原子的核式結(jié)構(gòu)模型教案

原子的核式構(gòu)造模型教案(共7頁(yè))-本頁(yè)僅作為預(yù)覽文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)刪除本頁(yè)-一般高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書—物理〔選修3－5〕第十八章原子構(gòu)造課標(biāo)要求內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)了解人類探究原子構(gòu)造的歷史以及有關(guān)經(jīng)典試驗(yàn)。1用錄像片或計(jì)算機(jī)模擬，演示α粒子散射試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)氫原子光譜的分析，了解原子的能級(jí)構(gòu)造。2了解光譜分析在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用?；顒?dòng)建議觀看有關(guān)原子構(gòu)造的科普影片。課程學(xué)習(xí)★課標(biāo)要求〔一〕學(xué)問(wèn)與技能1．了解原子構(gòu)造模型建立的歷史過(guò)程及各種模型建立的依據(jù)。2．知道粒子散射試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)現(xiàn)象，及原子核式構(gòu)造模型的主要內(nèi)容。〔二〕過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)粒子散射試驗(yàn)結(jié)果的爭(zhēng)論與溝通，培育學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的分析中歸納中得出結(jié)論的規(guī)律推理力氣。通過(guò)核式構(gòu)造模型的建立，體會(huì)建立模型爭(zhēng)論物理問(wèn)題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)進(jìn)展過(guò)程中的作用。了解爭(zhēng)論微觀現(xiàn)象?！踩城楦小B(tài)度與價(jià)值觀1．通過(guò)對(duì)原子模型演化的歷史的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)家們細(xì)致、敏銳的科學(xué)態(tài)度和不畏權(quán)威、敬重事實(shí)、敬重科學(xué)的科學(xué)精神。2．通過(guò)對(duì)原子構(gòu)造的生疏的不斷深入，使學(xué)生生疏到人類對(duì)微觀世界的生疏是不斷擴(kuò)大和加深的，領(lǐng)悟和感受科學(xué)爭(zhēng)論方法的正確使用對(duì)科學(xué)進(jìn)展的重要意義?！锝虒W(xué)重點(diǎn)1．引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考爭(zhēng)論在于對(duì)粒子散射試驗(yàn)的結(jié)果分析從而否認(rèn)”棗糕模23型”，得出原子的核式構(gòu)造；2．在教學(xué)中滲透和讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)爭(zhēng)論方法，滲透三個(gè)物理學(xué)方法：模型方法，黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法；★教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考爭(zhēng)論在于對(duì)ɑ粒子散射試驗(yàn)的結(jié)果分析從而否認(rèn)”棗糕模型”，得出原子的核式構(gòu)造★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生爭(zhēng)論、溝通?！锝虒W(xué)用具：投影片，多媒體關(guān)心教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排1課時(shí)★教學(xué)過(guò)程〔一〕引入課表達(dá)：湯姆生覺察電子，依據(jù)原子呈電中性，提出了原子的”棗糕模型”。學(xué)生活動(dòng)：師生共同得出湯姆生的原子“棗糕模型”。點(diǎn)評(píng)：用動(dòng)畫呈現(xiàn)原子”棗糕模型”?！捕尺M(jìn)展課1．粒子散射試驗(yàn)原理、裝置〔1〕粒子散射試驗(yàn)原理：湯姆生提出的棗糕原子模型是否對(duì)呢？原子的構(gòu)造格外嚴(yán)密，用一般的方法是無(wú)法探測(cè)它的內(nèi)部構(gòu)造的，要生疏原子的結(jié)構(gòu)，需要用高速粒子對(duì)它進(jìn)展轟擊。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質(zhì)發(fā)光。假設(shè)粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，轉(zhuǎn)變了運(yùn)動(dòng)方向，熒光屏就能夠顯示出它的方向變化。爭(zhēng)論高速的粒子穿過(guò)原子的散射狀況，是爭(zhēng)論原子構(gòu)造的有效手段。學(xué)生：體會(huì)粒子散射試驗(yàn)中用到科學(xué)方法；滲透科學(xué)精神〔勇于攀登科學(xué)頂峰，不怕苦、不怕累的精神〕的教育。教師指出：爭(zhēng)論原子內(nèi)部構(gòu)造要用到的方法：黑箱法、微觀粒子碰撞方法。粒子散射試驗(yàn)裝置粒子散射試驗(yàn)的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠(yuǎn)鏡和轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤幾局部組成。粒子散射試驗(yàn)在課堂上無(wú)法直接演示，期望借助多媒體系統(tǒng)，利用動(dòng)畫向?qū)W生模擬試驗(yàn)的裝置、過(guò)程和現(xiàn)象，使學(xué)生獲得直觀的切身體驗(yàn)，留下深刻的印象。通過(guò)多媒體重點(diǎn)指出，熒光屏和望遠(yuǎn)鏡能夠圍繞金箔在一個(gè)圓周上運(yùn)動(dòng)，從而可以觀看到穿透金箔后偏轉(zhuǎn)角度不同的粒子。并且要讓學(xué)生了解，這種觀看是格外困難細(xì)致的工作，所用的時(shí)間也是相當(dāng)長(zhǎng)的。動(dòng)畫呈現(xiàn)粒子散射試驗(yàn)裝置動(dòng)畫呈現(xiàn)試驗(yàn)中，通過(guò)顯微鏡觀看到的現(xiàn)象試驗(yàn)的觀看結(jié)果必需向?qū)W生明確：入射的粒子分為三局部。大局部沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。提問(wèn)學(xué)生，師生共同用科學(xué)語(yǔ)言表述試驗(yàn)結(jié)果。2．原子的核式構(gòu)造的提出〔1〕投影出三個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生先自己思考，然后以四人小組爭(zhēng)論。其中第1、2個(gè)問(wèn)題學(xué)生根本上能爭(zhēng)論出，第三個(gè)問(wèn)題，通過(guò)師生共同分析，然后讓學(xué)生小組爭(zhēng)論，進(jìn)展邏輯推理得出原子的構(gòu)造。三個(gè)問(wèn)題是：用湯姆生的”棗糕模型”能否解釋ɑ粒子大角度散射？請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)以下三方面去考慮：粒子消滅大角度散射有沒(méi)有可能是與電子碰撞后造成的？依據(jù)”棗糕模型”，粒子在原子四周或穿越原子內(nèi)部后有沒(méi)有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏轉(zhuǎn)為什么學(xué)生小組爭(zhēng)論、小組間相互提問(wèn)，解答。〔2〕教師小結(jié)：1、2：依據(jù)”棗糕模型”，①碰撞前后，質(zhì)量大的粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發(fā)生大的轉(zhuǎn)變，因此不行能消滅反彈的現(xiàn)象，即使是非對(duì)心碰撞，也不會(huì)有大角散射。②對(duì)于粒子在原子四周時(shí)由于原子呈中性，與ɑ粒子之間沒(méi)有或很小的庫(kù)侖力的作用粒子穿過(guò)原子時(shí)，由于原子兩側(cè)正電荷將對(duì)它的斥力有相當(dāng)大一局部相互抵消，使粒子偏轉(zhuǎn)的力不會(huì)很大，所以粒子大角度散射說(shuō)明”棗糕模型”不符合原子構(gòu)造的實(shí)際狀況。師生互動(dòng)，學(xué)生小組爭(zhēng)論，學(xué)生分析推理得到盧瑟福的原子構(gòu)造模型。3：先通過(guò)課件師生分析，然后小組爭(zhēng)論，推理分析得到盧瑟福的原子構(gòu)造模型。教師起引導(dǎo)和組織作用。教師小結(jié)：試驗(yàn)中覺察極少數(shù)ɑ粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來(lái)，說(shuō)明這些ɑ粒子在原子中某個(gè)地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質(zhì)量應(yīng)都集中在一個(gè)中心上。①絕大多數(shù)粒子不偏移→原子內(nèi)部絕大局部是“空”的。②少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)→原子內(nèi)部有“核”存在。③極少數(shù)粒子被彈回 說(shuō)明：作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。點(diǎn)評(píng)：教師進(jìn)展科學(xué)爭(zhēng)論方法教育：模型法〔試驗(yàn)現(xiàn)象〕、→〔分析推理〕→〔構(gòu)造模型〕〔通過(guò)湯姆生的原子構(gòu)造模型到盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型的建立，既滲透科學(xué)探究的因素教學(xué)，又進(jìn)展了模型法的教學(xué)，并將盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型與行星構(gòu)造相類比，指出大自然的和諧統(tǒng)一的美，滲透哲學(xué)教育。通過(guò)學(xué)生對(duì)這三個(gè)問(wèn)題的爭(zhēng)論與交流，順理成章地否認(rèn)了”棗糕模型”，并開頭建立的模型。期望這一局部由學(xué)生自己完成，教師總結(jié)，總結(jié)時(shí)，突出湯姆生原子模型與粒子散射試驗(yàn)之間的沖突，可以將粒子分別穿過(guò)”棗糕模型”和核式構(gòu)造模型的不同現(xiàn)象用動(dòng)畫模擬，形成猛烈的比照，突破難點(diǎn)〕聯(lián)想在以前的學(xué)習(xí)中有哪些進(jìn)展了模型法的教學(xué)，在哪些方面的爭(zhēng)論中可以應(yīng)用模型法來(lái)爭(zhēng)論。得到盧瑟福的原子的核式構(gòu)造模型后再呈現(xiàn)立體動(dòng)畫粒子散射模型，使學(xué)生有更清楚的直觀形象、生動(dòng)的生疏。原子核的電荷與大小半徑大原子原子核小〔數(shù)量級(jí)〕10-10m類10-15m~10-14m半徑大原子原子核小〔數(shù)量級(jí)〕10-10m類10-15m~10-14m比足球場(chǎng)一枚硬幣〔三〕課堂小結(jié)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培育學(xué)生概括總結(jié)力氣。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的挨次不同，從而構(gòu)建他們自己的學(xué)問(wèn)框架?！菜摹匙鳂I(yè)：…★教學(xué)體會(huì)本節(jié)課在未預(yù)備前，本人開頭和大局部的教師一樣，均認(rèn)為該課很簡(jiǎn)潔上，也沒(méi)什么多少內(nèi)容可教學(xué)，作為上公開課不適宜；由于傳統(tǒng)的教學(xué)中，只是告知學(xué)生湯姆生的“棗糕模型”，粒子散射試驗(yàn)，盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型，一節(jié)課 15分鐘就可以講完了。傳統(tǒng)的教學(xué)中只是“授人以魚，并未授人以漁”，學(xué)生并不知道盧瑟福的粒子散射試驗(yàn)為什么要這樣做，并沒(méi)有學(xué)會(huì)盧瑟福通過(guò)推理分析得出原子的核式構(gòu)造模型的科學(xué)方法，可以說(shuō)，這節(jié)課最精華的所在：科學(xué)爭(zhēng)論方法如模型法、黑箱法、微觀粒子碰撞法，學(xué)生并沒(méi)有從中體會(huì)到，是舍本求末的教學(xué)法。本節(jié)課最大的成功之處有：通過(guò)動(dòng)畫呈現(xiàn)了盧瑟福的粒子散射試驗(yàn)，突破了傳統(tǒng)教學(xué)中本試驗(yàn)不夠條件做，只能通過(guò)圖片介紹的缺乏；使難的學(xué)問(wèn)變得更形象生動(dòng)，更簡(jiǎn)潔。通過(guò)讓學(xué)生小組爭(zhēng)論三個(gè)問(wèn)題：有關(guān)用湯姆生的”棗糕模型”能否解釋ɑ粒子散射試驗(yàn)現(xiàn)象，一步一步得出盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型，從而利于提高學(xué)生的規(guī)律推理力氣，觀看力氣，有利用培育學(xué)生勇于攀登科學(xué)頂峰，不怕苦、不怕累的科學(xué)精神。使學(xué)生通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，體會(huì)并把握到爭(zhēng)論原子內(nèi)部構(gòu)造〔未知世界〕的三種方法：模型法、黑箱法、微觀粒子碰撞法，充分表達(dá)了課程中“授人以魚，不如授人以漁”的根本思想。探究在擴(kuò)招狀況下，進(jìn)展教學(xué)有效性的策略爭(zhēng)論，是本節(jié)課的試驗(yàn)主題之一，也是我校開展的一個(gè)重要課題；本節(jié)課在有些學(xué)生的力氣要求太高的地方，承受小步跑的方法，將難點(diǎn)的梯度設(shè)置為幾個(gè)臺(tái)階，如三個(gè)問(wèn)題的答復(fù)爭(zhēng)論，就承受這一方法，從而有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和保持學(xué)習(xí)物理的樂(lè)觀性，使學(xué)生不斷獲得成就感，在小組中體會(huì)到自己的重要性和學(xué)會(huì)在小組學(xué)習(xí)中進(jìn)展協(xié)作團(tuán)結(jié)。在教學(xué)中雖然不能進(jìn)展真實(shí)的試驗(yàn)，但同樣處處滲透著課程理念的科學(xué)探究思想；例如：依據(jù)原子里面的構(gòu)造是怎樣的〔提出問(wèn)題〕──電子的覺察──原子呈電中性──湯姆生因此提出”棗糕模型”〔猜想與假設(shè)〕──是否正確？可以解釋一些試驗(yàn)現(xiàn)象，有其確定的正確性──但無(wú)法解釋粒子散射試驗(yàn)〔進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證〕──依據(jù)ɑ粒子散射試驗(yàn)現(xiàn)象──在原有”棗糕模型”根底上進(jìn)展修正，盧瑟福提出的原子的核式構(gòu)造──建立的理論〔的猜測(cè)與假設(shè)〕──進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證──電子云教學(xué)之中要留意的地方和教學(xué)中的火花：在學(xué)習(xí)的答復(fù)三個(gè)問(wèn)題中，教師要靈敏地處理學(xué)生問(wèn)到的問(wèn)題，不要回避問(wèn)題，這些問(wèn)題有的或許是思想的火花，有的是學(xué)生理解中的誤區(qū)，教師要能準(zhǔn)時(shí)覺察問(wèn)題，而這些就更要求課程下的教師要更具有較高的爭(zhēng)論水平，要進(jìn)一步提高教師的備課水平和質(zhì)量，要能準(zhǔn)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生如何去分析問(wèn)題和進(jìn)展?fàn)幷?，而不是單一供給現(xiàn)成的答案；例如：〔1〕學(xué)生可能在分析問(wèn)題同時(shí)，粒子能將電子打出，那么在屏上就能看到的是電子的亮點(diǎn)，這樣打在屏上的亮點(diǎn)就不愿定是散射后粒子。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分粒子的速度幾乎不變；又由于電子粒子的質(zhì)量較大，當(dāng)電子碰撞到屏上時(shí)，能量較小，體積較小，不易觀看到，從屏上觀看到的應(yīng)當(dāng)是粒子。附1：學(xué)情分析1．學(xué)生的生疏水平我校從去年擴(kuò)招后，由原來(lái)的6個(gè)班擴(kuò)招到16個(gè)班，而廣州市的其他學(xué)校也在擴(kuò)招，明顯感到學(xué)生的整體素養(yǎng)及物理根底在下降，因此依據(jù)現(xiàn)有學(xué)生的具體狀況設(shè)計(jì)教案、一步步設(shè)計(jì)難度梯度，進(jìn)展教學(xué)有效性的策略爭(zhēng)論成為我校的重點(diǎn)課題。為了使教學(xué)更具有代表性，所教教學(xué)班為物理選修一般班，學(xué)生的規(guī)律思維力氣一般，但對(duì)物理有較大的興趣。2．可能存在的學(xué)習(xí)困難估