2024年 第十二章 第2講 原子結(jié)構(gòu) 原子核教學(xué)設(shè)計 魯科版選修3-5

2024年第十二章第2講原子結(jié)構(gòu)原子核教學(xué)設(shè)計魯科版選修3-5授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設(shè)計意圖嘿，寶貝們，今天我們要一起探索原子世界的奧秘，揭開原子核的神秘面紗！??這節(jié)課，我們要用魯科版選修3-5的課本，深入淺出地了解原子核的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。我們要邊學(xué)邊玩，把枯燥的理論變得生動有趣。準(zhǔn)備好了嗎？咱們一起開啟原子核的探索之旅！????核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)的基本理解，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和實證思維。通過原子核的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的模型建構(gòu)和科學(xué)解釋能力，同時加強學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識，讓他們意識到科學(xué)知識對于解釋自然界現(xiàn)象的重要性，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探索的熱情。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

同學(xué)們在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)有了初步的了解，掌握了分子和原子的基本概念。對于原子模型，大家可能對湯姆遜的“葡萄干布丁模型”有所認(rèn)識，但對于更深入的原子結(jié)構(gòu)，比如原子核的構(gòu)成和性質(zhì)，還有待進(jìn)一步探索。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

大部分學(xué)生對探索自然界的奧秘充滿好奇心，對原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣較高。他們的學(xué)習(xí)能力強，能夠通過觀察、實驗和邏輯推理來理解新概念。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的同學(xué)喜歡通過實驗直觀地理解知識，有的則偏好通過閱讀和思考來深入理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)原子核結(jié)構(gòu)時可能會遇到對原子核概念的理解困難，因為這與他們已有的原子模型有所不同。此外，對于原子核的復(fù)雜構(gòu)成和核力等概念，學(xué)生可能感到難以把握。同時，學(xué)生在進(jìn)行放射性實驗時可能會對實驗安全和輻射防護(hù)產(chǎn)生擔(dān)憂。針對這些挑戰(zhàn)，我們需要通過多種教學(xué)手段和實際操作來幫助學(xué)生克服。教學(xué)資源-軟硬件資源：原子結(jié)構(gòu)模型教具、電子顯微鏡、放射性物質(zhì)樣品（注意安全，需在教師指導(dǎo)下使用）

-課程平臺：學(xué)校教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，用于發(fā)布教學(xué)資料和在線討論

-信息化資源：原子核結(jié)構(gòu)相關(guān)的動畫演示軟件、原子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫

-教學(xué)手段：多媒體投影儀、實驗演示臺、黑板或白板教學(xué)過程設(shè)計**用時：45分鐘**

###導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

**步驟：**

1.**情景創(chuàng)設(shè)**：首先，我會展示一段原子結(jié)構(gòu)動畫視頻，讓學(xué)生直觀感受到原子結(jié)構(gòu)的神秘和有趣。

2.**問題提出**：接著，我會提問：“同學(xué)們，剛才我們看到的原子結(jié)構(gòu)，最核心的部分是什么？它有什么特點？”

3.**學(xué)生討論**：請同學(xué)們分組討論，分享他們的看法，并鼓勵他們提出問題。

**用時：5分鐘**

###講授新課（25分鐘）

**步驟：**

1.**原子核的定義**：首先，我會介紹原子核的概念，強調(diào)它是原子的核心，由質(zhì)子和中子組成。

2.**質(zhì)子和中子的性質(zhì)**：接著，我會詳細(xì)講解質(zhì)子和中子的性質(zhì)，包括它們的電荷、質(zhì)量等。

3.**原子核的結(jié)構(gòu)**：我會用原子結(jié)構(gòu)模型教具，展示原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并解釋核力是如何把質(zhì)子和中子束縛在一起的。

4.**放射性**：我會簡要介紹放射性現(xiàn)象，并解釋原子核不穩(wěn)定性導(dǎo)致放射性的原因。

5.**核反應(yīng)**：我會講解核反應(yīng)的基本類型，如裂變和聚變，并舉例說明。

**用時：25分鐘**

###鞏固練習(xí)（10分鐘）

**步驟：**

1.**課堂練習(xí)**：我會給出幾個關(guān)于原子核結(jié)構(gòu)的練習(xí)題，讓學(xué)生在小組內(nèi)討論并解答。

2.**學(xué)生展示**：每組選一個代表來展示他們的答案，并邀請其他小組進(jìn)行評價。

**用時：10分鐘**

###課堂提問（5分鐘）

**步驟：**

1.**提問環(huán)節(jié)**：我會根據(jù)學(xué)生的練習(xí)情況提出問題，如“原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)有什么關(guān)系？”“原子核的穩(wěn)定性是如何影響的？”

2.**學(xué)生回答**：請學(xué)生回答問題，并對他們的答案進(jìn)行點評。

**用時：5分鐘**

###師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

**步驟：**

1.**小組討論**：我會提出一個開放性問題，如“如何利用原子核的知識解釋日常生活現(xiàn)象？”

2.**學(xué)生分享**：請學(xué)生分組討論，并邀請他們分享他們的想法。

3.**教師點評**：對學(xué)生的分享進(jìn)行點評，并鼓勵他們提出更多的問題。

**用時：5分鐘**

###總結(jié)環(huán)節(jié)（5分鐘）

**步驟：**

1.**回顧重點**：我會簡要回顧本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)原子核的重要性。

2.**布置作業(yè)**：請同學(xué)們完成課本上的相關(guān)習(xí)題，并預(yù)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容。

**用時：5分鐘**

###整體流程環(huán)節(jié)

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（25分鐘）

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

5.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

6.總結(jié)環(huán)節(jié)（5分鐘）

**用時：45分鐘**教學(xué)資源拓展1.**拓展資源**：

-原子核衰變：介紹原子核衰變的基本類型，如α衰變、β衰變和γ衰變，以及它們在自然界和人類生活中的應(yīng)用。

-核能利用：探討核能發(fā)電的原理和過程，包括核反應(yīng)堆的工作原理和核能的安全性問題。

-原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展：從湯姆遜的“葡萄干布丁模型”到盧瑟福的“行星模型”，再到現(xiàn)代的量子力學(xué)模型，介紹原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷程。

-核磁共振成像（MRI）：介紹核磁共振成像的原理和它在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用。

2.**拓展建議**：

-**課外閱讀**：推薦學(xué)生閱讀《原子核物理入門》等科普書籍，以加深對原子核物理的理解。

-**在線資源**：指導(dǎo)學(xué)生訪問學(xué)校圖書館或在線數(shù)據(jù)庫，查找有關(guān)原子核物理的學(xué)術(shù)論文和實驗報告。

-**實驗操作**：鼓勵學(xué)生參與原子核物理的實驗課程，通過實際操作來加深對原子核結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

-**科學(xué)競賽**：推薦學(xué)生參加相關(guān)的科學(xué)競賽，如物理奧林匹克競賽，以激發(fā)他們對科學(xué)研究的興趣。

-**項目研究**：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小型的科學(xué)項目研究，如設(shè)計一個簡單的核反應(yīng)模型或研究放射性物質(zhì)的影響。

-**討論小組**：組織學(xué)生成立討論小組，定期討論原子核物理的最新研究進(jìn)展和科學(xué)哲學(xué)問題。

-**實地考察**：如果條件允許，可以組織學(xué)生參觀核電站或科研機構(gòu)，親身體驗核能的應(yīng)用和研究環(huán)境。

-**科普講座**：邀請核物理專家或教師進(jìn)行科普講座，讓學(xué)生直接從專業(yè)人士那里獲取知識。

-**家庭作業(yè)**：布置一些與原子核物理相關(guān)的家庭作業(yè)，如設(shè)計一個原子核結(jié)構(gòu)的手工模型或撰寫一篇關(guān)于核能利用的短文。教學(xué)反思與總結(jié)哎呀，這節(jié)課下來，心里有點小激動，也有點小遺憾。咱們就實話實說，這節(jié)課上的還是挺有意思的，同學(xué)們也都很活躍，但我也發(fā)現(xiàn)了一些可以改進(jìn)的地方。

首先，導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我用了那個原子結(jié)構(gòu)動畫視頻，感覺效果還不錯，孩子們的興趣一下子就被提起來了。他們你一言我一語地討論，提問也很積極，這說明他們對于原子核的結(jié)構(gòu)是挺感興趣的。不過，我注意到有幾個同學(xué)對于視頻中的某些專業(yè)術(shù)語還是有點懵，這就讓我想到，可能以后在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我得多準(zhǔn)備一些輔助材料，比如一些簡單的示意圖或者動畫，幫助那些不太熟悉概念的同學(xué)更好地理解。

講授新課的時候，我盡量用淺顯易懂的語言解釋了原子核的構(gòu)成和性質(zhì)?？吹剿麄冄凵窭锏墓饷?，我知道他們好像懂了，但我也看到一些同學(xué)在下面偷偷玩手機，這可能是因為內(nèi)容對他們來說有些枯燥。所以，我想以后在講解過程中，我可以嘗試加入一些實際生活中的例子，比如核能發(fā)電、核磁共振成像等，讓知識變得更有趣，更貼近他們的生活。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我設(shè)計了幾個問題，讓他們在小組里討論。這個環(huán)節(jié)我覺得挺成功的，同學(xué)們在討論中互相啟發(fā)，有的同學(xué)還提出了很獨到的見解。不過，我發(fā)現(xiàn)有些小組的討論似乎有些偏離主題，這說明我在布置任務(wù)的時候可能沒有說明清楚，或者是在時間控制上有些疏忽。所以，以后我需要在任務(wù)布置和課堂管理上更加細(xì)致。

課堂提問環(huán)節(jié)，我提了一些開放性的問題，鼓勵他們思考。孩子們的回答讓我挺驚喜的，他們能結(jié)合所學(xué)知識，提出一些有深度的問題。但是，也有幾個同學(xué)在回答問題時顯得有些緊張，這可能是因為他們對知識的掌握還不夠牢固。因此，我需要在接下來的教學(xué)中，加強對基礎(chǔ)知識的教學(xué)，確保每個學(xué)生都能扎實掌握。

總的來說，這節(jié)課我覺得還是挺成功的，孩子們在知識、技能和情感態(tài)度上都有所收獲。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如課堂管理、時間控制以及如何讓所有學(xué)生都參與到課堂活動中來。這些問題需要我在今后的教學(xué)中加以改進(jìn)。

比如，我打算在課堂管理上更加嚴(yán)格，確保每個學(xué)生都能集中注意力；在時間控制上，我會提前規(guī)劃好每個環(huán)節(jié)的時間，避免出現(xiàn)超時的情況；至于如何讓所有學(xué)生都參與進(jìn)來，我可能會設(shè)計一些互動性更強的教學(xué)活動，比如小組討論、角色扮演等，讓每個學(xué)生都有機會表達(dá)自己的想法。教學(xué)評價課堂評價：

在課堂教學(xué)中，我通過提問、觀察和測試等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價。首先，我會通過提問來檢驗學(xué)生對新知識的掌握程度，比如在講解原子核結(jié)構(gòu)時，我會提問：“原子核由什么組成？”這樣的問題可以幫助我了解學(xué)生對基本概念的理解。同時，我也會觀察學(xué)生的反應(yīng)，比如他們的眼神、表情和參與度，這些都是評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要指標(biāo)。

在課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，我會讓學(xué)生獨立完成一些練習(xí)題，然后請他們展示答案。這樣的練習(xí)不僅能夠鞏固所學(xué)知識，還能讓我及時發(fā)現(xiàn)他們在理解上的偏差。例如，在講解核反應(yīng)時，我會出一些關(guān)于裂變和聚變的題目，讓學(xué)生計算反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通過這些練習(xí)，我可以觀察他們是否能夠正確應(yīng)用所學(xué)公式和概念。

此外，我還通過小組討論來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在討論過程中，我會注意每個學(xué)生的參與程度和表達(dá)觀點的能力。例如，在討論原子核衰變時，我會讓每個小組提出一個假設(shè)，并解釋他們的推理過程。這樣的活動不僅能夠提高學(xué)生的合作能力，還能讓我評估他們對復(fù)雜問題的理解。

作業(yè)評價：

對于學(xué)生的作業(yè)，我總是認(rèn)真批改，并給予詳細(xì)的點評。作業(yè)是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段，因此我非常重視這一點。

在批改作業(yè)時，我會檢查學(xué)生是否能夠正確應(yīng)用所學(xué)知識解決問題。例如，在布置關(guān)于原子核衰變的作業(yè)時，我會檢查他們是否能夠正確計算出衰變產(chǎn)物的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)。同時，我也會注意學(xué)生的解題過程，看看他們是否能夠清晰地表達(dá)自己的思路。

在點評時，我會給出具體的反饋，指出學(xué)生的優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。例如，如果一個學(xué)生在計算核反應(yīng)時犯了錯誤，我會指出錯誤所在，并解釋正確的計算方法。這樣的反饋不僅能夠幫助學(xué)生糾正錯誤，還能提高他們的解題能力。

此外，我也會鼓勵學(xué)生在作業(yè)中展示自己的創(chuàng)新思維。例如，在討論核能利用時，我會鼓勵學(xué)生提出一些關(guān)于核能未來的設(shè)想。這樣的作業(yè)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，還能提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。重點題型整理1.**題目**：假設(shè)一個原子核由10個質(zhì)子和12個中子組成，請計算該原子核的質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)。

**答案**：質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=10+12=22。原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=10。

2.**題目**：解釋β衰變過程中，一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子并釋放出一個電子的原因。

**答案**：在β衰變過程中，一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子并釋放出一個電子，這是由于中子不穩(wěn)定，會自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，同時釋放出一個反中微子。這個過程遵循電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒定律。

3.**題目**：舉例說明核裂變和核聚變在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

**答案**：核裂變在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用包括核電站的發(fā)電，通過控制核裂變反應(yīng)釋放的能量來產(chǎn)生電能。核聚變的應(yīng)用則體現(xiàn)在氫彈和未來的清潔能源研究中，如受控核聚變實驗，旨在利用聚變反應(yīng)產(chǎn)生巨大的能量。

4.**題目**：分析以下核反應(yīng)方程是否正確，并解釋原因：

\[_{92}^{238}U\rightarrow_{56}^{140}Ba+_{36}^{92}Kr+3_{-1}^{0}e\]

**答案**：這個核反應(yīng)方程不正確。根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒定律，反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)應(yīng)該相等。在這個方程中，反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都不相等，因此這個方程不符合核反應(yīng)的基本原則。

5.**題目**：討論原子核的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)。

**答案**：原子核的穩(wěn)定性與以下因素有關(guān)：

-**質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的比例**：當(dāng)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的比例接近1:1時，原子核更穩(wěn)定。

-**核力**：核力是維持原子核穩(wěn)定的關(guān)鍵力量，它比電磁力強得多，但作用范圍有限。

-**庫侖排斥**：質(zhì)子之間由于帶正電荷而相互排斥，這種排斥力會降低原子核的穩(wěn)定性。

-**中子數(shù)**：中子數(shù)的增加可以提高原子核的穩(wěn)定性，因為中子不帶電，可以減少質(zhì)子間的排斥。內(nèi)容邏輯關(guān)系①本文重點知識點：

-原子核的組成：質(zhì)子、中子

-質(zhì)子和中子的性質(zhì)：電荷、質(zhì)量

-原子核的結(jié)構(gòu)：核力、庫侖排斥

-核反應(yīng)：裂變、聚變

-原子核的穩(wěn)定性：質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)比例、核力

②重點詞句：

-“原子核由質(zhì)子和中子組成?！?/p>

-“質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電荷?！?/p>

-“核力是維持原子核