(教学设计)第5章 1 原子核的组成2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019).docxVIP

(教学设计)第5章1原子核的组成2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

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课程基本信息

1.课程名称：原子核的组成

2.教学年级和班级：高中三年级

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生对物质组成与结构的基本认识，提升学生的科学思维能力和探究能力。通过学习原子核的组成，学生将能够理解原子核内部质子与中子的组合关系，掌握核子数的概念，并能够运用这些知识解释原子核的稳定性。同时，本节课还旨在培养学生的信息处理能力和科学态度，鼓励学生积极参与课堂讨论，提出问题并寻求解答，形成对物理现象的深刻理解和对科学的热爱。

学习者分析

1.学生已经掌握了原子和分子的基本概念，了解了元素周期表的结构，对电子的排布和原子的基本结构有了初步的认识。

2.学生在学习物理方面，通常对实验和实际应用有较高的兴趣，具备一定的逻辑推理和数学计算能力。他们倾向于通过实验验证理论，喜欢动手操作，但可能在抽象思维方面有所欠缺。学生的学习风格多样，有的学生喜欢独立思考，有的学生则更倾向于合作学习。

3.在学习原子核的组成时，学生可能会遇到以下困难和挑战：理解原子核内部结构的抽象概念，如质子和中子的结合力；掌握原子核稳定性的条件；以及核子数与原子序数之间的关系。此外，由于原子核物理涉及到复杂的数学计算，学生可能在计算核子结合能时感到困难。

教学资源

-人教版2019高中物理选择性必修第三册教材

-多媒体投影仪

-电子白板

-物理实验室设备（如计数器、放射性示踪材料等）

-实验指导手册

-相关物理学术期刊和参考资料

-物理教学软件

-网络教学资源（如教学视频、在线模拟实验等）

-课堂讨论和小组合作学习指导材料

教学流程

1.导入新课（5分钟）

详细内容：教师通过展示一些日常生活中的放射性现象，如烟雾报警器的工作原理，引导学生思考原子核在其中的作用。接着提出问题：“原子核是由什么组成的？”激发学生的好奇心，自然引入本节课的主题。

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

-讲解原子核的基本组成，介绍质子、中子以及它们在原子核中的角色。

-通过图示和实例，解释原子序数和核子数的概念，并讨论它们之间的关系。

-分析原子核的稳定性，介绍质子数与中子数的比例对原子核稳定性的影响。

3.实践活动（10分钟）

详细内容：

-安排学生进行模拟原子核组成的实验，使用小球代表质子和中子，让学生动手构建不同的原子核模型。

-让学生计算不同模型的质子数和中子数，并讨论其稳定性。

-通过实验数据，引导学生发现原子核稳定性的规律。

4.学生小组讨论（10分钟）

详细内容举例回答：

-教师提出讨论问题：“如何判断一个原子核是否稳定？”学生小组讨论后回答：“通过比较质子数和中子数的比例，以及核子的结合能来判断。”

-问题：“原子核的稳定性与哪些因素有关？”学生小组回答：“原子核的稳定性与质子数和中子数的比例有关，通常质子数与中子数接近的原子核更稳定。”

-问题：“为什么有些原子核会放射？”学生小组回答：“不稳定的原子核会通过放射性衰变释放能量，以达到更稳定的状态。”

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：教师带领学生回顾本节课的主要内容，强调原子核组成的基本概念、原子序数和核子数的关系，以及原子核稳定性的判断方法。教师总结说：“今天我们学习了原子核的组成，理解了质子和中子的作用，以及如何判断原子核的稳定性。这些知识对于我们理解物质世界至关重要。”

本节课的重点是原子核的组成和稳定性，难点在于理解质子数和中子数之间的关系以及结合能的概念。通过实验和讨论，学生能够更好地掌握这些概念，并能够将理论知识应用于实际问题中。

知识点梳理

1.原子核的基本组成

-原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电。

-质子数决定了元素的种类，称为原子序数。

-中子数与质子数之和称为质量数。

2.原子序数与核子数的关系

-原子序数等于原子核中质子的数量。

-核子数等于原子核中质子数和中子数之和。

3.原子核的稳定性

-原子核的稳定性与质子数和中子数的比例有关。

-轻核（质子数小于20）通常质子数和中子数接近时较为稳定。

-重核（质子数大于20）需要更多的中子来维持稳定性。

4.放射性衰变

-不稳定的原子核会通过放射性衰变释放能量，达到更稳定的状态。

-常见的放射性衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。

5.结合能与原子核稳定性

-结合能是指将原子核中的质子和中子结合在一起所需的能量。

-结合能越大，原子核越稳定。

6.比结合能

-比结合能是指每个核子所占的结合能。

-比结合能越高，原子