2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第1節(jié) 敲開原子的大門教案 粵教版選修3-5

2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門教案粵教版選修3-5科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中物理第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門教案粵教版選修3-5教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為粵教版選修3-5第三章“原子結(jié)構(gòu)之謎”的第1節(jié)“敲開原子的大門”。教學(xué)內(nèi)容涉及原子結(jié)構(gòu)的基本概念，包括原子核和核外電子的組成，盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，以及電子云模型。這與學(xué)生已學(xué)習(xí)過的化學(xué)中原子概念以及物理學(xué)中的基本粒子知識(shí)相關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生建立起原子結(jié)構(gòu)的初步框架，理解原子內(nèi)部各部分的功能與關(guān)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)原子光譜和量子力學(xué)打下基礎(chǔ)。學(xué)生在初中階段已接觸過原子模型，本節(jié)內(nèi)容將在此基礎(chǔ)上深化對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，引入更高級(jí)的物理概念。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。通過學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)之謎，學(xué)生將能夠：1）運(yùn)用科學(xué)方法理解原子核式結(jié)構(gòu)模型，發(fā)展模型建構(gòu)與批判性思維；2）分析盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)，鍛煉證據(jù)識(shí)別與邏輯推理能力；3）結(jié)合電子云模型，提升對(duì)微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，形成科學(xué)探究的習(xí)慣。這些目標(biāo)旨在幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，提高解決實(shí)際問題的能力，并激發(fā)對(duì)物理學(xué)科的興趣與熱情，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中年級(jí)學(xué)生，他們?cè)谥R(shí)層面已具備基本的物理和化學(xué)知識(shí)，對(duì)原子概念有初步了解。在能力方面，學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析能力，能夠理解科學(xué)探究的過程。然而，對(duì)于較為抽象的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的深入理解，可能還存在困難。在素質(zhì)方面，學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力有待加強(qiáng)，對(duì)物理現(xiàn)象的好奇心和求知欲是推動(dòng)學(xué)習(xí)的積極因素。

學(xué)生在學(xué)習(xí)行為上，普遍習(xí)慣于接受性學(xué)習(xí)，對(duì)于需要主動(dòng)探究和思考的問題可能會(huì)顯得不夠積極。此外，部分學(xué)生可能在邏輯推理和批判性思維方面較弱，這將對(duì)理解原子結(jié)構(gòu)模型和實(shí)驗(yàn)分析造成影響。針對(duì)這些情況，教學(xué)中需要設(shè)計(jì)更具啟發(fā)性和互動(dòng)性的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，激發(fā)思考，以提高他們對(duì)課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用能力。同時(shí)，通過小組討論和實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和科學(xué)探究習(xí)慣，為深入學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)資源1.硬件資源：原子結(jié)構(gòu)模型教具、電子示教板、多媒體投影儀。

2.軟件資源：物理教學(xué)軟件、原子結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示程序。

3.課程平臺(tái)：校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、教室互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)。

4.信息化資源：電子教材、在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)、科普視頻。

5.教學(xué)手段：PPT展示、課堂討論、小組合作、實(shí)驗(yàn)探究、案例分析。教學(xué)過程首先，讓我們一起來回顧一下我們已經(jīng)了解的原子知識(shí)。在初中階段，你們已經(jīng)學(xué)習(xí)過原子由原子核和電子組成的基本概念。今天，我們將深入探索原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，揭開原子之謎。（5分鐘）

1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，你們知道原子是如何被發(fā)現(xiàn)的嗎？讓我們一起觀看一段科普視頻，了解原子結(jié)構(gòu)探索的歷史。（10分鐘）

2.原子核式結(jié)構(gòu)模型

（1）展示原子核式結(jié)構(gòu)模型教具，解釋原子核位于中心，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能取代之前的“布丁模型”？

3.盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)

（1）盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？

（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)如何證明原子核式結(jié)構(gòu)模型的正確性？

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之前的“布丁模型”預(yù)測(cè)有何不同？

4.電子云模型

我們已經(jīng)了解了原子核式結(jié)構(gòu)模型，但電子在原子中的分布并非固定不變。接下來，我們來學(xué)習(xí)電子云模型。（10分鐘）

（1）展示電子云模型動(dòng)畫，解釋電子云表示電子在原子中的概率分布。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考：電子云模型如何解釋原子的化學(xué)性質(zhì)？

5.課堂小結(jié)

現(xiàn)在，我們來總結(jié)一下今天所學(xué)的內(nèi)容。請(qǐng)同學(xué)們回答以下問題：（10分鐘）

（1）原子核式結(jié)構(gòu)模型的基本原理是什么？

（2）盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)如何驗(yàn)證原子核式結(jié)構(gòu)模型的正確性？

（3）電子云模型如何描述電子在原子中的分布？

6.課后作業(yè)

為了鞏固今天所學(xué)的內(nèi)容，我給大家布置以下作業(yè)：

（1）閱讀課本，復(fù)習(xí)原子核式結(jié)構(gòu)模型和電子云模型。

（2）完成課后習(xí)題。

（3）預(yù)習(xí)下一節(jié)課內(nèi)容：原子光譜。

7.結(jié)束語

同學(xué)們，今天我們揭開了原子結(jié)構(gòu)之謎，了解了原子核式結(jié)構(gòu)模型和電子云模型。希望你們通過今天的課程，能夠更好地理解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。下節(jié)課，我們將繼續(xù)探索原子光譜的奧秘。下課！教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-圖書資源：推薦學(xué)生閱讀與原子結(jié)構(gòu)相關(guān)的科普書籍，如《原子論的起源與發(fā)展》、《探索原子世界》等，以加深對(duì)原子結(jié)構(gòu)歷史和發(fā)展的了解。

-視頻資源：鼓勵(lì)學(xué)生觀看科學(xué)探索類節(jié)目，如《走近科學(xué)》、《探索發(fā)現(xiàn)》等，其中涉及原子和量子物理的專題，幫助學(xué)生在視覺上更直觀地理解抽象的原子結(jié)構(gòu)。

-實(shí)驗(yàn)資源：建議學(xué)生利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室或家庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)套件，進(jìn)行與原子結(jié)構(gòu)相關(guān)的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，如制作原子模型、觀察電子運(yùn)動(dòng)軌跡等，以提高動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

2.拓展建議：

-研究性學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生以小組形式，選擇一個(gè)與原子結(jié)構(gòu)相關(guān)的課題進(jìn)行深入研究，如原子核的穩(wěn)定性、電子云的數(shù)學(xué)描述等，通過查閱資料、討論分析，撰寫研究報(bào)告，提升研究性學(xué)習(xí)能力。

-學(xué)術(shù)講座：建議學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)舉辦的物理學(xué)科講座，尤其是關(guān)于原子物理和量子力學(xué)方面的講座，以便與專家學(xué)者面對(duì)面交流，拓寬知識(shí)視野。

-創(chuàng)新思維訓(xùn)練：組織學(xué)生參與思維導(dǎo)圖繪制活動(dòng)，圍繞原子結(jié)構(gòu)主題，將所學(xué)知識(shí)以圖形化的方式呈現(xiàn)出來，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和知識(shí)整合能力。

-跨學(xué)科學(xué)習(xí)：原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)的元素周期表緊密相關(guān)，建議學(xué)生探索原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系，了解原子序數(shù)、電子排布與元素性質(zhì)之間的關(guān)系，促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的融合。內(nèi)容邏輯關(guān)系①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)闡述：

1.原子核式結(jié)構(gòu)模型：強(qiáng)調(diào)原子核位于原子中心，由質(zhì)子和中子組成，電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。

2.盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)：解釋?duì)亮Ｗ釉诮饘俨系纳⑸洮F(xiàn)象，以及這一現(xiàn)象如何支持原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出。

3.電子云模型：介紹電子云的概念，即電子在原子中的概率分布，以及這一模型如何解釋原子的化學(xué)性質(zhì)。

②關(guān)鍵詞與句式表達(dá)：

1.關(guān)鍵詞：原子核、電子、盧瑟福散射、電子云、概率分布。

2.句式表達(dá)：

-“盧瑟福的散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，即……”

-“電子云模型表明，電子在原子中的分布是……”

③板書設(shè)計(jì)：

1.板書標(biāo)題：第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第1節(jié)敲開原子的大門

-原子核式結(jié)構(gòu)模型

-原子核：質(zhì)子+中子

-電子：圍繞原子核運(yùn)動(dòng)

-盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)

-α粒子散射現(xiàn)象

-支持原子核式結(jié)構(gòu)模型

-電子云模型

-電子概率分布

-解釋化學(xué)性質(zhì)

板書設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，通過清晰的層次和重點(diǎn)突出，幫助學(xué)生更好地理解和記憶課程內(nèi)容。重點(diǎn)題型整理1.解釋盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)的基本原理及其在原子結(jié)構(gòu)研究中的作用。

答案：盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)通過發(fā)射α粒子轟擊金屬箔，觀察α粒子的散射角度和分布，從而推測(cè)出原子內(nèi)部存在一個(gè)密集的正電荷區(qū)域（原子核），而大部分空間是空的，電子在其中運(yùn)動(dòng)。這一實(shí)驗(yàn)支持了原子核式結(jié)構(gòu)模型的提出。

2.描述電子云模型的基本概念，并說明它如何解釋原子的化學(xué)性質(zhì)。

答案：電子云模型認(rèn)為電子在原子中的分布不是固定軌道上的點(diǎn)，而是具有一定概率分布的空間區(qū)域。原子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于其最外層電子的分布，電子云模型通過描述這些電子的概率分布，從而解釋了原子為何能形成化學(xué)鍵，以及原子的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)。

3.分析原子核式結(jié)構(gòu)模型與電子云模型之間的關(guān)系。

答案：原子核式結(jié)構(gòu)模型和電子云模型是原子結(jié)構(gòu)研究的兩個(gè)重要階段。原子核式結(jié)構(gòu)模型強(qiáng)調(diào)了原子核和電子的位置關(guān)系，而電子云模型進(jìn)一步解釋了電子在原子中的具體分布情況。兩者之間的關(guān)系在于，電子云模型在原子核式結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，提供了更精細(xì)的電子運(yùn)動(dòng)描述，從而更準(zhǔn)確地解釋了原子的化學(xué)性質(zhì)。

4.通過一個(gè)實(shí)例，說明如何利用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)來解釋化學(xué)鍵的形成。

答案：例如，氫分子（H2）的形成。兩個(gè)氫原子的電子云重疊，使得兩個(gè)原子的最外層電子形成了一個(gè)共同的電子云，從而形成了化學(xué)鍵。這個(gè)過程可以解釋為，兩個(gè)氫原子的原子核之間的正電荷相互吸引，同時(shí)兩個(gè)原子的電子云中的電子也相互吸引，這種相互作用導(dǎo)致了化學(xué)鍵的形成。

5.解釋為什么原子的化學(xué)性質(zhì)主要由其最外層電子決定。

答案：原子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于最外層電子的排布，因?yàn)檫@些電子參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)最容易得失。原子的最外層電子數(shù)決定了原子的價(jià)態(tài)，即原子在化學(xué)反應(yīng)中能提供的或需要的電子數(shù)。因此，最外層電子的分布情況決定了原子與其他原子形成化學(xué)鍵的能力，進(jìn)而決定了原子的化學(xué)性質(zhì)。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試采用了多元化的教學(xué)手段，如科普視頻、動(dòng)畫演示和實(shí)驗(yàn)探究，以增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和興趣。這種多感官的教學(xué)方式，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和理解深度。

2.我還鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí)，通過互動(dòng)交流，激發(fā)學(xué)生的思考與探究。這種教學(xué)模式不僅增強(qiáng)了學(xué)生的合作能力，也促進(jìn)了課堂氛圍的活躍。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解還不夠深入，可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)前的理論講解不夠充分，或者實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的引導(dǎo)不夠細(xì)致。

2.另外，課堂時(shí)間安排上可能存在一定的緊張，導(dǎo)致學(xué)生在某些環(huán)節(jié)的思考和消化時(shí)間不足。

（三）改進(jìn)措施

針對(duì)上述問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中進(jìn)行以下改進(jìn)：

1.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，我會(huì)增加一些理論鋪墊，通過生動(dòng)的例子和圖示，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和預(yù)期現(xiàn)象。

2.在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，我會(huì)更加注意引導(dǎo)學(xué)生觀察細(xì)節(jié)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，確保學(xué)生能夠從實(shí)驗(yàn)中得到充分的啟發(fā)和收獲。

3.我將優(yōu)化課堂時(shí)間管理，合理分配理論講解、實(shí)驗(yàn)探究和課堂討論的時(shí)間，確保學(xué)生在每個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠的時(shí)間進(jìn)行思考和吸收。

4.此外，我還會(huì)繼續(xù)探索更多有效的教學(xué)方法，如引入案例教學(xué)、角色扮演等，以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）閱讀課本相關(guān)章節(jié)，鞏固原子核式結(jié)構(gòu)模型、盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)和電子云模型的基本概念。

（2）完成課后習(xí)題，特別是與原子結(jié)構(gòu)相關(guān)的計(jì)算題和解釋題，以檢驗(yàn)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解。

（3）繪制原子核式結(jié)構(gòu)模型圖和電子云模型圖，標(biāo)注出主要組成部分和特點(diǎn)。

（4）撰寫一篇小論文，探討原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析。

2.作業(yè)反饋：

（1）在批改學(xué)生的作業(yè)時(shí)