高二物理《原子的核式结构的发现》课堂教学教案.doc

课堂教学教案科目高二物理教师苏荣晖题目原子的核式结构的发现教学目的1、知道电子的发现和汤姆生原子模型。2、使学生掌握粒子散射实验过程及卢瑟福由此现象而提出的原子核式结构模型，培养学生分析推理能力并使学生了解物理的研究方法是在实验的基础上进行科学分析的。3、使学生认识人类对微观认识的不断发展过程，培养辩证唯物主义的思想。重点粒子散射实验和卢瑟福的核式结构学说。难点卢瑟福是怎样分析粒子的散射实验现象。讲课类型讲授启发型教学方法启发自学相结合教具阴极射线管、高压发生器、磁铁、大屏幕投影仪、电脑、课件等。教学过程环节教 学 内 容引入师：我们在上一章中学习了光的本质，知道了一切运动的微观粒子都具有波粒二象性少量微观粒子的运动体现了粒子性，大量微观粒子的运动体现了波动性。运动的低频微观粒子粒子性强，运动的高频微观粒子波动性强。今天，我们将进一步学习一些微观粒子有关知识。这新的一章就是第九章：原子和原子核。同学们在化学中已经学过原子结构的一些知识，知道原子是保持物质化学性质的最小微粒，但原子内部是怎样的结构呢？生：原子是由电子和原子核组成的。师：这种结构又是通过什么实验，如何分析得到的？生：让学生自由回答。师：这个问题就是我们这节要开始学习的。指出：我们以前虽然有不少的这方面的认识，但还很不全面、不系统。现在开始让我们将沿着历史发展的线索来学习，请同学们要认真学习，体会科学的研究方法和精神。（板书：9、1原子的核式结构的发现）。新课教学首先让和我们来了解一下电子是如何的发现的。一、电子的发现：（汤姆生通过分析阴极射线带负电，电量与氢离子相等，质量却小得多让学生观看演示实验一（阴极射线在磁场中的偏转）然后和学生一起观看课件并强调指出：汤姆生是公认的电子的发现者，他的一系列的研究是指：阴极射线在电场、磁场中的偏转情况判定阴极射线带负电。通过测定荷质比，得到电子的电量与氢离子的电量基本相等，质量是氢离子的二千分之一。这些我们先定性的了解，高三将会有定量的学习。既然物质中能够激发出电子，可见电子是原子的组成部分。原子又是中性的，那么这说明了原子里还存在带何种电的物质？带正电的物质。电子质量很小，那么原子的大部分质量在哪里呢？当然是集中在带正电的物质中。二、汤姆生的原子模型：256第三段根据以上的推论，在20世纪初人们提出了几种原子模型，其中最有代表的就是汤姆生的原子模型枣糕模型。和学生一起观看课件的第二页提出：这种模型的内容是什么？生：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，而电子却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。师：汤还用他解释原子光主谱的产生是电子受激发振动,和同学一起观看课件的三页。但他的学生卢瑟福和助手做了一个很著名的粒子（核）轰击金箔的实验，这个实验现象却无法用汤姆生的原子模型来正确解释。三、原子核式结构的建立：1、粒子散射实验：请同学们带着以下两个问题观看课件的模拟演示，并对照书本寻找答案。教师得先介绍课件里的一些模拟情况。问题一：粒子散射实验的装置257第二段是什么？各起什么作用？（257第三段）请一位学生回答然后教师再补充。生：放射源钋：放在带小孔的铅盒中，放射出粒子。金箔：很薄，约1微米左右，作靶子。荧光屏：粒子穿过金箔后，打到荧光屏上可见闪光。显微镜：观察闪光。转盘：能够水平面内转动。整个装置放在一个抽真空的容器里。问题二：观察到什么实验现象？258第二段请学生看课件然后填空。生：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生较大角度的偏转，并且有极少数粒子偏转超过900，有的甚至被弹回，偏转角超过1800，这种现象叫粒子散射。师：怎样解释这种散射现象？用汤姆生的原子核模型解释行吗？让学生自由回答，然后和学生一起观看课件中的解释。进一步的提出：汤姆生的模型显然是错误的，可卢又怎能说：除非全部的质量和电量都应集中到一个很小的空间中，也就是原子中绝大部分是空的？让学生自由回答后。师：用课件模拟说明：由“极少数粒子偏转超过900，有的甚至被弹回，偏转角超过1800，说明质量的集中和体积的集中；，由“少数粒子却发生较大角度的偏转”说明电量的集中。那么原子又应该是什么样的模型呢？让学生自由回答，表扬学生有预习，然后和学生进一步的学习。2、卢瑟福的原子核式结构：259第一段（1）内容：卢瑟福在1911年提出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎航天部质量集中在原子核里，带负电的电子在核处空间里绕核旋转。原子核所带的单位正电荷数等于核外电子数。（2）粒子散射实验现象的解释：259第二段提出问题：为什么卢瑟福认为电子一定要绕核旋转？提问学生：不然电子会被原子核吸到核上，这样就中和了。用原子的核式结构学说解释：粒子散射实验中为什么绝大多数粒子仍沿原来的方向前进，只须极少数发生大角度偏转？答：在粒子散射实验中，只有在粒子十分接近原子核时，才受到很大的斥力而发生大角度偏转，因为原子核很小，粒子接近原子核的机会非常少，所以有上述实验结果。边总结边和学生起观看课件。当然后来卢还根据库仑定律和牛顿运动定律进行计算和进行其它一系列的实验，都证明了核式结构的正确性。（3）、原子核大小的估计：259第三段提出问题：书上告诉我们粒子散射实验还可以估计原子核的大小约为米，原子的半径约为米。你想应是如何估计的？答：从发生大角度散射的粒子的入射线度来估计。总结把新课的四个要点加以复习四：比较两种模型的相同与不同之处。共同点：A、原子都是由带负电的电子和带正电的物质组成，且正负电荷相等；B、电子质量很小，原子的质量几乎全部集中在带正电的物质上。不同点：A、有核和