人教版高中物理第三册原子的核式结构 原子核.doc

用心爱心专心

原子的核式结构原子核
●教学目标
一、知识目标
了解α粒子的散射实验，理解卢瑟福的核式结构模型.知道原子核的基本组成.
二、能力目标
培养学生的观察能力和设疑、解疑、探求规律的分析推理能力；启迪科学精神与创新意识；以学科教学为载体，渗透研究性学习的内容和方法.
三、德育目标
进行科学态度、科学方法和辩证唯物主义教育，感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系.
●教学重点
通过α粒子散射实验结果的分析建立卢瑟福的核式结构模型.
●教学难点从宏观探测的结果怎样构建正确的原子微观图景.
●教学方法
在本节采用多媒体辅助教学，在教学及课件设计上，把学生的参与和启迪学生的思维、对学生进行科学态度和科学方法教育、培养学生的辩证唯物主义观点和感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系等与多媒体辅助教学有机地结合起来.始终以实验结果为依据，突出以“发现”为线索，抓住层层分析、揭示本质这一关键.
●教学用具
多媒体教学系统及课件.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［教师设问］原子是构成物质的最小微粒吗？如果不是，那它的结构是什么？人们是怎样知道的？
［学生思考］……
［教师点拨］人们认识原子核首先是从发现电子开始的.
二、新课教学
（一）电子的发现和汤姆生原子模型
1.电子的发现：1897年，汤姆生（英国）实验依据：阴极射线
对阴极射线装置作一简介，在封闭的玻璃管内有两个电极，抽出管内的空气（压强在10-2mmHg以下）.当两极间加高压时，从阴极发出一种射线叫阴极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光.在19世纪70年代已有人提出它是带负电的粒子流，但实验证据不足.
提出汤姆生对阴极射线通过怎样的实验和分析来确认电子的呢？激发学生的探索欲望，引出下面的问题.
2.电子的性质
对汤姆生的研究过程可以用以下3个问题来层层揭示：
（1）怎样确定阴极射线粒子是否带电及带电的电性？
［教师点拨］什么能对带电的粒子产生作用？
［学生回答］电场或磁场.
［教师点拨］那么怎样确定阴极射线是否带电？
［学生回答］让阴极射线进入电场或磁场，根据其是否发生偏转及偏转的方向就可以确定是否带电及带电的性质.
（2）怎样确认阴极射线粒子的性质，如何确定其质量、电量或荷质比？
［学生讨论］基础较好的学生通过认真的思考，大都可以想到，让阴极射线进入电场（或磁场）中发生偏转，测出其偏转的的距离（或在磁场中的旋转半径），就可以应用力学知识求出其荷质比.
［教师总结］
①实验发现，不同物质做成的阴极发出的射线都带负电，并且都有相同的荷质比.这表明不同的物质都能发射出这种粒子.
②汤姆生测出的阴极射线粒子的荷质比是当时已知的氢离子荷质比的二千倍，后来又通过实验证实阴极射线粒子与氢离子的电量相等，可见阴极射线粒子的质量是氢离子质量的二千分之一.后来人们把这种粒子叫做电子.
（3）为什么说电子是原子的组成部分？
说明：除了从阴极射线中发现电子外，后来在气体电离和光电效应等现象中都发现了电子.因为从所有物质中都可以击出电子，而物质是由原子组成的，所以说电子是原子的组成部分.
对这3个问题应先引导学生联系已有的电磁学知识分析、讨论，再给出结论.这样处理有助于联系学生的已有知识和启迪学生的思维.
3.电子发现的意义：电子的发现打破了原子不可再分的信念，揭示了原子具有复杂的结构，是人类对物质结构认识的一次飞跃，开创了探索原子结构奥秘的新时代.
电子带负电，原子呈中性，原子应由带负电的电子和带正电的物质组成.带负电的电子和带正电的物质怎样构成原子呢？电子的质量很小，那么原子的质量绝大部分集中在哪里呢？这些问题能再次激发学生的探索欲望，引出原子构成的模型问题.
先让学生猜测原子内部的构造，再提出汤姆生的原子模型
4汤姆生的原子模型：
（1）汤姆生原子模型——枣糕模型（多媒体电脑模拟）
显示汤姆生原子模型的画面（如图22—1），鼠标滑过模型中的不同部分，屏幕显示内容的相应文字及其配音，操作可反复执行.这样处理既强调了汤姆生原子模型的内容，又给学生提供了汤姆生原子模型的直观图型，变抽象为直观，易于学生理解和接受.

图22—1

（2）汤姆生原子模型的特点：原子是质量均匀分布的球体，正电荷均匀分布在整个球体内，带负电的电子对称地镶嵌在其中.
屏幕显示汤姆生原子模型成功之处的文字，并用画面显示原子受到激发后电子振动引起原子发光的动画.
（二）α粒子的散射实验和卢瑟福核式结构模型（多媒体电脑模拟）
1.α粒子的散射实验：1909－1911年，卢瑟福（英国）
α粒子散射实验无法在课堂上用真实的实验演示给学生看，用传统的方法教学时这里是个难点.而采用多媒体辅助教学却很容易突破这一难点，教学设计如下：
（1）实验装置：屏幕显示α粒子散射实验装置图示（如图22—2），鼠标滑过装置的各个