《从葡萄干面包模型到行星模型》教案.doc

1.1打开原子世界的大门教案设计【教学目标】一、知识与技能1.了解人们对原子结构的认识经历的几个重要历史阶段，各阶段的代表人物、主要观点和假设及其意义，能够结合现代原子结构理论正确地看待这些观点。2.了解原子结构的葡萄干面包模型和行星模型的提出过程和依据。3.掌握元素的放射性实验和粒子散射实验的原理和结论。二、过程与方法1.了解人类对原子结构的科学探索过程，知道科学探究的一般过程。2.认识探索原子结构的模型法和实验法，不断增强科学方法意识。三、情感态度与价值观1.感受科学探索研究的过程性和长期性。2.感悟科学家探索原子结构奥秘中的科学方法的价值。【教学分析】一、课标与教材分析本节内容源自沪教版高中化学一年级（上学期)第一章第一节，是学生开始学习高中化学的第一课。在内容上分析，本节主线明确，重难点突出；从整个章节来看，本节内容为后续原子的结构和组成埋下了伏笔，使学生能够在初中已学内容的基础上，进一步深入学习原子的性构。通过本节内容的教学要使学生对原子结构的发展历程和原子的结构有比较清晰的认识和了解，同时提升他们继续探索化学世界的热情和兴趣。2、 学情分析学生在初中阶段已经对“原子”、“质子”、“电子”这些概念有了一定的了解，知道原子是化学变化中的最小微粒。对于原子的组成也有一定的了解，但原子内部的结构之前还未接触过。三、教学重、难点1.教学重点 汤姆生葡萄干面包模型的建立和描述 卢瑟福阿尔法粒子散射实验的现象和结论 行星模型的构建基础、描述和评价2.教学难点 根据阿尔法粒子散射实验的现象得出结论，根据结论构建出行星模型【教学媒体】黑板、多媒体【教学设计】1. 教学流程教学环节教师活动学生活动教学意图及预设由“模型说开来”提问：进入主题之前想问一下大家，有没有喜欢收集模型的？比如说飞机模型，船模，或者是变形金刚模型。回答问题导课，结合现实生活中学生常见的实物模型引申到原子模型，使学生对于”模型”的用途和优点有深入的了解。介绍现代原子结构学说中的“电子云”模型模型的建构使我们得以便利地观赏和描述这些庞大的家伙，是模型将他们由大化小。（反问），那么我们能否也利用模型将小变大呢？我们都知道原子是肉眼不可见的，它的直径只有零点几个纳米，如何形象地描述原子的结构？当然我们也可以利用“模型”来揭示它的形态、特征和本质。（展示图片电子云模型）可是人类自从提出“原子”这一概念到现代量子结构原子模型的构建却经历了漫长的历程。听讲，并作出回应导课，使学生对原子的结构有一个先有形象，同时提出问题从原子概念的提出到电子云模型的建立经历了怎样的历程呢？朴素的思辨阶段古典原子学说公元前四世纪，“原子”这一概念就被古希腊人德谟克利特正式提了出来。他认为物质是由不可再分的微粒构成的，这就是“原子”。可实际上在此之前我们中国人就已经思考过物质的组成和结构。首先要提及的是战国时期的惠施和墨子。（阅读教材）当然，受到条件的制约，此时人们对于原子的仅仅处在哲学的臆测上面。阅读教材内容，了解古典原子论的基本内容，完成学案相关内容。道尔顿的“实心球”（包括小讨论，去伪存真）随着实验技术和化学原理的发展，许多科学家，如笛卡尔、牛顿都对原子有过论述，甚至还尝试构建了一些模型。1808年10月的一天，道尔顿将自己的“原子论”公诸于世。我们把这一理论称之为“近代原子论”。阅读教材内容，结合现代原子理论思考并评价道尔顿的观点是否科学正确基于实验发现和猜想的“葡萄干面包”模型18世纪，科学家们着迷于阴极射线的研究。汤姆生作为英国剑桥卡文迪许实验室的负责人也执着于此。1897年汤姆生在前人研究的基础之上发现了电子，于是人们开始意识到原子是有内部结构的，而不是一个不可再分的实体。1904年，汤姆生正式提出了新的原子结构模型。他认为，既然电子带负电且出于原子，那么原子内部必然存在带正电的部分。那么这两部分如何统一在一起呢？这就是著名的“葡萄干面包模型”。（展示图片）说到这一重大发现，不得不提及两个人，一个是德国科学家伦琴，另一个是法国科学家贝克勒尔。整个。也正是因为如此，1859年伦琴意外地发现了穿透力极强的x射线。为了获得x射线，贝克勒尔偶然发现了铀盐可以放射出使空气发生电离的放射线。正是基于这一发现才促使居里夫妇发现了放射性元素铀，当然这是后话。阅读材料，明确汤姆生原子模型的结构。卢瑟福用阿尔法粒子轰开了原子世界的大门“行星模型”的建立书归正传，原子真得就是这幅摸样吗？汤姆生的学生卢瑟福对此产生了疑问。我们知道贝克勒尔发现了元素的放射性现象，年轻的卢瑟福就在思考了“究竟放出的射线是什么呢？”基于已有的实验方法，他开始研究起来。（介绍实验）在研究过程中他发现铀盐放出的射线可以分为两组，它们表现出不同的性质。一种带正电，一种带负电。后经证实，还有第三种不带电的粒子，我们把它们分别成为射线、射线和射线。射线是氦核流，射线是电子流，而射线是一种光子流，就是一种电磁波。粒子质量大体积小，运动速度快，卢瑟福非常高兴。他早就想验证一下究竟原子是不是如他老师所言是个面包了，他意识到可以用粒子来轰击原子，于是设计了下面的实验。（介绍实验装置和原理）（提问：同学们不妨设想一下，如果原子真得是块面包，那么坚如子弹的粒子打上去会出现怎样的结果呢？）然而，实验结果却着实令人吃惊！（播放视频）卢瑟福发现（给出现象，引发学生思考可能的结论），这一结果另他百思不解，终于他找到了合理的解释，并构建出了著名的“行星模型”。七年之后，卢瑟福将老师辛苦构建的模型推翻了！（小结，结合行星模型的提出总结科学探究活动的一般过程）带着问题思考，结合已有的实验现象，猜想可能的结论。给出假设阅读教材，明确“行星模型”结构玻尔的疑问量子力学原子模型的雏形对于“行星模型”同学们有没有什么疑问呢？到这里，关于原子结构的探讨似乎可以终止了。可是上帝开了个玩笑，同样的命运发生在卢瑟福的身上。卢瑟福的学生玻尔提出了异议？如果真如老师所言，那么电子运动的过程中必然受到原子核的库仑力，而进行变速运动，也就是说，电子会不断释放出能量，离核越来越近，最终与原子核合二为一，那么情形就十分可怕了，物质岂不是会最终变小，甚至是消失，显然这是荒谬的！并且，电子释放的能量理应是连续的，可事实却并非如此，于是1913年他用量子化的观点提出了改进了的原子结构模型。（展示图片）“电子云”模型玻尔模型很好地解释了氢原子的电子释放能量的不连续性，然而对于其他原子，他的理论却出现了问题。之后的科学家们，基于量子化的观点，最终给出了今天我们看到的“电子云”原子结构模型。这里我们就不展开了。小结：原子模型建立经历的几个重要时期从哲学思辨到实验检验。正如大家所看到的，从原子概念的提出到“电子云”模型的建立，前后经历了两千多年的时间。人类对于大千世界的探索过程漫长而曲折，许多科学的结论的得出无不受益于那些大胆的猜测和不甚完美的结论和发现，正是有了无数人的努力和付出，才使我们得以对自己周围的一切有了还算清晰的认识。课堂提问对于科学真理的探寻永无止境，那么看似合理的“电子云模型”就能完全真实地描述原子内部结构的运动模式吗？让同学课后搜集资料，进行思考。搜集