2024_2025学年高中物理第二章原子结构第2节原子的核式结构模型教案5鲁科版选修3_5.docVIP

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第2节原子的核式结构模型

教学目标

一、学问与技能

1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。

2．知道粒子散射试验的试验方法和试验现象，及原子核式结构模型的主要内容。

二、过程与方法

1．通过对粒子散射试验结果的探讨与沟通，培育学生对现象的分析归纳中得出结论的逻辑推理实力。

2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型探讨物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。

三、情感、看法与价值观

1．通过对原子模型演化的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学看法和不畏权威、敬重事实、敬重科学的科学精神。

2．相识试验对理论发展的重要作用。

3.通过对原子结构的相识的不断深化，使学生相识到人类对微观世界的相识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学探讨方法的正确运用对科学发展的重要意义。

教学重点和难点

教学重点

引导学生自主思索探讨，对粒子散射试验的结果分析从而否定枣糕模型，得出原子的核式结构；

2．在教学中渗透和让学生体会物理学探讨方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。

教学难点

引导学生自主思索探讨，对ɑ粒子散射试验的结果分析从而否定枣糕模型，得出原子的核式结构。

教学用品和主要教学方法

教学用品

电脑多媒体

主要教学方法

老师启发、引导，学生探讨、沟通。

教学过程

教学环节

导入新课

老师为主的活动

学生活动

设计意图

新课讲授

原子真的不行再分了吗？第一个打开原子大门的是英国科学家汤姆孙，他发觉了电子。

1903年，汤姆孙依据原子呈电中性，提出了原子的“葡萄干面包模型”。

科学仅仅有猜想是不够的，还须要试验验证。汤姆孙的原子模型提出后，他的学生卢瑟福想用试验的方法来加以论证。

回答课前提问

了解“枣糕”模型

用电子的发觉引出人们对原子内部结构的探究，设计出不同的模型。

粒子散射试验原理：

粒子散射试验装置

主要由放射源、金箔、荧光屏、显微镜和转动圆盘几部分组成。粒子散射试验在课堂上无法干脆演示，借助多媒体系统，利用动画向学生模拟试验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以视察到穿透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了解，这种视察是特别艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。

视察粒子散射试验装置；动画展示试验中，通过显微镜视察到的现象

体会粒子散射试验中用到科学方法；渗透科学精神的教化。

3.猜想：假如原子结构是汤姆孙的“葡萄干面包模型”，α粒子穿过“葡萄干面包模型”原子的轨迹是怎样的呢？通过分析，无论是小小的电子，还是匀称分布的正电荷，都不会使α粒子发生大角度的偏转，即使受到一点阻挡的话，也至少略微变更一点方向而已。

引导启发学生用科学语言表述试验结果。

学生小组探讨，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。

新课讲授

4.试验的视察结果

绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进；

少数α粒子发生了较大的偏转；

极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被原路弹回。

必需向学生明确：入射的粒子分为三部分。

结果与猜想冲突。是什么造成了α粒子的大角度散射？请同学们思索：通过刚才的分析，我们知道，电子对α粒子的运动几乎没有影响，那只能是原子中带正电的部分，正电荷匀称分布又不行，那你认为原子中的正电荷应当如何分布，才有可能造成α粒子的大角度偏转？

5．原子的核式结构的提出

卢瑟福认为：原子内部有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原子核内；带负电的电子绕核运动。卢瑟福的原子模型有些像太阳系，电子绕核运行就像太阳系的行星绕太阳运行似的。因此，原子的核式结构模型又被称为行星模型。

引导学生通过新模型，重新说明试验现象。

通过学生的探讨与沟通，顺理成章地否定了枣糕模型，并建立新的模型。

冲突的出现预示着新的理论的形成，也只有新的理论可以解决冲突。

6.原子及原子核的大小依据卢瑟福的原子核式结构模型，可以计算出原子核的直径应在10-14m以下。近年来的探讨表明，原子核直径的数量级为10-15m，原子直径的数量级大约是10-10m，原子核的直径只相当于原子直径的十万分之一。

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半径大小（数量级）

类比

原子

10-10m

体育场

原子核

10-15m~10-14m

水滴

新课讲授

7.原子的核式结构模型对α粒子散射试验结果的说明

(1)原子很空旷，原子核很小，绝大多数α粒子穿过原子时离原子核很远，受到原子核的斥力很小，运动方向几乎没有变更，所以绝大多数α粒子沿原来的方向前进。

(2)只有当α粒子特别接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，发生大角度偏转，而这种机会很少，所以只