高中物理人教版选修3-5 18.2《原子的核式结构模型》教案设计
人教版高中物理选修3-5第18章第2节原子的核式结构模型(教案)
人教版高中物理选修3-5第18章第2节原子的核式结构模型【知识与技能】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α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
【过程与方法】1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力；2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学开展过程中的作用；3．了解研究微观现象的方法。
【情感态度与价值观】1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神；2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学开展的重要意义。
【教学重难点】★教学重点1．引导学生小组自主思考讨论在于对α粒子散射实验的结果分析从而否认〞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研究方法，渗透物理学研究方法：模型方法，和微观粒子的碰撞方法。
★教学难点引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否认“枣糕模型〞，得出原子的核式结构模型。
【教学过程】★重难点一、α粒子散射实验★1909—1911年卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现．1．实验装置(如以下图)由放射源、金箔、荧光屏等组成注：①整个实验过程在真空中进行．②金箔很薄，α粒子很容易穿过．2．实验现象与结果．绝大多数α粒子穿过金箔后根本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大角度的偏转．极少数α粒子偏转角超过90°，有的几乎到达180°，沿原路返回．α粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇．按照汤姆孙的原子结构模型：带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比α粒子的质量小得多，α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样，其运动方向不会发生什么改变．但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸被反弹回来这一不可思议的现象．卢瑟福通过分析，否认了汤姆孙的原子结构模型，提出了核式结构模型．3．原子的核式结构模型对α粒子散射实验结果的解释〔1〕当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，α粒子就象穿过“一片空地〞一样，无遮无挡，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发生偏转。
人教版高中物理教案-原子的核式结构模型
第二節原子的核式結構模型三維教學目標1、知識與技能（1）瞭解原子結構模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據；（2）知道α粒子散射實驗的實驗方法和實驗現象，及原子核式結構模型的主要內容。
2、過程與方法（1）通過對α粒子散射實驗結果的討論與交流，培養學生對現象的分析中歸納中得出結論的邏輯推理能力；（2）通過核式結構模型的建立，體會建立模型研究物理問題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學發展過程中的作用；（3）瞭解研究微觀現象。
3、情感、態度與價值觀（1）通過對原子模型演變的歷史的學習，感受科學家們細緻、敏銳的科學態度和不畏權威、尊重事實、尊重科學的科學精神；（2）通過對原子結構的認識的不斷深入，使學生認識到人類對微觀世界的認識是不斷擴大和加深的，領悟和感受科學研究方法的正確使用對科學發展的重要意義。
教學重點：（1）引導學生自主思考討論在於對α粒子散射實驗的結果分析從而否定葡萄乾布丁模型，得出原子的核式結構；（2）在教學中滲透和讓學生體會物理學研究方法，滲透三個物理學方法：模型方法，黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法。
教學難點：引導學生小組自主思考討論在於對α粒子散射實驗的結果分析從而否定葡萄乾布丁模型，得出原子的核式結構教學方法：教師啟發、引導，學生討論、交流。
教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備。
（一）引入新課湯姆生發現電子，根據原子呈電中性，提出了原子的葡萄乾布丁模型。
用動畫展示原子葡萄乾布丁模型。
（二）進行新課1、α粒子散射實驗原理、裝置（1）α粒子散射實驗原理：問題：湯姆生提出的葡萄乾布丁原子模型是否對呢？原子的結構非常緊密，用一般的方法是無法探測它的內部結構的，要認識原子的結構，需要用高速粒子對它進行轟擊。
而α粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。
它還可以使螢光屏物質發光。
如果α粒子與其他粒子發生相互作用，改變了運動方向，螢光屏就能夠顯示出它的方向變化。
研究高速的α粒子穿過原子的散射情況，是研究原子結構的有效手段。
人教版物理选修3-5 18.2 原子的核式结构模型 (课件+素材)
二、α 粒子散射实验
α粒子是放射性物质发射的快速运动的 粒子.卢瑟福(E.Rutherford，1871-1937)通过 测量α粒子在电场和磁场的偏向，确定α粒子 的比荷约为氢离子比荷的1/2.
利用闪烁镜和卢瑟福与盖革(H.Geiger 1882-1945)共同发明的计数管，卢瑟福于 1908年测量出α粒子的电荷约为氢离子电荷 的2倍.α粒子是氦原子两次电离的离子He2+.
卢瑟福的提示指引盖革和马斯顿发现α粒 子的大角度散射.
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1908年，盖革对α粒子散射开展更多地研究。
发现用金箔代替铝箔可以使α粒子的散射现象更为
明显，决定系统地研究不同物质地散射作用，希
望“对这些物质在散射能力和遏止能力之间建立
某种联系.”
闪烁法计数要求实
验者实验过程中呆在暗室
中，通过显微镜，眼睛全
身贯注地盯着硫化锌屏， 一个一个地计闪烁数.
闪烁法观察α射线
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粗略估算单次散射α粒子偏转角度
粒子动量 p=mv
作用时间 t =R/v
动量变化量 ∆p =Ft
p kZe2
v
p Ek R
Z=79，Ek~5MeV R~1Å 得 ϕ ≈2.27×10-4rad≈0.013° ϕ
高中的理18.2原子核式结构教案人教版选修3
第2节原子的核式结构教学目标：知识目标：1了解原子学说的发展历史。
2认识α粒子散射实验的重大意义，3了解原子的核式结构模型能力目标：培养学生通过现象认识本质的分析、推理能力情感目标：培养学生锲而不舍，严谨务实的科学态度。
教学重点：α粒子散射实验，卢瑟福的原子核式结构引入新课:1897年，汤姆生发现电子之后，人们意识到原子不再是不可分的，而是由更小的微粒组成的。
电子带负电，而原子是电中性的，可见原子内部还有带正电的物质，这些带正电的物质和电子是如何构成原子的呢？一、汤姆生的原子模型：（1）汤姆生原子模型图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.二、α粒子的散射实验1.α粒子的散射实验：1909－1911年，卢瑟福（英国）（1）装置介绍：放射源：放射性元素镭置于铅盒内，只开一个小孔，使α粒子只沿一个确定方向高速出来，α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心，还可以使荧光物质发光。
金箔：在放射源和荧光屏之间放入金箔，根据荧光屏上出现亮点的位置可以知道α粒子穿过原子后的偏转情况。
显微镜：在荧光屏的后面，起放大作用，更容易观察 显微镜和荧光屏可以在以金箔为中心的一个圆周上运动，统计在各个不同位置相同时间内接收到的光子数就可以确定α粒子穿过金原子后的偏转情况。
整个装置置于一抽成真空的容器中，是为了减小空气分子对α粒子的阻碍作用。
（2）操作步骤：（3）实验现象：①.绝大多数．．．．α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进； ②．少数．．α粒子穿过金箔后发生了较大的偏转； ③．极少数．．．α粒子偏转超过了90°，有的甚至几乎．．．．．．达到180°，象被金箔弹了回来。
极少数的粒子能够观察到的机率是1/8000，即有8000个α粒子轰击金箔，才可能有一个α粒子发生大角度偏转，在这个实验中卢瑟福和他的学生共记录下十万次以上的闪光照片，才发现了少数的α粒子发生大角度偏转。
人教版高中物理选修3-5第18章 第二节 原子的核式结构模型(教学设计)
人教版高中物理选修3-5第18章第二节原子的核式结构一、教学任务分析电子的发现、α粒子散射实验、原子的核式结构模型的提出，这些都是人类探求物质微观结构的认识过程的起点，其中涉及到的实验、逻辑推理方法也都是人类认识自然规律的典型的科学方法。
因此这些内容不仅是本章的核心内容，而且也为后面继续学习人类对微观世界认知过程打下重要的思维与方法的基础。
学习本节内容需要以库仑定律、带电粒子在电场磁场中的运动等电、磁场知识为基础。
从介绍汤姆孙的阴极射线实验入手，通过实验现象分析得到阴极射线是由电子组成的，揭示了原子是可分的。
介绍卢瑟福α粒子散射实验，通过分析实验结果，对汤姆孙建立的“葡萄干蛋糕模型”提出质疑，在此基础上介绍卢瑟福提出的核式结构模型，。
并运用该模型解释α粒子散射实验结果。
在介绍卢瑟福α粒子散射实验的实验设计思想时，使学生了解研究微观世界的一种重要有效的方法与手段是利用其他的高能粒子去碰撞原子，引起某些可能观察到的现象，从分析这些现象的过程中逐步探索认识原子的内部结构和规律。
从而使学生理解人类是如何在实验的基础上认识原子结构；怎样在实验与理论的相互推动下，使认识不断发展不断深入的。
在介绍卢瑟福核式结构模型时，可通过比较该模型、汤姆孙的原子模型与实验结论的相互印证关系，使学生感受到物理模型是一种高度抽象的理想客体和形态；物理学的研究通常需通过提出假设、建立物理模型、实验验证等几个过程；物理学的发展过程，可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
这些认识都将提高学生的科学意识与科学品质。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道卢瑟福α粒子散射实验。
（2）知道原子的核式结构模型。
（3）理解卢瑟福的原子核式结构学说对α粒子散射实验的解释。
2．过程与方法（1）通过分析卢瑟福α粒子散射实验的结果，感受物理学的研究方法——提出假设、建立物理模型、实验验证等方法。
（2）通过了解人类探索认识原子结构的历史，认识人类通过收集、处理和分析微观现象所发出的各种信息，来认识不能直接感知的微观世界的认知手段与方法。
人教版选修3《原子的核式结构模型》教案及教学反思
人教版选修3《原子的核式结构模型》教案及教学反思本文主要介绍人教版选修3《原子的核式结构模型》的教案及教学反思。
这是一门重要的高中物理课程，在理解和掌握原子核的基本原理方面起到了至关重要的作用。
教学目标通过本课程的学习，学生应该能够：1.掌握原子核的基本结构和核力的作用；2.了解原子核的基本性质，包括质量数、原子序数和同位素概念；3.掌握原子核的衰变过程，并了解主要的衰变方式；4.了解核反应和核能源的基本原理。
教学重难点本课程的重点和难点如下：1.原子核的基本结构和核力的作用；2.质量数、原子序数和同位素的概念；3.核衰变和主要衰变方式；4.核反应和核能源的基本原理。
教学内容第一节：原子核的基本结构和核力的作用教学目标1.理解原子核的基本结构；2.掌握原子核的基本性质；3.了解核力的作用。
1.原子核的基本结构；2.原子核的基本性质。
教学难点核力的作用。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过观察和实验来理解原子核的基本结构和核力的作用。
教学过程1.讲解原子核的基本结构和性质；2.实验演示，让学生观察和探究原子核的基本性质；3.讲解核力的作用。
第二节：质量数、原子序数和同位素的概念教学目标1.掌握质量数、原子序数和同位素的概念；2.了解同位素的性质和应用。
教学重点1.质量数、原子序数和同位素的概念；2.同位素的性质和应用。
教学难点同位素的性质和应用。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过观察和实验来掌握质量数、原子序数和同位素的概念，并了解同位素的性质和应用。
1.讲解质量数、原子序数和同位素的概念；2.实验演示，让学生通过观察和探究来了解同位素的性质和应用。
第三节：核衰变和主要衰变方式教学目标1.掌握核衰变的基本原理；2.了解主要的核衰变方式。
教学重点1.核衰变的基本原理；2.主要的核衰变方式。
教学难点主要的核衰变方式。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过实验来了解核衰变的基本原理，并掌握主要的核衰变方式。
高中物理_原子的核式结构模型教学设计学情分析教材分析课后反思
教课方案【课标剖析】本节课课标要求是：认识人类研究原子及其构造的历史，知道原子的核式构造模型。
本节课能够培育学生科学思想：鉴于事实凭证和科学推理对不一样看法和结论提出怀疑和批评，进行查验和修正，从而提出创建性看法的能力与品行。
知道所有物理结论都一定接受实践的查验，在学习和研究中做到脚踏实地，不迷信威望，能与别人合作。
【教材剖析】原子的核式构造选自人教版选修3-5 第十八章第 2 节，第 1 节电子的发现打破了原子不可切割的学说，带负点的小质量电子和带正电的部分如何构成原子？汤姆孙成立了较有影响的原子“枣糕模型” 。
本节课卢瑟福用发现的α粒子散射实验结果否认了汤姆孙的原子模型，提出了原子的核式构造模型。
α粒子散射实验和原子核式构造的内容是本节教课的要点。
同时卢瑟福和原子核式构造的限制性有为进一步研究原子核式构造设置了悬念。
所以本节课在本章有承前启后的作用。
α粒子散射实验是一个很重要的实验，表现了研究微观世界的一种科学方法，也是一个锻炼学生剖析问题、解决问题的知识点。
对卢瑟福如何剖析α粒子散射实验，否认汤姆孙原子模型，提出原子核式构造模型的认识，有益于学生学习人类研究微观世界的科学方法，提高自己剖析、解决问题的能力。
【学情剖析】知识基础：学生初中时已经知道原子是构成物质的最小微粒，对电子也有必定程度的了解，但对原子物理学史的认识极少，对核式构造有必定的认识，但没法进行深入研究。
兴趣状况：学生对风趣的现象兴趣比较大，但对深入研究、探访实质的兴趣还要指引。
能力状况：学生对现象的察看没有问题，但总结概括能力需要将增强。
【教课目的】1.认识α粒子散射实验的实验器械、实验现象 , 能使用凭证对研究的问题进行描绘、解说和展望。
（重难点）2. 知道卢瑟福的原子核式构造模型的主要内容，初步拥有现代物理的物质观。
（要点）3.知道原子的构成、原子和原子核大小的数目级。
【教具】多媒体、爱学平台【教课过程】一、引入一次播放图片，指引学生思虑：“这是什么？” ，学生经历从发现问题，到解决问题的思想过程，其实围观世界也经历了这样的过程，经过实验方法发现规律。
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案一、教学目标1. 让学生了解原子的核式结构模型的概念及其发展过程。
2. 使学生掌握原子核和电子云的基本性质和相互作用。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 原子的核式结构模型的提出2. 原子核和电子云的基本性质3. 原子核式结构模型的验证实验4. 原子核式结构模型在现代物理中的应用5. 原子核式结构模型的意义和局限性三、教学方法1. 采用讲授法，讲解原子的核式结构模型的概念、发展过程及其应用。
2. 利用多媒体演示原子核式结构模型的实验现象和原理。
3. 引导学生进行分组讨论，分析原子核式结构模型的验证实验结果。
4. 组织学生进行实验操作，培养学生的实践能力。
5. 采用提问、答疑等方式，激发学生的思考和探究兴趣。
四、教学准备1. 教学课件和视频资料。
2. 实验器材和试剂。
3. 分组讨论的指导材料。
五、教学过程1. 导入：通过回顾原子的基本概念，引导学生思考原子的内部结构。
2. 讲解：讲解原子的核式结构模型的提出背景、发展过程及其基本原理。
3. 演示：利用多媒体演示原子核式结构模型的实验现象和原理。
4. 分组讨论：引导学生分析原子核式结构模型的验证实验结果，培养学生的科学思维。
5. 实验操作：组织学生进行实验，使学生掌握原子核式结构模型的实际应用。
6. 总结：总结原子的核式结构模型的意义、局限性和在现代物理中的应用。
7. 作业布置：布置相关思考题和练习题，巩固所学知识。
8. 课后辅导：针对学生疑问进行解答，指导学生完成作业。
9. 课程反馈：收集学生对教学过程和教学内容的反馈意见，不断改进教学方法。
10. 教学评价：通过对学生的作业、实验表现和课堂讨论等方面的评价，了解学生对原子核式结构模型的掌握程度。
六、教学评估1. 评估内容：学生对原子的核式结构模型的理解、实验操作能力和科学思维的培养。
2. 评估方法：通过学生的作业、实验报告、课堂讨论和提问等方式进行评估。
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原子的核式结构
一、教学目标
1．知识与技能
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ɑ粒子散射实验的实验方法和实验现象以及原子核式结构模型的主要内容。
2．过程与方法
①通过对ɑ粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。
②通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
③了解研究微观现象的方法。
3．情感态度与价值观
①通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。
②通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
二、教学重点
①引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实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研究方法，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。
三、教学难点
引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构模型。
四、教学资源
多媒体教学设备、PPT多媒体课件、网上下载的FLASH小课件。
五、教学过程
1．回顾历史，引入新课
通过播放1964年我国第一颗原子弹爆炸成功的视频，介绍人类现在已经开始利用原子的核能，其实早在1897年，汤姆孙就发现了电子，使人类第一次敲开原子世界的大门，今天我们就循着前人的足迹研究原子内部结构的发现过程。
2．发现电子，提出问题
汤姆孙发现电子，根据原子呈电中性，原子内还有带正电部分，那么原子内部具有怎样的结构呢？汤姆孙提出了原子的葡萄干布丁模型，动画展示原子葡萄干布丁模型，汤姆孙的原子葡萄干布丁模型虽然能够解释一些物理现象，但无法解释卢瑟福α粒子散射实验3．ɑ粒子散射实验原理、装置、实验现象
ɑ粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。
ɑ粒子散射实验在课堂上无法直接演示，利用动画向学生模拟实验的装置、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，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的ɑ粒子。
动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象，并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。
α粒子散射实验的数据
教师适时提问：根据以上实验数据，用科学语言表述实验结果：
学生分组讨论交流得到实验结果：绝大多数沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
教师再次提问：根据汤姆孙原子模型分析，α粒子轰击金箔后应出现什么情况？
①α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
②按照汤姆孙原子模型，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？
学生分组讨论交流得到结果：
①碰撞前后，质量大的α粒子遇到电子，就像飞行的子弹遇到空气中的尘埃，因此不可能出现大角散射。
②对于α粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，α粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，所以α粒子不可能发生大角度偏转教师再次提问：这个实验结果和我们预想的结果有什么不同？汤姆孙原子结构模型准确吗？
学生分组讨论交流得到结果：汤姆孙原子结构模型无法解释ɑ粒子散射实验现象。
教师再次提问：汤姆孙原子模型中的正电荷和质量均匀分布在整个原子内预想的结果与实验现象不同，你认为原子中的正电荷和质量应如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？
学生小组讨论、小组间互相提问，解答：实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
师生互动，学生小组讨论，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型，得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画α粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识
4．原子核式结构模型
原子有一个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外巨大的空间绕核运动。
原子核的大小，关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m 左右，原子核的大小在10-15～10-14左右．原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的亿分之一。
为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，同时通过表格展示，对比。
5．课堂小结
研究方法：实验现象→分析推理→构造模型。