《第02节 原子的结构》教学设计

《原子的结构》教案§

3.2佛山市第三中学冯铭昆

一、教材内容分析本节内容遵循物理学的发展历史上一节《敲开原子的大门》讲述汤姆生发现了电子，说明原子可分,揭示原子具有更复杂的结构在此基础上，汤姆生建立了较有影响力的原子模型一一“葡萄干布丁模型”卢瑟福用粒子轰击金原子，粒子散射实验否定了汤姆生的原子模型卢瑟福根据粒子散射实验现象重新设计0a a原子结构模型一一原子核式结构模型原子结构模型与实验验证相互推动发展，不断完善，物理学螺旋式前进发展本节内容在本章节的地位和作用L本章按照历史的发展脉络，来展开对原子内部世界的探索本节《原子的结构》承接上一节《敲开原子的大门》汤姆生发现电子，承接下一节完善原子精细结构《氢原子光谱》，在本章中起到承上启下的作用.本节内容的重点难点2（）原子的结构学生初中物理和化学已经学过，因此本节课的重点不是原子的结构是怎样的重点是引1导学生自主思考讨论，对粒子散射实验结果的分析，从而否定汤姆生的葡萄干布丁模型，得出原子核式结构Q模型（）在课堂中渗透“物理建模的思维方法”、“探究黑箱问题的方法”以及研究“微观粒子的碰撞方法”2

二、教学三维目标.知识与技能1（）了解原子结构模型建立的历史过程及汤姆生葡萄干布丁模型和的依据1（）知道粒子散射实验的实验方法和实验现象2a（）知道原子核式结构模型的主要内容3（）知道原子核原子核的大小数量级4•过程与方法2（）通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析能力、归纳能力和推理能力，知道研1a究黑箱问题的研究方法（）通过核式结构模型的建立体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过2程中的作用）了解粒子碰撞是研究微观粒子的基本方法

33.情感态度与价值观3（）通过对原子模型演变历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科1学的科学精神（）通过对粒子散射实验的学习，感受科学家们不畏艰辛，对真理的极致追求2（）通过对原子结构认识的不断加深，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的领悟和感3受科学研究方法的重要性，以及科学方法对科学发展的重要意义

三、学生情况分析学生学完第一节《敲打原子的大门》，知道汤姆生发现了电子，知道原子是可以再分割的自然而然想学习原子内部结构前面光的波动性、光的粒子性的学习使学生对于从现象找本质，建立模型或假说的过程已不再陌生因此适当引导学生对粒子散射实验现象的分析讨论，学生有能力修正汤姆生模型，得出卢瑟福核式结构模型

四、教学策略本着课堂上老师为主导，学生为主体的原则，这节课由老师展示汤姆生葡萄干布丁模型，用绿豆模拟粒子散射实验以及动画展示历史上卢瑟福所做的粒子散射实验，引导学生交流讨论粒子散射实验的现象以a a a及原因，分析汤姆生葡萄干布丁模型的不足，最后小组合作讨论修改原子结构模型

五、教学资源准备绿豆轰击实验模拟粒子散射实验动画展示卢瑟福粒子散射实验a PowerPointa

六、教学流程图发现电子，原子可分，汤姆生提出葡萄干布丁模型口如何验证汤姆生模型，黑箱问题，研究黑箱的方法口介绍粒子散射装置a口归纳粒子散射实验现象，分析粒子散射实验现象aa口引出矛盾汤姆生模型无法解释粒子大角度散射a口根据实验现象修改原子结构模型，得出核式结构模型口用绿豆碰撞模拟粒子散射实验，验证核式结构模型a口根据散射的比例，估算原子核的尺寸口课堂小结，点出物理思想方法口作业

七、教学过程设计教学内容和环节教师活动学生活动设计意图及资源准备展示填空题，回顾汤姆生发现电子，从回顾上节课内容，为本ppt而打破了“原子不可分”的概念既然节课的引入做铺垫复习填写学案上的填空题原子可分割，那原子内部的结构到底如何？导入新课引导学生经历汤姆生得出葡萄干布丁模型的推理过程电子带负电一原子不带电一原子内学生自主看书学习，了汤姆生提出葡萄干布有正电部分一正负电荷均匀分布解汤姆生的葡萄干布渗透模型建立方法丁模型展示“葡萄干布丁”、“枣糕”、“西丁模型瓜”食物，总结共同点得出汤姆生模型板书画汤姆生模型问研究黑箱问题的方法是什么？以光检查大脑为例子进行阐述X讲解研究黑箱问题的同时展示脑袋的光片思考生活中有哪些是渗透研究黑箱的思路X总结研究黑箱的方法是属于“黑箱问题”和方法方法对黑箱输入信息，观察输入输出信息的异同，来确定黑箱内部结构教学内容和环节教师活动学生活动设计意图及资源准备问为什么用粒子轰击原子？a介绍研究原子内部结介绍

①粒子，十分之一的光速，电子a渗透微观粒子轰击的构的方法粒子轰击质量的倍，有足够大的能量接近原a7300方法原子子

②可以使荧光物质发光，能追踪它的去向思考

①为什么是轰击金箔而不是其他金介绍卢瑟福的粒子散射实验可转动的a属？圆盘外放置一个放射源提供粒子，圆a金的延展性好，可以做盘中央放置一片金箔（使用金箔的原因，成（金的相对原l Tm相对原子质量大，延展性好），衰减板，子质量大做粒子散a显微镜+荧光屏在圆盘上转动，从各个方用动画展示真实射实验效果明显用电脑动画形象地展ppt向观察粒子实验装置放置在真空中a的粒子散射实验，示出卢瑟福粒子散a与我们的绿豆模拟实放射源焚树»♦显雌广

②为什么要加衰减射实验的现象化难验作对比板？为易衰布金落（谆度减少辐射

③为什么整套装置要板书粒子散射实验放置在真空当中？观察动画实验现象引导学生从两方面去观察粒子散射实Q归纳总结所看到的动验现象

①粒子飞行的方向小组讨论用规范严谨a训练学生归纳总结的画粒子散射实验现

②各个方向的数目的语言描述所看到的a能力象板书绝大多数、少数、极少数、有的甚现象至汤姆生模型如何解释“绝大多数粒子沿原方向前进”小组讨论，分析如何用分析粒子轰击“汤a引导学生分析分析一原子内部正电均匀汤姆生模型解释“绝分析所看见的现象，提姆生模型”的分布一原子对粒子的作用力相互抵消大多数粒子沿原方向高分析能力a现象一使粒子偏转的力不大一没有大角度前进”偏转汤姆生模型如何解释“粒子大角度偏小组讨论，分析现象原a转”因

①如何解释少部分粒子发生大角度偏

①粒子质量远大于电a转？有可能是电子造成大角度散射吗？子的质量，根据动量守粒子散射实验现象引导电子和粒子质量关系？根据动恒，粒子飞行几乎不训练学生分析问题的a分析量守恒受电了影响能力

②大角度散射有没有可能是正电荷造成

②正电荷均匀分布，原的？引导回顾汤姆生模型的特点子对粒子的作用力相a互抵消，偏转力不大，得出矛盾汤姆生模型无法解释粒子不可能出现大a大角度散射问题因此要对汤姆生模型进角度偏转行修改教学内容和环节教师活动学生活动设计意图及资源准备引导实验现象是修正的依据汤姆生模学生小组讨论，根据a型无法解释粒子大角度偏转因此我粒子散射实验现象，提a们从粒子大角度偏转入手出修改依据a

①少数粒子发生较大角度偏转引导

①偏转较大库仑力较a偏转一改变运动状态，是因为受到库仑大库仑力不能相互抵力较大角度偏转，说明库仑力较大消一一正电荷不能均匀库仑力较大，那正电荷应如何分布？分布一一正电荷集中在原子内体积很小的一部

②极少数粒子偏转角度超过引导分一一有“核”的存在a90°a粒子偏转很大一一说明库仑力怎样？

②粒子偏转很大一一a说明库仑力很大一一说

③极少数偏转几乎达到180明正电荷集中训练学生分析问题的修正汤姆生模型引导偏转几乎达到，相当于被反180能力弹回来一一根据动量守恒，碰撞的两个

③被碰物体的质量要物体质量有什么关系时，才会出现反弹远大于主动碰撞物体的回来的现象？因此质量要怎么分布呢？质量因此原子内的质量集中

④那如何解释绝大多数粒子沿原方向飞行呢？

④粒子进入原子区域a

⑤电子如何分布呢？卢瑟福借鉴天体行后，大部分离正电体很星提出电子在核外绕原子核做圆周运动远，所受库仑力很小，因此运动方向几乎不变看书，画出重点词句用准确语言归纳卢瑟解释“几乎全部质量”，电子绕核运动“几乎全部质量”福的核式结构模型板书卢瑟福核式结构模型在学案上画图描绘四种情况的运动轨迹描绘a粒子散射实验提示越靠近原子核，偏转的角度应该90锻炼学生的绘图能力图景如何？卢瑟福根据粒子散射的比例，估算出原阅读课本，记住原子与a子核的大小请同学们认真阅读课本原子核的尺寸原子数53原子核的尺寸页，填写学案量级,0原子核数量锻炼学生的想象能力10m级14,5IO—10m原子与原子核相差十万倍，但这个数字比较生硬抽象，我们举个通俗的例子桂是操场上的足球、硬币城中学人杰地灵，漫步在操场是一种享受假设操场是一个原子，那么原子核是操场上的什么的？板书原子核的尺寸汤姆生提出葡萄干布丁模型L粒子散射实验现象（绝大多数、少数、

2.极少数、有的甚至）.卢瑟福提出原子核式结构模型课堂小结3复习回顾.原子核远小于原子的大小，二者相差数4十万倍.物理思想模型方法、黑箱问题和微观5粒子碰撞方法完成书本课后练习1课后作业题—4

八、板书设计.原子可分1汤姆生模型粒子散射实验粒子十分之一光速是电子质量的倍装置现象（绝大多数、少数、极少数、有

2.7300的甚至）.卢瑟福核式结构模型3原子核带正电，几乎集中全部质量电子在核外空间绕核旋转.原子核的尺寸4原子数量级1010m原子核数量级（l r—15m附录:《我的秘密》高中物理选修3—5作曲邓紫棋作词冯铭昆老师专辑《海语物理》《我的秘密》mv最近一直想学物理我知道因为我kimi我现在这一种心情动想要唱给他听系统量守恒的小定律冲量所受外力为零动量和动量者B是矢量等于m v乘积动量守恒的对象一般是一个系统那爆炸碰撞和反冲都是动量守恒爱~~因斯坦发现光电效应最大的初动能与光频率有关吸收能量为最初动能加上逸出功发生光电效应频率大于极限频率饱和与光强是有关Ha-I康普顿的效应揭示光具有粒子性大量粒子呈波动性频率高了却粒子粒子和波动的统一是波粒的二象性动量位置的数值不能同时来确定动量乘波长等于德布罗意波h核外电子没固定轨道Ha~~绝大多数粒子沿原方向飞行那核式结构模型推翻汤姆生模型密立根用油滴实验测出电子电荷射线是高速电子流Ha~~~B丫射线贯穿作用三射线里面最强衰变是原子核转变a B聚变反应的能量比那裂变的要大那轻核聚变在高温就叫热核反应这一刻我真的想说明Ha~~~那重核的裂变有质量的亏损遏止电压的作用测量光电子动能康普顿效应散射射线波长变长X我要让全世界都清晰Ha~~~我心里的秘密是我一直深爱kimi深爱物理《海语物理》更多物理歌曲请扫二维码。