4.3 原子的结构核式模型（教学设计）高中物理（人教版2019选择性必修第三册）.docx

第3节原子的结构核式模型

教学设计

备课人

学科

物理

课题

4.3原子的结构核式模型

教学内容分析

教材从“人类认识原子结构”的历程中分三个阶段讲述，更体现了新课标要求下的科学探究的重要性：第一阶段:发现电子，认识到原子内部也有结构。第二阶段:推测原子中电荷的分布，认识到原子的核式结构。第三阶段:经典电磁理论遇到了矛盾，玻尔提出了新的原子理论。

在教学过程中应重点引导学生思考经典电磁理论遇到的矛盾。提高学生的质疑和探究能力。

学情分析

学生通过化学的学习，对于原子结构有一定的认识，但是科学家经历了怎样的过程，原子那么小，要用什么方法去研究，学生还不太了解，因此对于这一部分的学习，应该有一定的好奇心。有些问题可以引导学生思考，有些研究方法，也可以引导学生用之前所学习的物理知识去理解。

教学目标

物理观念：知道阴极射线及本质，了解电子及其比荷，知道原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度。

科学思维：掌握电子的电荷量、原子的核式结构模型，能够通过科学推理解决相关的问题。

科学探究：探究阴极射线的本质，理解α粒子散射实验，揭示实验本质，得出结论，体会科学家的探索方法，提高观察与实验的能力。

科学态度与责任：通过学习体验科学家探索科学的艰辛，坚持实事求是的科学态度，培养积极探索科学的兴趣。

教学重难点

教学重点：了解电子及其比荷，知道原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度。

教学难点：探究阴极射线的本质，理解α粒子散射实验，揭示实验本质，得出结论，体会科学家的探索方法，提高观察与实验的能力。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课导入

科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？

这种射线称为阴极射线（cathoderay）。对这种射线本质的认识有两种观点：一种观点认为，它是一种电磁辐射；另一种观点认为，它是带电微粒。如何用实验判断哪一种观点正确呢？

了解阴极射线，思考阴极射线的本质。

让学生了解前辈的科学家们对科学的探索历程。

新课教学

一、电子的发现

（一）阴极射线的本质

19世纪，对阴极射线本质的认识有两种观点:

一种观点认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射代表人物赫兹另一种观点认为阴极射线是带电微粒代表人物汤姆孙?

提问：如果是你，你将设计怎样的实验，来探究阴极射线的本质是电磁波还是带电粒子流？

让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场，观察它是否偏转

如果阴极射线发生了偏转，那么阴极射线就是在电场力或洛伦兹力的作用下偏转的，说明阴极射线的本质是带电粒子流。

如果阴极射线没有发生偏转，表示阴极射线不带电，说明阴极射线的本质是电磁波

阴极射线实验

J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。他确认阴极射线是带电的粒子。自1890年起开始研究。

实验装置：真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈.

实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出荧光。

阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线.

阴极射线是带负电的粒子

测定带电粒子的比荷q/m

换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分.

电子发现的历程

1.真空玻璃管两极加上高电压→玻璃管壁上

发出荧光→2.物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线.→3.猜想:(1)阴极射线是一种电磁辐射.(2)阴极射线是带电微粒.→4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转→测出了粒子的比荷

→发现电子

→发现阴极射线带负电

(四）汤姆孙的伟大发现

阴极射线是带负电的电子流。

1889年4月30日，J.J.汤姆孙正式宣布发现电子;

电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论;

从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开……

由于J.J.汤姆生的杰出贡献，1906年他获得诺贝尔物理学奖。

五有关阴极射线实验总结

物理学家把新发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子

【特别提醒】

(1)注意阴极射线和X射线的区别.阴极射线是电子流，X射线是电磁辐射.

(2)由阴极射线在电场、磁场中的偏转可确定射线由带负电的粒子组成.

想一想：为什么说电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元？

J.J汤姆孙研究发现：

①许多现象中都发现了同样的带电粒子---电子，

②它的质量只比最轻原子质量的两千分之一稍多一点。（六）.J.汤姆孙的进一步研究

（1）产生电子的方法

（2）汤姆孙通过进一步的研究证明：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的单元。

（七)密立根油滴实验

电子电荷的精确测定是在1909?1913年间由密立根通过著名