人教版 (新课标)选修3选修3-5第十八章 原子结构1 电子的发现教案

人教版(新课标)选修3选修3-5第十八章原子结构1电子的发现教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本节课以“人教版（新课标）选修3-5第十八章原子结构1电子的发现”为主题，以学生为主体，以探究原子结构的发展历程为主线，通过引导学生自主实验、合作学习，深入理解电子的发现过程及其对原子结构认识的重要意义。教学内容与课本紧密关联，注重培养学生的科学探究能力和创新精神。核心素养目标培养学生科学探究精神，提高观察、实验和推理能力；增强科学态度与责任，理解科学知识对人类文明进步的推动作用；提升科学思维，通过分析原子结构的发展历程，培养学生辩证唯物主义的世界观；激发创新意识，鼓励学生在科学探究中提出新问题、新观点。学情分析本节课针对高中一年级学生，学生在初中阶段已具备一定的物理基础知识，对原子结构有初步的认识。在知识层面，学生已掌握物质的组成、分子和原子的概念，但对其内部结构了解有限。在能力方面，学生具备基本的观察能力和简单的实验操作技能，但科学探究能力和逻辑思维能力有待提高。在素质方面，学生的自主学习能力和合作学习意识逐渐增强，但部分学生可能存在对物理学科的兴趣不足，影响学习积极性。

学生在行为习惯上，课堂参与度一般，对实验操作较为重视，但实验报告的撰写能力较弱。这些特点对课程学习产生以下影响：

1.学生在理解原子结构时，可能会受到已有知识框架的限制，难以接受新的理论。

2.实验操作能力不足可能导致学生在实验过程中出现失误，影响实验结果的准确性。

3.对物理学科兴趣不足可能影响学生对课程内容的深入学习和探索。

4.学生在合作学习中，需要培养良好的沟通和协作能力，以提升团队实验效果。

针对以上学情，本节课将注重引导学生主动探究，通过实验和讨论，帮助学生建立正确的原子结构认识，提高学生的科学探究能力和物理素养。教学资源1.硬件资源：实验室设备（示波器、电子显微镜、光谱仪等）、实验器材（玻璃管、电极、电流表等）、多媒体设备（投影仪、计算机等）。

2.课程平台：学校网络教学平台、物理学科网站。

3.信息化资源：电子教材、教学视频、在线实验平台。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、案例分析法。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对原子结构的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道原子是什么吗？它在我们的生活中有什么作用？”

展示一些关于原子结构的图片或视频片段，让学生初步感受原子结构的魅力或特点。

简短介绍原子结构的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.原子结构基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解原子结构的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解原子的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍原子核和电子云的组成，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.原子结构案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解原子结构的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的原子结构案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解原子结构的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用原子结构理论解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与原子结构相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对原子结构的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调原子结构的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括原子结构的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调原子结构在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用原子结构理论。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，了解原子结构的研究进展，撰写一篇短文或报告，分享自己的学习心得和思考。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：学生能够理解和掌握原子结构的基本概念，包括原子核、电子云、能级、轨道等基本概念，能够描述原子的结构模型。

2.实验操作能力：通过实验活动，学生能够熟练操作实验仪器，如电子显微镜、光谱仪等，掌握基本的实验技能，如观察、记录、分析数据等。

3.科学探究能力：学生在学习过程中，通过自主探究和合作学习，培养了提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的能力，提高了科学探究的意识和能力。

4.创新思维能力：通过案例分析和小组讨论，学生能够从不同角度思考问题，提出创新性的解决方案，培养了创新思维和解决问题的能力。

5.逻辑思维能力：通过对原子结构原理的学习，学生能够运用逻辑思维分析原子结构的形成和变化，提高逻辑推理和抽象思维能力。

6.科学态度与责任：学生通过学习原子结构的发展历程，认识到科学知识对人类文明进步的推动作用，培养了科学态度和责任感。

7.合作学习意识：在小组讨论和课堂展示中，学生学会了与他人合作，尊重他人意见，提高了团队协作能力和沟通能力。

8.学习兴趣和积极性：通过本节课的学习，学生对原子结构产生了浓厚的兴趣，激发了进一步探索物理学科的积极性。

9.课后应用能力：学生能够将所学知识应用于实际生活中，如理解物质的结构与性质、解释日常生活中的现象等。

10.综合素养提升：在学习原子结构的过程中，学生的综合素质得到了全面提升，包括学习能力、思维能力、创新能力、实践能力等。典型例题讲解1.例题：一个氢原子从基态跃迁到n=3的激发态，吸收了多少能量？

解答：氢原子的能级公式为\(E_n=-\frac{13.6}{n^2}\)eV，其中n为能级。基态（n=1）的能量为\(E_1=-13.6\)eV，激发态（n=3）的能量为\(E_3=-\frac{13.6}{3^2}\)eV。吸收的能量为两者之差，即\(\DeltaE=E_3-E_1\)。

计算得：\(\DeltaE=-\frac{13.6}{9}+13.6=12.09\)eV。

2.例题：一个电子从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放了多少光子？假设光子的能量以电子伏特为单位。

解答：电子从n=2跃迁到n=1时，释放的能量等于两个能级之间的能量差。使用能级公式\(E_n=-\frac{13.6}{n^2}\)eV，计算得：

\(E_2=-\frac{13.6}{2^2}=-3.4\)eV，

\(E_1=-13.6\)eV。

能量差\(\DeltaE=E_1-E_2=-13.6-(-3.4)=-10.2\)eV。

因此，释放的光子能量为10.2eV。

3.例题：在氢原子光谱中，可见光区域的谱线对应的能级跃迁是什么？

解答：氢原子光谱中的可见光区域主要对应于巴尔末系，即电子从较高的能级跃迁到n=2能级。因此，可见光区域的谱线对应的能级跃迁是电子从n=3或n=4等能级跃迁到n=2能级。

4.例题：解释为什么氢原子的光谱线是离散的？

解答：氢原子的光谱线是离散的，因为电子在原子中只能存在于特定的能级上，这些能级是量子化的。当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或释放特定能量的光子，因此光谱线是离散的。

5.例题：计算氢原子在n=4能级时的轨道半径。

解答：氢原子的轨道半径公式为\(r_n=n^2\cdota_0\)，其中\(a_0\)是玻尔半径，约为0.53Å。

对于n=4，轨道半径\(r_4=4^2\cdot0.53\)Å=8.62Å。板书设计①原子结构概述

-原子结构模型

-原子核与电子

-电子云与能级

②电子的发现

-汤姆逊的葡萄干布丁模型

-卢瑟福的α粒子散射实验

-氢原子光谱与能级