2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第1節(jié) 敲開原子的大門教案1 粵教版選修3-5

2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門教案1粵教版選修3-5科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門教案1粵教版選修3-5教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是粵教版選修3-5《2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門》。本節(jié)課涉及以下知識(shí)點(diǎn)：

1.原子的組成：介紹原子的基本組成，包括質(zhì)子、中子和電子。

2.原子核的發(fā)現(xiàn)：講解原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，包括貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)等。

3.電子的發(fā)現(xiàn)：介紹湯姆遜的陰極射線實(shí)驗(yàn)和電子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

4.核反應(yīng)：講解核反應(yīng)的類型，如聚變和裂變，以及核反應(yīng)方程式的表示方法。

5.放射性：介紹放射性的概念，包括放射性元素的衰變、放射性現(xiàn)象的應(yīng)用等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：

1.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)微觀粒子的概念有一定的了解，為學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生掌握了基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，能夠理解并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有助于理解原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

3.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)的基本原理，對(duì)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件有一定的了解，有利于學(xué)習(xí)核反應(yīng)的知識(shí)。

4.學(xué)生掌握了基本的數(shù)學(xué)知識(shí)，能夠理解并運(yùn)用核反應(yīng)方程式。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、信息處理能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維能力。

1.科學(xué)探究能力：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.信息處理能力：培養(yǎng)學(xué)生從大量信息中篩選、提取關(guān)鍵信息的能力，以便更好地理解和運(yùn)用知識(shí)。

3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力：通過(guò)小組討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高學(xué)生溝通和協(xié)作的能力。

4.創(chuàng)新思維能力：鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中提出新觀點(diǎn)、新思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.原子的組成及其基本性質(zhì)

2.原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程

3.電子的發(fā)現(xiàn)及其意義

4.核反應(yīng)的類型及核反應(yīng)方程式的表示

5.放射性現(xiàn)象的理解與應(yīng)用

難點(diǎn)：

1.原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，學(xué)生難以理解α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和解釋

2.核反應(yīng)方程式的推導(dǎo)和應(yīng)用，學(xué)生難以掌握方程式的平衡和守恒原理

3.放射性現(xiàn)象的理解，學(xué)生難以把握放射性元素的衰變規(guī)律和應(yīng)用

解決辦法：

1.通過(guò)動(dòng)畫和模型演示，生動(dòng)形象地展示α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生深入理解原子的核式結(jié)構(gòu)

2.借助示意圖和實(shí)例，講解核反應(yīng)方程式的推導(dǎo)過(guò)程，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)守恒原理的理解

3.設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)放射性現(xiàn)象，加深對(duì)放射性元素衰變規(guī)律的認(rèn)識(shí)

4.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生了解放射性現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門》的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。例如，準(zhǔn)備一些關(guān)于原子核、電子、核反應(yīng)和放射性現(xiàn)象的圖片和圖表，以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，以便在課堂上進(jìn)行展示和講解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。對(duì)于本節(jié)課，可能需要準(zhǔn)備一些基本的實(shí)驗(yàn)器材，如放射性物質(zhì)、探測(cè)器等，以便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同時(shí)，要確保實(shí)驗(yàn)器材的質(zhì)量和安全性，避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受傷。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。為了促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，可以將教室布置成小組討論區(qū)，每個(gè)小組都有一個(gè)討論桌和椅子，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí)。同時(shí)，設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

此外，還需要準(zhǔn)備一些教學(xué)工具，如投影儀、電腦、白板等，以便進(jìn)行多媒體教學(xué)和展示。同時(shí)，確保教室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接正常，以便使用在線教學(xué)資源和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng)。

最后，提前檢查和測(cè)試所有的教學(xué)資源，確保它們能夠在課堂上正常使用，避免因?yàn)樵O(shè)備故障或其他原因影響教學(xué)進(jìn)程。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生興趣，引起學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的好奇心。

過(guò)程：教師通過(guò)展示一些日常生活中的原子應(yīng)用實(shí)例，如放射性物質(zhì)的檢測(cè)、核能發(fā)電等，引起學(xué)生對(duì)原子的好奇心。然后提出問(wèn)題：“你們對(duì)原子有什么了解？原子是由哪些粒子組成的？”引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，激發(fā)學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣。

2.原子結(jié)構(gòu)的基本組成（10分鐘）

目標(biāo)：使學(xué)生掌握原子的基本組成，包括質(zhì)子、中子和電子。

過(guò)程：教師通過(guò)PPT或板書，簡(jiǎn)要介紹原子的基本組成，包括質(zhì)子、中子和電子。同時(shí)，展示一些相關(guān)的圖片和圖表，幫助學(xué)生理解和記憶原子的組成。然后進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的提問(wèn)，檢查學(xué)生對(duì)原子組成的理解和掌握程度。

3.原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程（20分鐘）

目標(biāo)：使學(xué)生了解原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，包括貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)等。

過(guò)程：教師通過(guò)PPT或板書，詳細(xì)講解原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，包括貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)，展示一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻和圖片，幫助學(xué)生理解和記憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。在講解過(guò)程中，進(jìn)行一些提問(wèn)和討論，引導(dǎo)學(xué)生深入理解和思考原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維能力。

過(guò)程：教師給出一個(gè)與原子結(jié)構(gòu)相關(guān)的問(wèn)題，要求學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論和探索。學(xué)生可以根據(jù)自己的理解和知識(shí)，提出觀點(diǎn)、分享信息和討論解決方案。教師在旁邊進(jìn)行觀察和指導(dǎo)，提供幫助和提示，促進(jìn)學(xué)生的思考和討論。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和批判性思維能力。

過(guò)程：每個(gè)小組選擇一位代表進(jìn)行課堂展示，分享他們的討論結(jié)果和解決方案。其他學(xué)生可以對(duì)展示的內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，提出自己的觀點(diǎn)和看法。教師對(duì)學(xué)生的展示和點(diǎn)評(píng)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)重要的概念和知識(shí)點(diǎn)，糾正錯(cuò)誤和澄清疑惑。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解和記憶。

過(guò)程：教師對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧和總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重要的概念和原理。同時(shí)，提醒學(xué)生課后進(jìn)行復(fù)習(xí)和練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。最后，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課主要涉及以下知識(shí)點(diǎn)：

1.原子的基本組成：原子由質(zhì)子、中子和電子組成。質(zhì)子帶正電，中子不帶電，電子帶負(fù)電。原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外圍環(huán)繞。

2.原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程：通過(guò)貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)和盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子核的存在。貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，盧瑟福的實(shí)驗(yàn)通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核的存在。

3.電子的發(fā)現(xiàn)：通過(guò)湯姆遜的陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子的存在。電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子是由更小的粒子組成的。

4.核反應(yīng)：核反應(yīng)是指原子核之間的相互作用和轉(zhuǎn)化過(guò)程。核反應(yīng)分為聚變和裂變兩種類型。聚變是指輕核結(jié)合成更重的核，釋放出大量能量。裂變是指重核分裂成兩個(gè)或多個(gè)輕核，同樣釋放出大量能量。核反應(yīng)方程式的表示方法是用箭頭表示反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)物在箭頭左邊，生成物在箭頭右邊。

5.放射性：放射性是指某些元素的原子核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地發(fā)射出射線（如α射線、β射線、γ射線）的現(xiàn)象。放射性元素的衰變遵循一定的規(guī)律，可以通過(guò)半衰期來(lái)描述衰變速度。放射性現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。重點(diǎn)題型整理1.判斷題：判斷原子是由質(zhì)子、中子和電子組成的。（對(duì)/錯(cuò)）

答案：對(duì)

2.填空題：請(qǐng)?zhí)顚懴铝芯渥又械目瞻滋?。?）原子的基本組成是質(zhì)子、中子和（）；（2）盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了（的存在）；（3）放射性元素的衰變遵循一定的規(guī)律，可以通過(guò)（）來(lái)描述衰變速度。

答案：（1）電子；（2）原子核；（3）半衰期

3.選擇題：請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選擇正確的答案。（1）下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子的存在？（A）貝克勒爾實(shí)驗(yàn)（B）盧瑟福實(shí)驗(yàn)（C）湯姆遜實(shí)驗(yàn)（D）放射性實(shí)驗(yàn)；（2）核反應(yīng)分為哪兩種類型？（A）聚變和裂變（B）吸收和放出（C）合成和分解（D）氧化和還原。

答案：（1）C；（2）A

4.簡(jiǎn)答題：請(qǐng)簡(jiǎn)要解釋原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。（2分）

答案：原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程主要包括貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)和盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，揭示了原子核的不穩(wěn)定性。盧瑟福的實(shí)驗(yàn)通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核的存在，他發(fā)現(xiàn)大部分α粒子直接穿過(guò)金箔，少數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)反彈回來(lái)，這說(shuō)明大部分原子空間是空的，原子核很小且?guī)в姓姟?/p>

5.應(yīng)用題：請(qǐng)根據(jù)下列信息，回答問(wèn)題。（1）某種放射性元素的半衰期為5年，如果初始質(zhì)量為10克，經(jīng)過(guò)10年后，剩余質(zhì)量為多少克？（2）一輛核能發(fā)電廠每年產(chǎn)生的電能為1000億千瓦時(shí)，如果該發(fā)電廠的核反應(yīng)是聚變反應(yīng)，請(qǐng)計(jì)算每年消耗的聚變物質(zhì)質(zhì)量。（答案：10噸）

解題過(guò)程：

（1）根據(jù)半衰期的定義，每經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，放射性元素的剩余質(zhì)量減少到原來(lái)的一半。經(jīng)過(guò)10年，相當(dāng)于經(jīng)過(guò)了2個(gè)半衰期，所以剩余質(zhì)量為10克的一半的一半，即5克。

（2）核能發(fā)電廠每年產(chǎn)生的電能為1000億千瓦時(shí)，假設(shè)聚變反應(yīng)的發(fā)電效率為100%，即全部聚變物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能。聚變反應(yīng)的能量釋放公式為E=mc2，其中E為能量，m為質(zhì)量，c為光速。將電能轉(zhuǎn)換為能量單位，1千瓦時(shí)等于3.6×10^9焦耳，所以1000億千瓦時(shí)等于3.6×10^12焦耳。根據(jù)能量釋放公式，質(zhì)量m=E/c2。光速c約為3×10^8米/秒，所以m=3.6×10^12焦耳/(3×10^8米/秒)2=3.6×10^12焦耳/(9×10^16米2/秒2)=4×10^-4噸。所以每年消耗的聚變物質(zhì)質(zhì)量為4×10^-4噸。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.原子的基本組成：①質(zhì)子、中子和電子是原子的基本組成粒子；②原子核由質(zhì)子和中子組成，電子在原子核外圍環(huán)繞。

2.原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程：③貝克勒爾的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象，揭示了原子核的不穩(wěn)定性；④盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核的存在，證實(shí)了原子是由更小的粒子組成的。

3.電子的發(fā)現(xiàn)：⑤湯姆遜的陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子的存在，揭示了原子還可以再分。

4.核反應(yīng)：⑥核反應(yīng)分為聚變和裂變兩種類型；⑦聚變是指輕核結(jié)合成更重的核，釋放出大量能量；⑧裂變是指重核分裂成兩個(gè)或多個(gè)輕核，同樣釋放出大量能量。

5.放射性：⑨放射性是指某些元素的原子核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地發(fā)射出射線（如α射線、β射線、γ射線）的現(xiàn)象；⑩放射性元素的衰變遵循一定的規(guī)律，可以通過(guò)半衰期來(lái)描述衰變速度。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入多媒體資源：在本節(jié)課中，通過(guò)引入圖片、圖表、視頻等多媒體資源，使得抽象的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)更加直觀和形象，有助于學(xué)生理解和記憶。

2.小組討論與合作學(xué)習(xí)：通過(guò)小組討論和合作學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和參與度，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維能力。

3.實(shí)踐操作與實(shí)驗(yàn)：通過(guò)實(shí)踐操作和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)放射性現(xiàn)象，加深對(duì)放射性元素衰變規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和維護(hù)：在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，由于實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和維護(hù)不夠充分，導(dǎo)致部分學(xué)生無(wú)法順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，影響了教學(xué)效果。

2.學(xué)生理解程度不一：在本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在理解原子核的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和核反應(yīng)方程式的推導(dǎo)方面存在一定的困難，需要進(jìn)一步關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異。

3.課堂討論氛圍不夠活躍：在本節(jié)課的小組討論環(huán)節(jié)中，部分