原子的核式结构模型教学设计.doc

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1、二、原子的核式结构模型教学目标1、知道α粒子散射实验及其现象，了解卢瑟福原子核式结构模型，以及提出此模型的实验依据2、认识实验对理论发展的总要作用3、知道物理模型建立的意义及其局限性，培养学生抽象思维能力和想象力重点难点重点：α粒子散射实验和原子核式结构理论难点：渗透和让学生体会物理学研究方法设计思想α粒子散射实验是一个很重要的实验，体现了研究微观世界的一种科学的方法，也是锻炼学生分析问题、解决问题的知识点。对卢瑟福如何分析α粒子散射实验，否定汤姆孙原子模型，提出原子核式结构模型的了解，有利于学生学习人类研究微观世界的科学方法，提高分

2、析解决问题的能力。因此本节的设计强调核式结构模型建立的依据而非结论，重点在于暴露模型建立的思路和研究的方法。对物理学史的教育要贯穿在整个教学过程当中。教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的枣糕模型。学生活动：师生共同得出汤姆生的原子枣糕模型。点评：用图片或动画展示原子枣糕模型。。【课堂学习】学习活动一：α粒子散射实验问题一：为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构？原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足

3、够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。学生：体会α粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。问题二：α粒子散射是怎么做的α粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象。5通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而

4、可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。问题三：α粒子散射的实验结果是什么？绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进或只发生很小的偏转，但有些α粒子发生了较大的偏转，大约1/8000的α粒子偏转角超过90o，个别的甚至接近180o，就像被弹回来了一样。学习活动二：原子的核式结构模型请同学们根据考虑：问题一：α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对

5、心碰撞，也不会有大角散射。问题二：按照枣糕模型，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？对于α粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，α粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，所以α粒子大角度散射说明枣糕模型不符合原子结构的实际情况。问题三：你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？为什么？先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。教师起引导和组织作用。教师

6、小结：实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。③极少数粒子被弹回　　表明：作用力很大；质量很大；电量集中。点评：教师进行科学研究方法教育：模型法（实验现象）、→（分析推理）→（构造模型）5（通过汤姆生的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福

7、的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流，顺理成章地否定了枣糕模型，并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆生原子模型与粒子散射实验之间的矛盾，可以将粒子分别穿过枣糕模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点）联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学，在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。【例】　如图为卢瑟福所

8、做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是(　　)A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些C．