师】请各组提出对青蛙、老鼠体重增大十几倍的原因的猜想。
[第一讨论组] 它们可能是吃到了某些生长素，才长大十几倍的。就象大种鸡，听说有的个体养殖户，为了使白善鱼长重，竟给白善鱼吃避孕药，结果白善鱼真的（能比正常）重了2、3倍。
[第二讨论组] 同第一讨论组观点一样。（显然是听到第一讨论组且他们的影响）
[第三讨论组] 可能是受到核辐射引起的。
【师】（追问）受核辐射后，为何就能增大十几倍？生长靠什么控制？
第三讨论组另一同学回答：受核辐射后，它们的生长素增多，长得大。
【师】 有道理，同学们能否从我们刚才的阅读的公式中得到什么启示？
[第四讨论组] 没有进行相互讨论。
[第五讨论组](发言的是上述的同学A) 从方程式 147N+42He→178O+11H 我们可以知道，氮在α粒子轰击原子核产生新核氧和氢（师更正：应该是产生氧和放出质子）可以设想，青蛙体内的氮元素在在α粒子轰击原子核产生新核氧用氢，使青蛙体内的基因发生改变，使遗传发生严重的变异，使青蛙、老鼠长大十几倍。（同学顿悟）（氮在α粒子轰击原子核产生新核氧和质子，而不是氢原子，因为质子外围没有电子）
10、A同学的出色，让其他同学看到了自己与别人的差距，也看到了要追赶的目标。
★ 榜样的树立
11、表扬是一种最廉价，最容易使用，且又最有效激发学生学习动机的手段。
12、榜样的力量是无穷的。身边同龄的同学行为，最有说服力。
13、好胜心和不服输是人的本性。唤起同学追赶的意识。
14、引用资料，通过投影做解答，学生的听觉和视觉并用，信息在脑里产生作用的时间比单纯听觉的长得多，效果也好得多。
.
[第六讨论组] 同意同学A（第五讨论组）的观点。
[第七讨论组] 同意同学A（第五讨论组）的观点。
[第七讨论组] 没进行相互讨论。
【师】 有没有同学对第五讨论组同学的观点提出质疑的？
[学生D] 它们受辐射，体重也未必就能长十几倍啊。
【师】同学A，她对你的质疑，你如何作答？
[学生A] 对，青蛙、老鼠受核辐射，体重也未必就能长十几倍，但体重也未必就不能长十几倍。
【师】 相当巧妙的回应。
【师】 请大家说说：各组的观点中，哪一组最有说服力？
[学生] 第五组。
【师】 表现是出色的是第五讨论组，答案不是唯一的，第三讨论组同学说的青蛙、老鼠受核辐射后，它们的生长素增多，导至体重增长，也是有可能的，这里对这两组提出表扬（掌声响起）。也希望其他组向他们学习，并赶上和超越他们。
〖投影2 〗
①1945年8月6日，美军在日本广岛抽放原子弹，8月8日，日本核物理学家西名前往广岛检测原子弹的破坏威力，4个月以后，西名自己也因受剩余放射性的作用，浑身起了脓疱。
②著名的波兰物理学家、化学家玛丽.居里，因常期接触放射性物质，面死于白血病，她开拓的放射医学，却拯救了千万个病人。
③核辐射对未成形的胎儿影响很大，由于胎儿细胞高度分裂繁殖，一旦其基因因核辐射而改变，就可能造成残疾，或痴呆的低能儿。给家庭和社会带来沉重的负担。
15、跨学科教学，利于学生把所学知识联系起来，提高学生的综合能力。
16、从课外的物理情景，收回到课内找原理（原子核在α粒子的轰击下转变成新核，例147N + 42He→ 178 O +11H），又从课内延伸到课外，把所学的知识进行应用。使学生的知识形成一个有血有肉的有机整。
17、让学生有感性认识的材料充分，为上升到理性认识，做准备。
18、用欣赏眼光和敬佩的语气赞扬学生，能使他的自信心得到爆炸性的递增。
19、问题涉及知识的面大，老师回答的也不一定圆满，但能够让学生们所学的知识得到应用，又能拓宽知识的空间，对学生的今后的探究学习是十分有益的。
【师】到目前为止，没有发现人类受核辐射后长大十几倍的现象。
【师】从上述事实说明，核辐射对人有害吗？
【学生】有害！
④中央电视台农业科技节目中的内容：
我国科学家用经科辐射的水稻种子进行播种，大部分的种子未能发牙，少部分发牙的水稻中的大部分也夭折，但有极少部分却长得特别强壮，抗风力强，长出的颗粒多且饱满，经第二、第三代的播种，有的种子又回复母本，有的还能保持具有的优势，成为人们所需要的优良品种。
⑤自然界中的放射性物质，放出三种射线，即α、β、γ射线，α粒子有电离作用，通常在空气中只能前进几厘米，β的电离作用较弱，它在能穿透几毫米的铝板。核反应物和生成物中，含有大量的放射性物质，当这些物质微粒被人或动物食进胃或吸入肺，就可达到身体的各个部位，对人或动物产生近距离的辐射，人和动物的细胞，在核辐射下，大部分逐渐死亡，但也有个别的细胞在核辐射下，发生病变，甚至形成肿瘤。
【师】 谁来回答，受辐射青蛙能否都长到十几斤？食用受核辐射的动植物有害吗？
（无人应答）
【师】（提示）想想看，水稻种子受核辐射后会怎样？
[学生D]青蛙受核辐射后，它的细胞大部分会死亡，导致青蛙死亡，极个别的青蛙因基因突变，长大到十几斤。受辐射后的动物，体内可能有核物质（放射性物质），最好不要食用。
【师】回答很好！实际情况也是这样。（用欣赏的语气讲，并带头鼓掌）
【师】受核辐射后，老鼠的智商问题，请同学们留意有关资料，老师知道的也不全。
让学生完成下面的填空（板书部分）
20、板书简炼，条理清晰，利于学生整理记忆。
21、利用材料中核能的威力，让学生形成“需求定势”，激发学生的求知欲。。
22、数据比较，说服力强
21、培养学生养成善于提问、发现问题的好习惯。（这是人的重要能力之一）
22、给学生发挥想象的空间。
[板书] （横线部分让学生填）
1、原子核的人工转变
（1）卢瑟福发现质子的核反应：147N + 42He→178O + 11H （质子）
（2）查德威克发现中子核反应：94Be + 42He→126C + 10n（中子）
2、核反应遵循的规律：质量数和电荷数都守恒
（质子用11H也用符号11 P ）
【师】上述两个实验是用人工方法使原子核发生变化的，所以也叫做原子核的人工转变方程式。
（时间关系，教学要进入下一环节）
〖投影3 〗（附图片）
1945年8月6日，美军向日本广岛投下了称为 “小男孩”原子弹，弹重4082公斤，弹长305米，弹径0.711米，装料为10千克铀235，当量 吨TNT(烈性炸药)。原子弹造成死亡7.1万人，伤6.8万人，遭到破坏的总面积达12平方公里，破坏建筑物5万余所。
请猜猜：10千克的威力相当于 吨的TNT，（1.25万吨）
[学生] 10吨、100吨、1000吨、10000吨，都有人猜。
【师】 从上述资料中，你想到了什么？还想了解哪些有关核的问题？
[设想学生的回答]
1、原子弹的为何能有这么大的能量？
2、原子弹的威力为何会比常规炸药大得多？
[学生E] 1、原子弹的威力怎么会这么大的？
[侧面板书] （1）原子弹的大能量从何处来？
[学生A] 2、制造原子弹材料和原理是什么？
[侧面板书] （2）制造原子弹的原料是什么？
关于质能方程E=mc2，是爱因斯坦在相对论中的一个重要结论．其内容不可能一节课说清楚，由于这里未提相对论中，物体的质量随速度的变化而变化，“能量”的内涵也没提等，所以，重在理解ΔE=Δmc2的物理含义，分析说明核能的来源
23、巧妙利用学生的提问，引向教学重点。
[学生F] 3、目前哪些国家拥有原子弹？
[侧面板书] （3）拥有原子弹的国家：
[学生B] 4、朝鲜有原子弹吗？
[侧面板书] （4）朝鲜有原子弹吗？
[学生G] 5、为什么美国自己有原子弹，他就不给伊拉克、伊朗、朝鲜等国家制作原子弹？
[侧面板书] （5）美国有权限制制造核武器吗？
[学生B] 6、国际应该禁止制造核武器，核能应用来发电。
[侧面板书] （6）和平利用核能。
（因在前有榜样，学生提问积极多了，出现可喜的现象）
【师】 先回答同学们几个问题。
问题2，据我知道的有铀和钚两种原料可以制造原子弹。它释放能量的原理，我们下节课具体讲。
问题3，拥有原子弹的国家有：美国、俄罗斯、中国、英国、法国、以色列、印度、巴基斯坦、
问题4，朝鲜也公开说他们拥有核武器。
问题5，为什么要限制朝鲜等国制造核武器，这是联合国有“条约”的。同学们可上网查找，老师知道的也不多。
问题6，和平利用核能，应该是人类的共同目标，如果全世界的的核武器都用起来足可以摧毁人类20多次。
【师】现在我们来谈谈第1个问题：原子弹的能量从何处来？为了了解这个问题，我们先学习爱因斯坦质能方程。（该内容难度大，采用分步解决方法）
〖投影4 〗
▲[识记部分]
1、核能——核反应中放出的能量．
2、（基本问题）爱因斯坦质的相结论指出：物体的能量和质量之间，存在着E＝mc2关系。
其中E表示物体的能量，m表示物体质量，c表示真空中的光速．
爱因斯坦质能方程：E＝mc2属于介绍内容，中学生还未达到探究此内容的知识储备。
24、ΔE=Δmc2.是教学难点，采用分解难点的教学方法，效果好。
25、数据比较，说服力强。
▲[理解部分]
〖投影5 〗
1个质子和1个中子结合成氘核时，质量亏损Δm＝0.0040×10-27 kg。谁来说说亏损的这部分质量到哪去了？（启发：根据爱因斯坦质能方程来解释）
[学生B]第一个举手回答：化为能量了。
【师】应该理解为亏损的质量伴随着能量辐射出去了。
〖投影6 〗
1、质量的变化，也必然会引起能量的变化，即：ΔE=Δmc2.
2、核反应中出现质量亏损，是由于这部分质量伴随着能量辐射出去。
〖投影7 〗
▲[应用部分]
[例题]1个质子和1个中子结合成氘核时，质量亏损Δm＝0.0040×10-27 kg。理论和实践都表明核反应中出现质量亏损，是由于这部分质量伴随着能量辐射出去，试根据ΔE=Δm c2计算反应时释放的能量。
解：ΔE=Δmc2＝
▲ [比较部分]
1、核反应例题中每个核子释放出的能量是2.2×106ev
2、从碳完全燃烧释放出的能量计算知道,每个碳原子释放出4ev,
▲（比较）核反应例题中每个核子释放出的能量是碳完全燃烧时大数10万倍。
26、画原子图形，让学生的抽象思维，转化为形象思维，利于学生的学习理解。同时为下个问题做好铺垫。
27、有联系，有比较，才利于学生理解、整理和记忆。
28、让学生明确学习重点，对他们掌握所学知识和今后的学习十分有利。
9锻炼学生归纳小结所学内容。
【师】回到同学们的第1个问题：制造原子弹的能量原料是铀和钚，从原子来分析，核能蕴藏在哪里？
[学生] (学生主动举手回答) 蕴藏在原子核内。
【师】很正确！
现在谁来回答：原子弹的能量从何处来？
[学生] 原子弹的能量是从原子核内释放出来的。
【师】追问：原子核放出能量的同时，有无质量亏损问题？
[学生] 有！
【师】释放出的能量与亏损的质量有什么关系？
[学生] 符合 ΔE=Δmc2.
【师】这就是我们今天讲的最重要的内容（ΔE=Δmc2.）
让学生放松整理1分钟。
【师】谁来从能量的多少和能量来源谈谈，化学反应与核反应的区别在哪里？
（有学生跃跃欲试）
【师】（让学生思考片刻）先思考好后回答
（点名让“学生E”回答，因为问题是他先提出来的）
[学生E]答：①化学反应比核反应释放出的能量小得多，两者相差数10万倍；②化学反应中，仅是释放储存在原子的外层电子能量。在核反应时，却能将储存在原子核的能量释放出来。
【师】非常正确！（老师再次复述上述两点内容）
【师】释放出来的核能与亏损的质量有什么关系？
[学生] 符合爱因斯坦质能方程：ΔE=Δm c2
五、小结板书内容
【师】这节课，我们学习了核方面的知识，请同学们一起归纳：
【师】（提示）大方面：
[学生] 核反应、质能方程
【师】核反应主要内容有？质能方程主要内容有？
[学生] ……
（待学生回答后）〖投影8 〗[板书设计]
30、课堂小结，具有画龙点睛作用，起到帮助学生整理，掌握本节课的中心问题。
31、加深和拓宽学生对所学知识。
本课特点：
1、采用多媒体教学，课容量大，效率高；
2、涉及知识面宽，让学生找道知识的横向和纵向的多个链接口；
3、学生对所学内容兴趣高，课时结束时，学生还意犹未尽；
4、带动学生利用互联网资源；
5、注重学生能力的培养，让“‘教，就是为了不教’，‘青出于兰而胜于兰’”成为现实。
1、原子核的人工转变
（1）卢瑟福发现质子的核反应：147N+42He→178O+11H（质子）
（2）查德威克发现中子的核反应：94Be+42He→126C+10n（中子）
2、核反应遵循的规律：质量数和电荷数都守恒.
3、爱因斯坦质能方程：E＝mc2（ c为真空中的光速）
4、核反应中由于质量亏损而释放的能量：ΔE=Δm c2
在核反应中存在质量亏损同时伴随巨大能量的释放.
六、巩固练习〖投影9 〗
完成下列核反应方程（核反应方程是对客观实际的反映，不能随意编造，而应由实验检验）
作业
（1）请有条件的同学从网上查找关于核能方面的知识，下节课留时间给同学们作交流。（下课时，找几个学生做下节课的主要发言人）
课后小结和反思
本节课最成功之处是：①使学生对原子物理有了浓厚的兴趣；②让学了解本章中多个知识的链接点；③带动学生利用互联网资源，拓宽学生知识面；④合理地引导学生走上自主学习的轨道。为实现叶圣陶所说的“教，就是为了不教”迈进了一步。
存在问题：①有部分后进学没能积极投入到课堂学习之中（表现为对问题讨论不积极）；②虽然以前介绍过ev（电子伏），但有部分学生对ev还不了解，无形中阻碍学生对质能方程的学习。以后应注意扫清类似的小障碍，确保教与学顺利进行。
（2）P73 1、2、3
海口市普通高中新课改
教学案例参评作品
李 国 超
海 口 市 第 十 四 中 学
海口市普通高中新课改教学案例参评作品
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5份交30元，3月31日前交海口教研究室 郭劭雄老师处
作业
（1）从网上查找关于核能方面的知识，（强调）那里的世界很精彩。下节课交流。
可以从“百度”（http//www.baidu.com）来查找，关键词“核能”“辐射”等。
（2）P73 1、2、3
本节课教学采用问题提出→问题思考→问题探究→问题解决的模式，有利于学生兴趣的培养，认知思维的发展
不是每一个物理知识点都要让学生在课堂内探究，也并非让学生亲自探究才能得到，给学生留下可探究的课题和素材，对他们今后的学习和工作，也同样是重要的
原子核既可以自然衰变，也可以人工转变。在核反应中存在质量亏损同时伴随巨大能量的释放.这是因为物质质量和能量间存在着E=mc2关系，所以物质储存着巨大能量。我们如何使储存的能量释放出来，这是值得人们探究的，
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