高三物理粒子散射(物理教.doc)

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1、粒子散射 一、教学目标 1．了解原子的核式结构．2．培养学生通过现象认清本质的分析、推理能力．3．了解原子学说的发展历史，认识α粒子散射实验的重大意义． 二、重点分析 卢瑟福的α粒子散射实验的现象和所说明的问题． 三、教具 1．了解α粒子散射实验．放相机、彩色显示器、录相带．2．分析实验现象．α粒子散射实验挂图． 四、主要教学过程 (一)新课引入很早以前人们就知道原子是组成物质的最小微粒，但是原子内部是怎样的结构呢？1897年，汤姆生发现了电子，人们意识到原子并非是不可再分的．原子内除了电子外还应该

2、有带正电的物质，它们是怎么构成原子的呢？(二)教学过程设计1．汤姆生的原子模型．英国科学家汤姆生对阴极射线进行了一系列的实验研究，确定了阴极射线中粒子带负电，并计算出了它的荷质比e/m．通过进一步的研究发现它的电量跟氢离子的电量基本相同，质量比氢离子小得多．后来人们称之为电子．由此得出电子是原子的基本组成成分的结论．简单介绍汤姆生提出的原子模型．明确：汤姆生认为原子内正电荷均匀分布在其中，电子只是在振动，原子里是“实”的．2．观看《我们的朋友——原子》录相带中有关α粒子散射实验部分．边看录相边思考问

3、题：为什么α粒子大多数不偏转？少数发生较大偏转？极小数发生大角度偏转？3．结合挂图归纳小结．(1)大多数α粒子不偏转的原因是它们运动过程中没有受到阻碍，说明原子内几乎是“空”的．(2)少数α粒子发生较大偏转，说明有带正电的物质对它们产生库仑斥力的作用．(3)极少数α粒子发生大角度偏转，说明它们和某种物质发生了撞击，而且这种物质占据了很小的空间．提出原子的核式结构学说：卢瑟福于1911年提出关于原子的核式结构学说，他指出，在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原

4、子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转．引导学生思考：α粒子散射实验的结果中描述的“绝大多数”、“少数”和“极少数”α粒子的径迹对于卢瑟福提出原子的核式结构学说有什么意义？简单介绍英国物理学家卢瑟福．卢瑟福1871年出生于新西兰，小时候上学时学习很优秀，1892年从新西兰大学毕业后去了英国．后来在汤姆生门下当一名研究生，经汤姆生推荐到加拿大出任一所大学的物理教授．1919年卢瑟福接替他的老师汤姆生担任了英国剑桥大学卡文迪许实验室主任．由于他对原子物理学的突出贡献．被人们尊称为原子核物理之父，并且在

5、1908年获得诺贝尔奖．总结：从汤姆生的原子模型到卢瑟福提出的核式结构学说，人们对于原子结构的研究取得了重大的进展．α粒子散射实验起了决定性的作用．这一结果又一次说明了物理学是以实验为基础发展起来的一门科学．当然科学理论的建立和完善往往要经过几代科学家的努力．原子的核式结构学说并非完美无缺，从经典物理的角度看，电子绕着原子核转，要不断向外界辐射能量，导致电子能量不断减少最终落入核内，这和原子的稳定性出现矛盾．可见人们对原子的认识理论还要进一步发展． 原子 原子核·玻尔假设·教案 一、教学目标 1．了

6、解玻尔的三条假设．和量子数n的关系．3．了解玻尔理论的重要意义． 二、重点、难点分析 1．玻尔理论是本节课的重点内容，通过学习玻尔的三条假设使学生了解玻尔把原子结构的理论向前推进了一步．2．电子在可能的轨道上的能量是指电子总的能量，即动能和电势能的和，这点学生容易产生误解；对原子发光现象的解释也是学生学习的难点． 三、主要教学过程 (一)新课引入前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了矛盾，这说明了经典的电磁理论不适用于原子结构．那么怎么解释原子是稳定的？又怎么解释原子发光的光谱不是

7、连续光谱呢？(二)教学过程设计1．玻尔的原子模型．(1)原子的稳定性．经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转，由于电子辐射能量，因此随着它的能量减少，电子运行的轨道半径也减小，最终要落入原子核中．玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点．玻尔假设一：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．这些状态叫做定态．说明：这一说法和事实是符合得很好的，电子并没有被库仑力吸引到核上，就像行星绕着太阳运动一样．这里所说的定态是指原子可能

8、的一种能量状态，有某一数值的能量，这些能量包含了电子的动能和电势能的总和．(2)原子发光的光谱．经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化，它向外辐射电磁波的频率应该等于绕核旋转的频率．因此原子辐射一切频率的电磁波，大量原子的发光光谱应该是连续光谱．玻尔针对这一问题提出新的观点．玻尔假设二：原子从一种定态(E初)跃迁到另一种定态(E终)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hυ=E初-E终．说明：这一说法也和事实符合得很好，原子