2024-2025学年高中物理 第三章 原子核 1 原子核的组成与核力教案 教科版选修3-5

2024-2025学年高中物理第三章原子核1原子核的组成与核力教案教科版选修3-5科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第三章原子核1原子核的组成与核力教案教科版选修3-5课程基本信息1.课程名称：高中物理——原子核的组成与核力

2.教学年级和班级：高中三年级物理班

3.授课时间：2024年10月18日

4.教学时数：1课时（45分钟）

二、教学内容及目标

1.教学内容：

（1）原子核的基本组成粒子——质子、中子；

（2）核力的概念及其作用范围；

（3）原子核反应的基本类型。

2.教学目标：

（1）使学生掌握原子核的基本组成，理解核力的概念；

（2）培养学生运用物理知识分析、解决问题的能力；

（3）引导学生关注原子核物理在现代科技中的应用。

三、教学方法及步骤

1.导入：通过回顾上一章内容，引导学生自然过渡到原子核的学习；

2.新课讲解：采用PPT展示原子核组成粒子、核力的示意图，讲解核力的作用范围；

3.实例分析：分析几种常见的原子核反应类型，让学生理解核反应的基本过程；

4.课堂互动：设置问题，引导学生思考原子核物理在现实生活中的应用；

5.总结：对本节课内容进行归纳总结，强调重点知识。

四、作业布置

1.请学生总结本节课所学原子核的组成、核力的特点及应用；

2.完成课后练习，挑选几个典型的原子核反应题目进行解答。

五、课程评价

1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况；

2.作业完成情况：检查学生作业的完成质量，巩固所学知识。核心素养目标1.科学思维：使学生掌握原子核的基本组成和核力的概念，培养学生运用物理学方法分析和解决问题的能力；

2.科学探究：引导学生通过实例分析，了解原子核反应的基本类型，培养学生的观察、实验与数据分析能力；

3.科学态度与价值观：通过学习原子核物理在现代科技中的应用，使学生认识到物理学的实际意义，树立正确的科学态度与价值观。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的学习中已经掌握了原子结构、电子排布等基本知识，对物理学有一定的理解。他们也了解到了一些关于核能和核反应的基本概念。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对探索微观世界和了解现代科技应用方面较感兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力和问题解决能力，喜欢通过实验和实际例子来理解抽象概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解原子核的组成和核力方面，学生可能会遇到难以想象和理解微观粒子间的相互作用。此外，对于原子核反应的类型和核能的应用，学生可能难以将其与现实生活中的应用联系起来。教学方法与手段1.教学方法：

（1）讲授法：通过PPT和板书，系统地讲解原子核的组成、核力的概念和原子核反应的类型；

（2）讨论法：组织学生就原子核物理在现实生活中的应用展开讨论，激发学生的思考和兴趣；

（3）实验法：安排时间让学生在实验室进行简单的原子核物理实验，增强学生对知识的理解和记忆。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：使用PPT、视频等展示原子核结构、核反应过程，提高学生的学习兴趣；

（2）教学软件：运用模拟实验软件，让学生更直观地了解原子核反应的原理；

（3）网络资源：引导学生查阅相关网络资源，拓宽知识视野，丰富学习内容。教学过程1.导入新课

同学们，上节课我们学习了原子的结构，这节课我们将进入一个新的领域——原子核。今天我们将要探讨原子核的组成和一种特殊的力——核力。希望大家能够通过这节课的学习，对原子核有更深入的了解。

2.讲解原子核的组成

首先，让我们来了解一下原子核是由哪些粒子组成的。原子核主要由质子和中子组成，它们是原子核的基本粒子。质子带正电，中子不带电。同学们，你们能想象一下原子核中这些粒子的排列方式吗？

3.讲解核力

了解了原子核的组成之后，我们来看一下什么是核力。核力是一种作用在质子和中子之间的力，它是一种强相互作用力，负责维持原子核的稳定。核力的作用范围非常小，只限于原子核内部。同学们，你们能理解核力的作用范围为什么这么小吗？

4.分析原子核反应

5.课堂互动

现在，让我们来互动一下。请同学们思考一下，原子核物理在现实生活中有哪些应用？我们可以通过哪些实例来体现这些应用？

6.总结

同学们，通过这节课的学习，我们了解了原子核的组成、核力的概念以及原子核反应的基本类型。希望大家能够通过课堂学习和课后思考，对原子核物理有更深入的理解。下面，请同学们完成课后作业，巩固所学知识。

7.布置作业

请同学们总结本节课所学的内容，包括原子核的组成、核力的特点及其应用，并完成课后练习，挑选几个典型的原子核反应题目进行解答。知识点梳理1.原子核的基本组成：原子核主要由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。它们通过核力相互作用，维持原子核的稳定。

2.核力的特点：核力是一种强相互作用力，作用范围非常小，只限于原子核内部。它负责维持原子核的稳定，并使得质子和中子能够紧密地结合在一起。

3.原子核反应的基本类型：原子核反应主要包括核裂变和核聚变两种类型。核裂变是指重核分裂成两个较轻的核，同时释放出大量的能量；核聚变是指两个轻核结合成一个新的较重的核，同样也会释放出大量的能量。

4.原子核物理的应用：原子核物理在现实生活中有许多应用，例如核能发电、医学治疗、材料科学研究等。核能发电是通过核裂变反应产生的能量来发电的，医学治疗中使用的放射性同位素可以通过放射线来杀死癌细胞，材料科学研究中可以通过核反应来研究物质的结构和性质。

5.核力的作用范围：核力是一种短程力，它的作用范围非常小，只限于原子核内部。这是因为核力是一种强相互作用力，它的作用距离非常短，只有在原子核内部的距离范围内才能产生显著的作用。

6.核裂变和核聚变的区别：核裂变和核聚变都是原子核反应的类型，它们在过程中释放出大量的能量。核裂变是指重核分裂成两个较轻的核，而核聚变是指两个轻核结合成一个新的较重的核。核裂变是可控的，如核电站中的反应堆就是通过控制核裂变反应来产生能量的；而核聚变过程是不可控的，如太阳内部就是通过核聚变反应来产生能量的。

7.放射性同位素的应用：放射性同位素在医学治疗中有广泛的应用，例如使用放射性同位素治疗的癌症。放射性同位素的放射线可以破坏癌细胞的DNA，从而杀死癌细胞。此外，放射性同位素还可以用于医学诊断，如核医学成像技术。

8.核反应堆的工作原理：核反应堆是一种利用核裂变反应产生能量的设备。它通过控制核裂变反应的速率来调节产生的能量，从而实现稳定的能量输出。核反应堆中使用的燃料通常是铀-235或钚-239，它们在吸收中子后会发生核裂变反应，释放出大量的能量。

9.核能的优势和挑战：核能作为一种清洁、高效的能源，具有许多优势，如产生的二氧化碳排放较少，能源密度高等。然而，核能也面临一些挑战，如核废料处理问题、核事故的风险等。因此，在利用核能的过程中，需要严格的安全措施和环境保护。

10.核物理研究的进展：核物理研究在过去的几十年中取得了许多重要的进展，如发现了许多新的元素和同位素，深入了解了原子核的结构和性质，探索了核力的本质等。这些进展为我们揭示了原子核的奥秘，也为核能应用提供了理论基础。板书设计①原子核的组成：质子、中子

②核力的特点：短程力、作用范围小

③原子核反应类型：核裂变、核聚变

④核能的应用：核能发电、医学治疗、材料科学研究

⑤核力的作用范围：原子核内部

⑥放射性同位素的应用：医学治疗、诊断

⑦核反应堆的工作原理：控制核裂变反应速率、产生能量

⑧核能的优势和挑战：清洁、高效、安全挑战

⑨核物理研究的进展：新元素发现、原子核结构了解

2.板书设计艺术性和趣味性：

①使用颜色标注不同知识点，如用蓝色标注原子核的组成，红色标注核力的特点等，增强视觉效果；

②利用图示或模型，如原子核结构示意图、核裂变和核聚变过程图，使板书更具直观性；

③设计有趣的比喻或例子，如将核力比作“隐形的手”，引导学生形象地理解核力的作用；

④运用括号、连接线等符号，展示知识点之间的联系，如用连接线将核裂变和核聚变与核能应用相连，让学生直观地了解它们之间的关系。

3.板书设计简洁明了：

①避免冗长的文字，用简练的语言概括知识点，如将原子核的组成简洁地表述为“质子、中子”；

②使用清晰的字体和大小，使板书内容一目了然，如将重点知识点用大号字体标出；

③合理安排板书布局，使知识点之间有一定的间隔，避免拥挤，便于学生阅读和理解。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了原子核的基本组成，核力的特点，原子核反应的基本类型，以及核能的应用等知识点。同学们应该能够理解原子核是由质子和中子组成的，核力是一种短程力，只在原子核内部起作用。同时，我们也了解了核裂变和核聚变这两种原子核反应的类型，以及核能在现实生活中的应用。

2.当堂检测

为了巩固所学知识，请同学们完成以下当堂检测题目：

（1）简述原子核的组成。

（2）核力是一种什么样的力？它有什么特点？

（3）核裂变和核聚变有什么区别？

（4）列举两种核能在现实生活中的应用。

（5）结合所学知识，谈谈你对核能优势和挑战的理解。

请同学们在课堂上完成这些题目，我将对大家的答案进行点评和讲解。通过这些题目，我希望同学们能够更好地理解和掌握本节课所学的知识。教学反思今天的课堂氛围总的来说还是比较活跃的，学生们对于原子核的组成、核力的特点以及原子核反应的类型的理解也相对较好。在讲解核裂变和核聚变的过程中，通过举例和分析，学生们能够更好地理解这两种反应的区别和应用。

然而，我也发现了一些问题。一方面，部分学生对于核力的理解还是有些模糊，特别是核力的作用范围和作用机制。在今后的教学中，我需要更加详细地解释核力的概念，并通过具体的例子让学生们更好地理解。另一方