原子地核式結(jié)構(gòu)模型教案

1、WORD格式普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修3 5第十八章原子構(gòu)造新課標(biāo)要求1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1了解人類(lèi)探索原子構(gòu)造的歷史以及有關(guān)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。例 1 用錄像片或計(jì)算機(jī)模擬，演示粒子散射實(shí)驗(yàn)。 2通過(guò)對(duì)氫原子光譜的分析，了解原子的能級(jí)構(gòu)造。例 2 了解光譜分析在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。2活動(dòng)建議觀看有關(guān)原子構(gòu)造的科普影片。新課程學(xué)習(xí) 新課標(biāo)要求一知識(shí)與技能1了解原子構(gòu)造模型建立的歷史過(guò)程及各種模型建立的依據(jù)。2知道粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及原子核式構(gòu)造模型的主要內(nèi)容。二過(guò)程與方法1通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的分析中歸納中得出結(jié)論的邏輯推理能力。2通過(guò)核式構(gòu)造模型的建立，體會(huì)

2、建立模型研究物理問(wèn)題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)開(kāi)展過(guò)程中的作用。3了解研究微觀現(xiàn)象。三情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過(guò)對(duì)原子模型演變的歷史的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)家們細(xì)致、敏銳的科學(xué)態(tài)度和不畏權(quán)威、尊重事實(shí)、尊重科學(xué)的科學(xué)精神。2通過(guò)對(duì)原子構(gòu)造的認(rèn)識(shí)的不斷深入，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)是不斷擴(kuò)大和加深的，領(lǐng)悟和感受科學(xué)研究方法的正確使用對(duì)科學(xué)開(kāi)展的重要意義。 教學(xué)重點(diǎn)1引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論在于對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否認(rèn)棗糕模專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式型，得出原子的核式構(gòu)造；2在教學(xué)中滲透和讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)研究方法，滲透三個(gè)物理學(xué)方法：模型方法，黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法； 教學(xué)難

3、點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論在于對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否認(rèn)棗糕模型 ，得出原子的核式構(gòu)造教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 課時(shí)安排1 課時(shí) 教學(xué)過(guò)程一引入新課講述：湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，根據(jù)原子呈電中性，提出了原子的棗糕模型。學(xué)生活動(dòng)：師生共同得出湯姆生的原子“棗糕模型 。點(diǎn)評(píng)：用動(dòng)畫(huà)展示原子棗糕模型 。二進(jìn)展新課1粒子散射實(shí)驗(yàn)原理、裝置（ 1 粒子散射實(shí)驗(yàn)原理：湯姆生提出的棗糕原子模型是否對(duì)呢？原子的構(gòu)造非常嚴(yán)密，用一般的方法是無(wú)法探測(cè)它的內(nèi)部構(gòu)造的，要認(rèn)識(shí)原子的構(gòu)造，需要用高速粒子對(duì)它進(jìn)展轟擊。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒

4、光屏物質(zhì)發(fā)光。如果粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，改變了運(yùn)動(dòng)方向，熒光屏就能夠顯示出它的方向變化。研究高速的粒子穿過(guò)原子的散射情況，是研究原子構(gòu)造的有效手段。學(xué)生：體會(huì)粒子散射實(shí)驗(yàn)中用到科學(xué)方法；滲透科學(xué)精神勇于攀登科學(xué)頂峰，不怕苦、不怕累的精神的教育。教師指出： 研究原子內(nèi)部構(gòu)造要用到的方法：黑箱法、微觀粒子碰撞方法。 2粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠(yuǎn)鏡和轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)幾局部組成。粒子散射實(shí)驗(yàn)在課堂上無(wú)法直接演示，希望借助多媒體系統(tǒng)，利用動(dòng)畫(huà)向?qū)W生模擬實(shí)驗(yàn)的裝置、過(guò)程和現(xiàn)象，使學(xué)生獲得直觀的切身體驗(yàn)，留下深刻的印象。通過(guò)多媒體重點(diǎn)指出，熒光屏和望遠(yuǎn)鏡能夠圍繞金箔在

5、一個(gè)圓周上運(yùn)動(dòng)，從而可以觀察到穿透金箔后偏轉(zhuǎn)角度不同的粒子。并且要讓學(xué)生了解，這種觀察是非常艱辛細(xì)致的工作，所用的時(shí)間也是專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式相當(dāng)長(zhǎng)的。動(dòng)畫(huà)展示粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置動(dòng)畫(huà)展示實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)顯微鏡觀察到的現(xiàn)象 3實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果必須向?qū)W生明確：入射的 粒子分為三局部。大局部沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。提問(wèn)學(xué)生，師生共同用科學(xué)語(yǔ)言表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2原子的核式構(gòu)造的提出 1投影出三個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生先自己思考，然后以四人小組討論。其中第1、 2 個(gè)問(wèn)題學(xué)生根本上能討論出，第三個(gè)問(wèn)題，通過(guò)師生共同分析，然后讓學(xué)生小組討論，進(jìn)展邏輯推理得出原子的構(gòu)造。三個(gè)問(wèn)題是：用湯姆

6、生的棗糕模型能否解釋粒子大角度散射？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以下三方面去考慮：（ 1 粒子出現(xiàn)大角度散射有沒(méi)有可能是與電子碰撞后造成的？（ 2按照棗糕模型 ， 粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒(méi)有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？（ 3你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)如何分布， 才有可能造成粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什么？學(xué)生小組討論、小組間互相提問(wèn)，解答。（ 2教師小結(jié)：對(duì)于問(wèn)題 1、 2：按照棗糕模型 ，碰撞前后，質(zhì)量大的粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發(fā)生大的改變，因此不可能出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象，即使是非對(duì)心碰撞，也不會(huì)有大角散射。對(duì)于粒子在原子附近時(shí)由于原子呈中性，與粒子之間沒(méi)有或很小的庫(kù)侖力的作用，正電荷在原子內(nèi)部均勻的分布，

7、粒子穿過(guò)原子時(shí)，由于原子兩側(cè)正電荷將對(duì)它的斥力有相當(dāng)大一局部互相抵消，使粒子偏轉(zhuǎn)的力不會(huì)很大，所以粒子大角度散射說(shuō)明棗糕模型不符合原子構(gòu)造的實(shí)際情況。師生互動(dòng)，學(xué)生小組討論，學(xué)生分析推理得到盧瑟福的原子構(gòu)造模型。對(duì)于問(wèn)題3：先通過(guò)課件師生分析，然后小組討論， 推理分析得到盧瑟福的原子構(gòu)造模型。教師起引導(dǎo)和組織作用。教師小結(jié)： 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來(lái)，說(shuō)明這些粒子在原子中某個(gè)地方受到了質(zhì)量、 電量均比它本身大得多的物體的作用， 可見(jiàn)原子中的正電荷、質(zhì)量應(yīng)都集中在一個(gè)中心上。絕大多數(shù)粒子不偏移原子內(nèi)部絕大局部是“空的。少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)原子內(nèi)部有“核存在。專(zhuān)業(yè)資料整理

8、WORD格式極少數(shù) 粒子被彈回說(shuō)明：作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。點(diǎn)評(píng)：教師進(jìn)展科學(xué)研究方法教育：模型法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析推理構(gòu)造模型通過(guò)湯姆生的原子構(gòu)造模型到盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型的建立，既滲透科學(xué)探究的因素教學(xué)， 又進(jìn)展了模型法的教學(xué)，并將盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型與行星構(gòu)造相類(lèi)比，指出大自然的和諧統(tǒng)一的美，滲透哲學(xué)教育。通過(guò)學(xué)生對(duì)這三個(gè)問(wèn)題的討論與交流，順理成章地否認(rèn)了棗糕模型，并開(kāi)場(chǎng)建立新的模型。希望這一局部由學(xué)生自己完成，教師總結(jié)，總結(jié)時(shí)，突出湯姆生原子模型與粒子散射實(shí)驗(yàn)之間的矛盾，可以將粒子分別穿過(guò)棗糕模型和核式構(gòu)造模型的不同現(xiàn)象用動(dòng)畫(huà)模擬，形成強(qiáng)烈的比照，突破難點(diǎn)聯(lián)想在以前的學(xué)

9、習(xí)中有哪些進(jìn)展了模型法的教學(xué)，在哪些方面的研究中可以應(yīng)用模型法來(lái)研究。得到盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型后再展示立體動(dòng)畫(huà)粒子散射模型，使學(xué)生有更清晰的直觀形象、生動(dòng)的認(rèn)識(shí)。3原子核的電荷與大小關(guān)于原子的大小應(yīng)該讓學(xué)生有個(gè)數(shù)量級(jí)的概念，即原子的半徑在10-10m 左右，原子核的大小在10-15 10-14m 左右原子核的半徑只相當(dāng)于原子半徑的萬(wàn)分之一，體積只相當(dāng)于原子體積的萬(wàn)億分之一。為了加深學(xué)生的印象， 可舉一些較形象的比喻或按比例畫(huà)些示意圖，同時(shí)通過(guò)表格展示，比照。半 徑 大小 數(shù)量級(jí)類(lèi)比原子10-10m足球場(chǎng)原子核10-15m10-14m一枚硬幣三課堂小結(jié)教師活動(dòng)： 讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。

10、 請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)， 其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)： 認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容， 并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、 比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。點(diǎn)評(píng) ：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開(kāi)， 讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容， 允許內(nèi)容的順序不同， 從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。四作業(yè)：專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式教學(xué)體會(huì)本節(jié)課在未準(zhǔn)備前，本人開(kāi)場(chǎng)和大局部的教師一樣，均認(rèn)為該課很容易上，少內(nèi)容可教學(xué)， 作為上公開(kāi)課不適宜；因?yàn)閭鹘y(tǒng)的教學(xué)中，只是告訴學(xué)生湯姆生的也沒(méi)什么多“棗糕模專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式型，粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福的原子核式構(gòu)造

11、模型，一節(jié)課15 分鐘就可以講完了。傳統(tǒng)的教學(xué)中只是“授人以魚(yú)，并未授人以漁，學(xué)生并不知道盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)為什么要這樣做，并沒(méi)有學(xué)會(huì)盧瑟福通過(guò)推理分析得出原子的核式構(gòu)造模型的科學(xué)方法，可以說(shuō)，這節(jié)課最精華的所在：科學(xué)研究方法如模型法、黑箱法、微觀粒子碰撞法，學(xué)生并沒(méi)有從中體會(huì)到，是舍本求末的教學(xué)法。本節(jié)課最大的成功之處有： 1通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示了盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)， 突破了傳統(tǒng)教學(xué)中本實(shí)驗(yàn)不夠條件做，只能通過(guò)圖片介紹的缺乏；使難的知識(shí)變得更形象生動(dòng)，更容易。 2通過(guò)讓學(xué)生小組討論三個(gè)問(wèn)題：有關(guān)用湯姆生的棗糕模型能否解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 一步一步得出盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型，從而利于提高學(xué)生的

12、邏輯推理能力，觀察能力，有利用培養(yǎng)學(xué)生勇于攀登科學(xué)頂峰，不怕苦、不怕累的科學(xué)精神。（ 3使學(xué)生通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，體會(huì)并掌握到研究原子內(nèi)部構(gòu)造未知世界的三種方法：模型法、黑箱法、微觀粒子碰撞法，充分表達(dá)了新課程中“授人以魚(yú)，不如授人以漁的根本思想。（ 4探索在擴(kuò)招情況下，進(jìn)展教學(xué)有效性的策略研究，是本節(jié)課的試驗(yàn)主題之一，也是我校開(kāi)展的一個(gè)重要課題； 本節(jié)課在有些學(xué)生的能力要求太高的地方， 采用小步跑的方法，將難點(diǎn)的梯度設(shè)置為幾個(gè)臺(tái)階， 如三個(gè)問(wèn)題的答復(fù)討論， 就采用這一方法， 從而有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和保持學(xué)習(xí)物理的積極性， 使學(xué)生不斷獲得成就感， 在小組中體會(huì)到自己的重要性和學(xué)會(huì)在小組學(xué)習(xí)中

13、進(jìn)展協(xié)作團(tuán)結(jié)。（ 5在教學(xué)中雖然不能進(jìn)展真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，但同樣處處滲透著新課程理念的科學(xué)探究思想；例如：根據(jù)原子里面的構(gòu)造是怎樣的？提出問(wèn)題電子的發(fā)現(xiàn)原子呈電中性湯姆生因此提出棗糕模型猜想與假設(shè) 是否正確？可以解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有其一定的正確性但無(wú)法解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在原有棗糕模型根底上進(jìn)展修正，盧瑟福提出新的原子的核式構(gòu)造建立新的理論新的猜想與假設(shè)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電子云教學(xué)之中要注意的地方和教學(xué)中的火花：在學(xué)習(xí)的答復(fù)三個(gè)問(wèn)題中，教師要靈活地處理學(xué)生問(wèn)到的問(wèn)題，不要回避問(wèn)題，這些問(wèn)題有的也許是思想的火花，有的是學(xué)生理解中的誤區(qū)，教師要能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而這些就更要求新

14、課程下的教師要更具有較高的研究水平，要進(jìn)一步提高教師的備課水平和質(zhì)量，要例如： 1學(xué)生可能在分析問(wèn)題同時(shí)，粒子能將電子打出，那么在屏上就能看到的是電子的亮點(diǎn)， 這樣打在屏上的亮點(diǎn)就不一定是散射后粒子。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析：粒子打出電子后，根據(jù)碰撞的相關(guān)知識(shí)可知，粒子的速度幾乎不變；又由于電子的質(zhì)量專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式很小，粒子的質(zhì)量較大，當(dāng)電子碰撞到屏上時(shí)，能量較小，體積較小，不易觀察到，從屏上觀察到的應(yīng)該是粒子。附 1：學(xué)情分析1學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平我校從去年擴(kuò)招后，由原來(lái)的6 個(gè)班擴(kuò)招到16 個(gè)班，而*市的其他學(xué)校也在擴(kuò)招，明顯感到學(xué)生的整體素質(zhì)及物理根底在下降，因此根據(jù)現(xiàn)有學(xué)生的具體情況設(shè)計(jì)教案、一步步設(shè)計(jì)難度梯度，進(jìn)展教學(xué)有效性的策略研究成為我校的重點(diǎn)課題。為了使教學(xué)更具有代表性，所教教學(xué)班為物理選修普通班，學(xué)生的邏輯思維能力一般，但對(duì)物理有較大的興趣。2可能存在的學(xué)習(xí)困難估計(jì)學(xué)生利用粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)展討論和通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出盧瑟福的原子專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式的構(gòu)造模型會(huì)有一定的困難；對(duì)提出的3 個(gè)問(wèn)題， 前二個(gè)問(wèn)題放手讓學(xué)生進(jìn)展小組討論，對(duì)專(zhuān)業(yè)資料整理WORD