2. 原子的核式结构模型教学设计高中物理教科版2019选择性必修第三册-教科版2019

2.原子的核式结构模型教学设计高中物理教科版2019选择性必修第三册-教科版2019主备人备课成员教材分析《2.原子的核式结构模型教学设计高中物理教科版2019选择性必修第三册-教科版2019》本章内容围绕原子结构的核心理论展开，通过介绍卢瑟福的α粒子散射实验和核式结构模型，帮助学生理解原子核和电子的分布。教学设计紧密结合教科书，注重实验与理论相结合，旨在培养学生科学探究能力和逻辑思维能力。核心素养目标分析培养学生科学探究精神，通过实验观察和数据分析，提高学生的实证探究能力。发展学生的逻辑思维能力，引导学生从实验现象中归纳出原子核式结构模型。强化学生的科学态度与责任，认识到物理学在科技进步中的重要作用。教学难点与重点1.教学重点，

①理解卢瑟福的α粒子散射实验现象，并能从中归纳出原子核的存在。

②掌握原子核式结构模型的基本特征，包括原子核的质子数、中子数和电子的分布。

③通过计算和推理，理解原子核的电荷量和质量数的概念。

2.教学难点，

①理解α粒子散射实验中不同角度散射现象背后的物理机制。

②准确分析实验数据，推导出原子核的尺寸和电荷分布。

③将原子核式结构模型与经典原子模型进行对比，理解模型选择的重要性。

④在没有直观模型的情况下，通过抽象思维理解原子核和电子的空间分布关系。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有教科版2019选择性必修第三册的物理教材。

2.辅助材料：准备卢瑟福α粒子散射实验的图片、原子核结构示意图、相关视频资料。

3.实验器材：准备α粒子散射实验所需的α粒子源、荧光屏、计数器等。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，确保实验安全。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，今天我们要一起探索一个重要的物理现象——原子的核式结构模型。你们知道，原子是构成物质的基本单位，那么，原子内部的结构是怎样的呢？今天，我们就来揭开这个神秘的面纱。

二、新课讲授

1.实验现象的观察

（教师）首先，我们来看一个经典的实验——卢瑟福的α粒子散射实验。同学们，请看大屏幕，这是实验的示意图。请大家注意观察，当α粒子穿过金箔时，大多数粒子都直线前进，但少数粒子发生了大角度偏转，甚至有粒子被反弹回来。

（学生）老师，为什么会出现这种现象呢？

（教师）这是一个很好的问题。根据当时的原子模型，原子应该是一个均匀分布的正电荷球体，所以粒子应该是直线前进。但实验结果显示，大多数粒子直线前进，少数粒子发生了大角度偏转，这说明原子内部存在一个带正电的核心。

2.原子核式结构模型的提出

（教师）基于这个实验现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。请大家看大屏幕，这是核式结构模型的示意图。在这个模型中，原子由一个带正电的原子核和围绕它运动的电子组成。原子核集中了几乎全部的质量，而电子则分布在原子核的周围。

（学生）老师，这个模型有什么特点呢？

（教师）这个模型有几个特点：首先，原子核的体积非常小，但质量很大；其次，电子围绕原子核运动，形成了电子云；最后，原子核带正电，电子带负电，它们之间的相互作用使得原子保持稳定。

3.原子核的电荷量和质量数

（教师）接下来，我们来看原子核的电荷量和质量数。原子核的电荷量等于质子数，而质量数等于质子数和中子数的总和。请大家看大屏幕，这是原子核的电荷量和质量数的示意图。

（学生）老师，为什么原子核的质量数等于质子数和中子数的总和呢？

（教师）这是因为原子核是由质子和中子组成的，而质子和中子都有质量。因此，原子核的质量数就是质子数和中子数的总和。

4.原子核式结构模型的应用

（教师）最后，我们来看一下原子核式结构模型的应用。在化学、物理学等领域，原子核式结构模型都有广泛的应用。例如，我们可以利用这个模型来解释元素周期表中的元素性质，以及原子核反应等现象。

三、课堂练习

1.请同学们根据大屏幕上的示意图，回答以下问题：

（1）卢瑟福的α粒子散射实验中，为什么会出现大角度偏转的粒子？

（2）原子核式结构模型有哪些特点？

（3）原子核的电荷量和质量数有什么关系？

2.请同学们分组讨论，分析以下问题：

（1）原子核式结构模型与经典原子模型相比，有哪些优缺点？

（2）原子核式结构模型在哪些领域有应用？

四、课堂总结

（教师）今天，我们学习了原子的核式结构模型。通过卢瑟福的α粒子散射实验，我们了解了原子核的存在，并提出了原子核式结构模型。这个模型在化学、物理学等领域都有广泛的应用。希望大家通过今天的课程，能够对原子结构有一个更深入的了解。

五、课后作业

1.请同学们阅读教材相关内容，了解原子核式结构模型的发展历程。

2.请同学们查阅资料，了解原子核式结构模型在化学、物理学等领域的应用。

3.请同学们思考：原子核式结构模型还有哪些不足之处？如何改进？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

学生在学习原子核式结构模型后，能够准确描述卢瑟福的α粒子散射实验现象，理解实验结果对原子结构模型的启示。学生能够掌握原子核式结构模型的基本特征，包括原子核的质子数、中子数和电子的分布，以及原子核的电荷量和质量数的概念。

2.实验理解

3.思维能力

学生在学习过程中，通过逻辑推理和抽象思维，能够从实验现象中归纳出原子核式结构模型，发展逻辑思维能力。学生能够将经典原子模型与核式结构模型进行对比，理解模型选择的重要性。

4.科学态度

学生对科学探究精神有更深刻的认识，能够以科学的态度对待实验结果和理论知识。学生意识到物理学在科技进步中的重要作用，增强了对科学的兴趣和责任感。

5.应用能力

学生能够将原子核式结构模型应用于化学、物理学等领域的实际问题，如解释元素周期表中的元素性质，以及原子核反应等现象。学生通过学习，提高了解决实际问题的能力。

6.合作能力

在课堂练习和分组讨论中，学生学会了与他人合作，共同解决问题。学生通过交流与合作，提高了解决复杂问题的能力，培养了团队合作精神。

7.持续学习

学生在学习过程中，养成了自主学习的习惯，能够主动查阅资料，拓宽知识面。学生能够将所学知识应用于生活实践，提高自身的综合素质。重点题型整理1.题型：实验现象分析

例题：卢瑟福的α粒子散射实验中，为什么会出现大角度偏转的粒子？

答案：大角度偏转的粒子说明它们在接近原子核时受到了强大的库仑斥力，这表明原子核带正电，且质量很大。

2.题型：模型对比分析

例题：比较经典原子模型和原子核式结构模型的异同点。

答案：经典原子模型认为原子是一个均匀分布的正电荷球体，而原子核式结构模型认为原子由一个带正电的原子核和围绕它运动的电子组成。核式结构模型更准确地描述了原子的内部结构。

3.题型：原子核性质分析

例题：解释原子核的电荷量和质量数的概念。

答案：原子核的电荷量等于质子数，因为质子带正电。质量数等于质子数和中子数的总和，因为质子和中子都有质量。

4.题型：模型应用举例

例题：原子核式结构模型在化学中的应用实例。

答案：原子核式结构模型可以用来解释元素周期表中的元素性质，如元素的化学性质与其电子排布有关，而电子排布又与原子核的结构紧密相关。

5.题型：科学探究能力培养

例题：如何通过实验验证原子核式结构模型？

答案：可以通过设计实验，如测量α粒子散射角度，或者通过同位素衰变实验，来验证原子核式结构模型的正确性。实验数据应与模型预测相符。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例：在讲解原子核式结构模型时，我尝试引入一些与实际生活相关的案例，比如核能发电的原理，这样让学生感受到物理知识的实用性。

2.强化实验演示：通过亲自演示α粒子散射实验，让学生直观地看到实验现象，增强学生的感性认识。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生理解困难：部分学生对原子核式结构模型的概念理解不够深入，需要更多的时间去消化和吸收。

2.教学互动不足：课堂上的互动环节不够丰富，可能导致学生参与度不高，影响学习效果。

3.实验操作安全：实验操作过程中，需要确保学生的安全，但有时在实验准备和指导上还存在疏漏。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强概念讲解：对于难以理解的概念，我将通过制作更加详细的示意图、动画等方式，帮助学生更好地理解。

2.丰富互动环节：在课堂上，我将设计更多互动环节，如小组讨论、角色扮演等，提高学生的参与度和积极性。

3.实验安全强化：在实验准备阶段，我会更加注重实验安全，确保所有实验器材的完好无损，并在实验过程中提供详细的安全指导。同时，对于实验中出现的问题，我会及时纠正，确保学生安全完成实验。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了原子的核式结构模型，这是一个非常重要的物理概念。通过卢瑟福的α粒子散射实验，我们了解了原子核的存在，并提出了原子核式结构模型。这个模型告诉我们，原子由一个带正电的原子核和围绕它运动的电子组成。原子核集中了几乎全部的质量，而电子则分布在原子核的周围。我们还学习了原子核的电荷量和质量数，以及它们与质子数和中子数的关系。

当堂检测：

1.卢瑟福的α粒子散射实验中，为什么会出现大角度偏转的粒子？

2.原子核式结构模型与经典原子模型相比，有哪些优缺点？

3.举例说明原子核式结构模型在化学中的应用。

4.解释原子核的电荷量和质量数的概念。

5.请简述原子核式结构模型对物理学发展的意义。

检测结束后，我会对学生的回答进行点评，并对重点难点进行再次强调。对于理解不够深入的学生，我会给予个别辅导，确保每位学生都能掌握本节课的知识点。希望同学们能够通过今天的课堂学习，对原子的核式结构模型有更深