《原子》教学设计

9.1 《原子》教学设计

一、教材及教学任务分析：

《从原子到星系》是上海教育出版社九年级物理教材第九章，这一章比较独立，主要是从微观和宏观的角度了解物理研究的对象。《原子》是本章的第一节，这一节主要是了解物理研究对象之一——微观世界部分，及粗浅的了解研究微观世界的方法，并学习有关的基本知识。

二、本节教学目标：

1．知识与技能

（1）知道汤姆逊发现电子及汤姆逊的“葡萄干蛋糕模型”。

（2）知道卢瑟福的α粒子散射实验；初步理解原子“行星模型”结构。

（3）知道电子云模型。

（4）知道核能及核能释放的方式，知道人类和平利用核能的途径。

2．过程与方法

（1）通过经历建模过程，明白面对未知领域，尤其是不可视领域时的探究研究方法。（2）能描述原子的“行星模型”结构。

3．情感态度与价值观

（1）通过对原子结构的学习，初步建立科学的物质观

（2）通过了解原子模型的建立过程，激发学生对科学奥秘的探究热情，提高学生的发散思维能力，增强学生大胆猜测的信心。

三、本节重点、难点和关键：

1．教学重点：初步理解“行星模型”

2．教学难点：建模

3．关键点：（1）理解电中性的含义；

（2）对“α粒子散射实验”现象的理解。

四、课时安排：本节内容1课时

五、教学资源：

教师：多媒体设备，有关课件

六、教学设计思路：

本节知识内容要求不高，以历史发展为线索展开，所以实际思路也是以历史发展为线索开展课堂教学。以实验现象—现象分析—建立模型的思路循环递进认识原子结构模型。

本设计重点放在让学生经历问题的提出、通过思考建立微观模型、在实践中检验模型的正确性、进行模型的修正等较完整的体验、研究、学习的过程，了解对于微观世界的研究思路和方法。

本设计难点是对“α粒子散射实验”现象的分析得出“葡萄干蛋糕模型”不符合实际情况，进一步建立“行星模型”的过程。通过学生自己根据已有知识和实验现象建立模型，让学生有充足的思考空间，在交流学生讨论的结果后，再讲解“行星模型”，通过模型对现象的解释，进一步理解“行星模型”。

七、教学流程：

2．流程图说明：

（1）情景：从庄子到德谟克利特再到汤姆逊发现电子，了解人类对物质结构的认识过程。

（2）活动1：从汤姆逊发现电子出发，进行讨论原子内应该有什么？

（3）活动2：学生通过观看“α粒子散射实验”的动画,知道实验现象。

（4）活动3：学生分组讨论对“α粒子散射实验”,实验现象的认识，分析现象背后可能的原子结构

（5）讲解：教师讲解“行星模型”。

（6）活动4：模拟电子绕核高速旋转。

（7）讲解：电子云模型

（8）学生阅读有关核能的内容，了解相关的知识。

3．教学主要环节：

（1）创设情景，提出问题：通过故事进入主题学习。

（2）学生讨论：运用电中性的知识理解原子是可分的，并且一定有正电和负电，在老师的介绍下了解“葡萄干蛋糕模型”。

（3）历史发展：观看动画课件，知道实验现象。

（4）提出问题：这些现象能不能用“葡萄干蛋糕模型”解释？

（5）学生讨论：“葡萄干蛋糕”模型不能解释，说明这个模型不符合实际，那么什么样的模型更符合呢？分组讨论，用文字或图交流，。

（6）教师点评学生的模型，并介绍“行星模型”。

（7）模拟电子高速绕核旋转

（8）引导学生建立“电子云模型”。

（9）学生阅读：课本P31核能的相关内容，了解核能释放的途径和人类利用核能的途径。

八、教学过程

一、引入课题

中外哲学家对同一个问题的不同结论：

我国古代庄子：“一尺之槌，日取其半，万事不竭”。

古希腊德谟克里特：物体是不连续的，分到最后是不可再分的原子。

师：一个说物体永远分不完，另一个说分到最后不能再分，并命名为原子。到底谁对谁错呢？任何一个论断是否科学都要经得住时间的考验，我们看看后人的研究。

二、汤姆逊的研究---“葡萄干蛋糕模型”

1、汤姆逊发现电子：

1897年汤姆逊发现从电中性的原子中射出一种带负电的粒子，他命名为“电子”，面对这一现象你有什么想法吗？这一现象能告诉我们什么呢？

原子中至少由带正电和带负电的两部分组成。德谟克里特是错的

同学们一起来猜测带负电的电子和带正电的电荷如何构成一个电中性的原子。把模型用图画出，用实物展示台展出学生的图。

2.讲解“葡萄干蛋糕模型”

关键是：正电均匀分布，电子像葡萄干浸在其中。

三、卢瑟福的研究—“行星模型”

1.α粒子散射实验

1）用网络下载的动画，简介α粒子散射实验装置（略），同时提醒学生α粒子带正电。

2）讲解实验

a：实验发现绝大多数的粒子几乎直直的穿过金原子，同时画图，如图1。

b：少数发生较大角度的偏转，在图1的基础上画成图2。

c：极少数发生大角度偏转，甚至有个别几乎是反弹，在图2的基础上画成图3。

图1 图2 图3

2．实验分析：

引导的问题：1）原子中有什么会让带正电

．．．的α粒子偏转呢？

2）为什么有的偏转，有的不偏转呢？偏转的大小还不一样？

如果汤姆逊的模型是对的，会不会出现以上的现象呢？

老师提供信息：当正电和正电离的越远时，相互的斥力越小，离的越近时斥力越大。

3）α粒子散射实验说明原子中的正电是集中在一个小区域还是均匀分布的？

3．学生讨论及交流：

4．讲解：

老师边画边讲：（以带三个正电、核外有三个电子的原子为例）原子中正电集中在原子中已很小的空间，称为原子核，带负电的电子在核外绕核高速旋转，

用图来形象地表示。见右图。

引导的问题：原子核是不是也可分呢？

讲解：卢瑟福还发现原子中带正电的也是一个个的粒子，它称之为质子，

还有不带电的粒子，称为中子。

四、电子云模型

模拟电子绕核高速旋转。讲解“电子云模型”。

五、核能

引问：人类不断的研究微观的世界，也为人类带来了一些利益和问题，下面阅读P31有关核能的知识。

附学生可能提出的问题：1、原子核外的电子绕核为何是高速旋转？

2、原子核内是带正电的质子，质子和质子不会互相排斥吗？

3、为什么电子不被原子核吸引到核上？