高中物理-原子核式結(jié)構(gòu)模型教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1、教學(xué)設(shè)計(jì)(1)引導(dǎo)學(xué)生自主思考討論在于對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否定葡萄干布丁模型， (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，微觀法。教學(xué)難點(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)果分析從而否定葡萄干 布丁模型，得出原子的核式結(jié)構(gòu)(一)引入新課 (二)進(jìn)行 新課 (1) 粒子散射實(shí)驗(yàn)原理：原子的結(jié)構(gòu)非常緊密，用一般的方法是無(wú)法探測(cè)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，要認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)， 需要用高速粒子對(duì)它進(jìn)行轟擊。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

2、化。研究高速的 粒子穿過(guò)原子的散射情況，是研究原子結(jié)構(gòu)的有效 (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)幾部分組 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 度不同的 粒子。并且要讓學(xué)生了解，這種觀察是非常艱苦細(xì)致的工作，所用的時(shí)間也是 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)果明確： 入射的 粒子分為三部分。大部分沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少 生大角度偏轉(zhuǎn)。2、原子的核式結(jié)構(gòu)的提出四個(gè)問(wèn)題：用湯姆生的葡 萄干布丁模型能否解釋 粒子大角度散射？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以 (1)電子

3、能否使 粒子大角度偏轉(zhuǎn)？(3)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)的原因？(4)為什么會(huì)有極少數(shù)粒子被彈回？對(duì)于問(wèn)題 1：按照葡萄干布丁模型，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) 對(duì)于問(wèn)題 2：原子內(nèi)大部分是空的才出現(xiàn)如此結(jié)果。 侖力的作用，正電荷在原子內(nèi)部均勻的分布， 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)大一部分互相抵消，使 粒子偏轉(zhuǎn)的力不會(huì)很大所以 粒子大角度散射 區(qū)域?；貋?lái)，表明這些 粒子在原 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)部絕大部分是“空”的。少數(shù) 粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)原子內(nèi)部有“核

4、”存在。中。 (實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象) (分析推理) (構(gòu)造模型)(通過(guò)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型到盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立，既滲透科學(xué)探究 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)葡萄干布丁模型和核式結(jié)構(gòu)模型的不同現(xiàn)象用動(dòng)畫(huà)模擬，形成強(qiáng)烈的對(duì)比，突破難點(diǎn))得 到盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)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 大小在 10-1510-14m 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 比。半半 徑 大 小類(lèi) 比(數(shù)量級(jí))運(yùn)動(dòng)場(chǎng)原子核學(xué)情分析節(jié)教授的目的，如何從現(xiàn)象中得出合理

5、的原子結(jié)構(gòu)模型才是本節(jié)關(guān)注的重點(diǎn)。效果分析對(duì)于原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)學(xué)生有充分的知識(shí)儲(chǔ)備，關(guān)鍵是在教學(xué)中滲透和讓學(xué)生體會(huì)物理 學(xué)研究方法。通過(guò)對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論與交流，較好培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的分析中 題的方法，理 解物理模型的演化及其在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用；通過(guò)對(duì)原子模型演變的 學(xué)研究方法的正確使用對(duì)科學(xué)發(fā)展具有重要意義。教材分析 粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子核式結(jié)構(gòu)的內(nèi)容是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)，其中 粒子散射實(shí)驗(yàn)是常用 的獲得微觀世界信息的方法，在原子結(jié)構(gòu)的研究中有非常重要的作用。 粒子散射實(shí)驗(yàn)對(duì) 于原子結(jié)構(gòu)的建立起到?jīng)Q定性作用，所以重點(diǎn)在于對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)觀察、現(xiàn)象的分析以及由現(xiàn)象猜測(cè)合理的原子結(jié)構(gòu)。評(píng)測(cè)練

6、習(xí)知識(shí)點(diǎn)一 粒子散射實(shí)驗(yàn)1關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是 ( )A該實(shí)驗(yàn)在真空環(huán)境中進(jìn)行B帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動(dòng)C熒光屏上的閃光是散射的粒子打在熒光屏上形成的D熒光屏只有正對(duì)粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光 2下列列舉的現(xiàn)象中，哪個(gè)是盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中觀察到的，并據(jù)此現(xiàn)象得出原子 ( )A大多數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子仍按原方向前進(jìn)B多數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子按原方向前進(jìn)或被彈回C絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔片仍按原方向前進(jìn)D極少數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回3二十世紀(jì)初，為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量A盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置B盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)

7、子的實(shí)驗(yàn)裝置C湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置D查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置4在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，使粒子散射的原因是 (A粒子與原子核外電子碰撞B粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C粒子發(fā)生明顯衍射D粒子與原子核的庫(kù)侖斥力作用5盧瑟福在解釋 粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象時(shí)，不考慮粒子與電子的碰撞影響，這是因?yàn)?A粒子與電子之間有相互斥力，但斥力很小，可忽略B粒子雖受電子作用，但電子對(duì)粒子的合力為零C電子體積極小，粒子不可能碰撞到電子D電子質(zhì)量極小，粒子與電子碰撞時(shí)能量損失可忽略6如圖所示， X 表示金原子核，粒子射向金核被散射，若它們的入射時(shí)的動(dòng)能相同，其偏轉(zhuǎn)軌道可能是圖中的 ( )7在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某個(gè)粒子跟金箔中的電子

8、相撞，則A粒子的動(dòng)能幾乎沒(méi)有損失B粒子將損失大部分動(dòng)能C粒子不會(huì)發(fā)生顯著的偏轉(zhuǎn)D粒子將發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)8盧瑟福8盧瑟福通過(guò)_實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個(gè)很小的核，粒知識(shí)點(diǎn)二 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型9盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示了下列哪些情況A原子內(nèi)存在電子C原子的正電荷均勻分布在它的全部體積上D原子的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里10根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式10根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型圖 225 中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)下列說(shuō)法中正確的是 ( )A動(dòng)能先增大，后減小B電勢(shì)能先減小，后增大C電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于

9、零D加速度先變小，后變大則粒子離金核最近撞后粒子的速度變化了多少？13已知電子質(zhì)量為 9.11031kg，帶電荷量為1.61019 C，若氫原子核外電子繞核旋 轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為 0.531010m，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度、動(dòng)能、周期和形成的等效 課后反思授之魚(yú)，不如授之漁，研究和學(xué)習(xí)的方法是學(xué)習(xí)的重要方面，只有讓學(xué)生掌握了科學(xué)的方法才能發(fā)揮學(xué)生的潛能，有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，充分發(fā)揮教育的強(qiáng)大作用。課標(biāo)分析知識(shí)與技能(1)了解原子結(jié)構(gòu)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，及原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容。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 (2)通過(guò)核式結(jié)構(gòu)模型的建立