高中物理选修3-5教学设计 3.1 原子核结构 教案

一、原子核的组成质子，中子二、原子核的表示质量数、电荷数三、原子核的结合核力：强大，短程，电荷无关四、原子核的变化核反应：质量数、电荷数守恒授课题目 3.1 原子核的组成与核力核反应第 1 课时授课时间年月日星期教学目标知识与技能1．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

2. 能用原子核的表示方法来表示不同的原子核，记住质子和中子的表示方法。

3. 了解核力的概念，知道核力是强相互作用力。

4. 理解核反应中质量数守恒和电荷数守恒，并且能根据这两条守恒律补全核反应方程式。

过程与方法1. 通过探究核力的存在，培养学生的推理能力。

2. 通过了解质子和中子的发现过程，体会探索未知世界的方法。

情感态度与价值观1. 通过了解核力的成因现在还在探索之中，激发学生的探索热情。

2. 通过学习核反应中质量数和电荷数守恒，体会守恒律的普遍性。

教学重点原子核的组成，核反应方程式的书写教学难点探究核力的存在，理解为什么原子核要有中子来维持核的稳定教学方法讲授法，练习法教学手段多媒体教学设备，ppt板书或板图设计3.1原子核的组成与核力核反应“附中教师要做教育家，不要当教书匠。

”——陈元晖教学过程环节检测内容检测结果及补救措施针对教学重难点的当堂检测反馈教学反思“一课一得、逐点反馈、跟踪纠偏、即时跟进”——探索东师附中朝阳学校“优效”教学模式教学过程环节教师活动学生活动1.引入【提问】何谓玻尔的原子模型？玻尔原子模型建立后，科学家开始思考原子核是否能够再分？这节课我们学习原子核由什么组成，这些成分如何结合在一起，以及原子核如何发生变化？2. 原子核的组成1. 质子，中子，核子的概念质子由卢瑟福发现，他用α粒子轰击氮原子核，发现了氢原子核，即质子。

中子由查德威克（卢瑟福的学生）发现，他用α粒子轰击轻金属铍，然后用得到的射线轰击石蜡，打出了质子。

发现这种射线是一种中性粒子流。

质子和中子统称为核子3. 原子核的表示方法1. 原子核的表示主要由三部分组成：化学元素符号，核质量数（即核子数，位于左上角角标），核电荷数（即质子数，位于左下角角标）。

第一节原子核的组成一、核心素养通过《原子核的组成》的学习过程，引导学生树立正确的、严谨的科学研究态度。

树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

二、教学目标1．知道什么是放射性及放射性元素；2．知道三种射线的特性；3．知道原子核的组成，会正确书写原子核的符号；4．通过核结构模型的探究，经历分析和解决问题的过程，体会物理学的研究方法。

三、教学重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。

四、教学难点知道三种射线的性质和原子核的组成。

五、教学活动【导入】现在我们已经知道原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成。

在我们最开始研究原子核内部的信息时，最早是来自天然放射现象。

人们从破解天然放射现象入手。

今天我们也从“天然放射现象”入手，逐步揭开原子核的神秘面纱。

【问题1】看书第65页，“天然放射现象”一部分，并完成讲学稿。

（一）天然放射现象1．放射性：物质发射射线的性质称为放射性。

2．放射性元素：具有放射性的元素，称为放射性元素。

3．放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83 的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。

4．天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象，叫做天然放射现象。

贝可勒尔发现了天然放射现象。

天然放射现象说明了原子核具有复杂结构，原子核还可再分。

例1、天然放射现象说明：（BC ）A．原子不是单一的基本粒子B．原子核不是单一的基本粒子C．原子内部大部分是空的D．原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的【问题2】通过课件分析：1．在磁场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。

答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带正电，右偏的带负电，不偏的不带电。

2．在电场中：观察到的现象是什么？分析三种射线的电性。

答：三束射线中有两束发生偏转，左偏的带负电，右偏的带正电，不偏的不带电。

【问题3】看书第65页，“射线到底是什么”一部分，分组讨论进行总结，填入表格。

高中物理原子的结构教案
教学目标：
1. 了解原子的基本结构和组成部分；
2. 掌握原子中质子、中子和电子的数量和相互关系；
3. 探索原子的能级和电子分布规律。

教学重点：
1. 原子的基本组成部分；
2. 质子、中子和电子的数量和电子分布规律。

教学难点：
1. 原子的转化和电子的能级和轨道；
2. 电子在原子中的分布规律。

教学准备：
1. 实验仪器：示波器、X射线仪；
2. 实验材料：钨丝、钠灯等。

教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入实验，引发学生对原子结构的兴趣，带领学生进入本节课内容。

二、概念讲解（15分钟）
1. 原子的组成部分：质子、中子、电子；
2. 质子、中子的作用和数量；
3. 电子的能级和轨道结构。

三、实验操作（20分钟）
学生根据老师的指导，使用X射线仪等实验仪器，观察原子内部结构的特点，了解质子、中子和电子的性质。

四、小组讨论（10分钟）
学生分组讨论原子内部结构的规律和特点，探讨电子的分布规律和轨道结构。

五、解析总结（10分钟）
教师总结本节课的重点内容，澄清学生对原子结构的认识，帮助学生掌握关键知识点。

六、作业布置（5分钟）
布置相关作业，让学生巩固课堂所学知识，提前预习下节课内容。

教学反思：
通过本节课的教学活动，学生对原子的基本结构和组成有了初步的了解，能够区分质子、中子、电子在原子中的作用和数量关系。

但在电子的能级和轨道结构理解上，部分学生仍有困难，需要在后续教学中加强相关知识点的讲解和实验操作。

高中物理原子结构教案一、教学目标1. 了解原子的基本结构，包括原子核、电子云和质子、中子的性质；2. 理解原子序数、元素符号和相对原子质量的概念；3. 掌握原子的电子排布规律，包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数；4. 理解原子的稳定性和化学性质。

二、教学内容1. 原子的基本结构：原子核和电子云；2. 原子核的组成：质子和中子；3. 原子的基本参数：原子序数、元素符号和相对原子质量；4. 原子的电子排布规律：主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数；5. 原子的稳定性和化学性质。

三、教学重点和难点1. 原子的基本结构和组成；2. 原子的电子排布规律。

四、教学方法1. 讲授：通过讲解理论知识，梳理原子结构的基本概念；2. 实验：进行一些原子结构相关的实验，如原子核实验和电子排布实验；3. 讨论：引导学生参与讨论和思考，帮助学生深入理解原子结构的概念。

五、教学过程1. 引入：通过引入实际生活中的事例，引起学生对原子结构的兴趣；2. 讲解：讲解原子的基本结构和组成，介绍原子的基本参数和电子排布规律；3. 实验：进行实验，让学生亲自操作观察原子结构的实验现象；4. 讨论：与学生一起讨论原子的稳定性和化学性质，引导学生探讨原子结构的深层次问题；5. 总结：总结本节课的重点内容，巩固学生对原子结构的理解。

六、作业布置1. 阅读相关教材，巩固对原子结构的概念；2. 完成相关习题，提升对原子结构的运用能力；3. 准备下节课的课前预习。

七、教学反馈1. 对学生的作业进行评分，及时反馈学生的学习情况；2. 听取学生的意见和建议，及时调整教学方法和内容；3. 总结本节课的教学效果，为下节课的教学做好准备。

以上为高中物理原子结构教案范本，仅供参考。

原子核的组成教学目标1．在物理知识方面要求．(1)了解原子核的人工转变．了解它的方法和物理过程．(2)了解质子和中子是如何被发现的．(3)会写核反应方程式．(4)了解原子核的组成，知道核子和同位素的概念．2．掌握利用能量和动量守恒的思想来分析核反应过程．从而培养学生运用已知规律来分析和解决问题的能力．3．通过发现质子和中子的历史过程，使学生认识通过物理实验研究和探索微观结构的研究方法及体会科学研究的艰巨性和严谨性．重点、难点分析1．重点是使学生了解原子核的人工转变和原子核的组成．在原子核的人工转变中发现了质子和中子，它是确定原子核组成的实验基础．2．用已经学过的能量和动量守恒以及有关的知识来分析核反应过程，是本节的难点．教具准备1．分析卢瑟福做的“α粒子轰击氮原子核的实验”．2．讲解约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇做的“用来自铍的射线去轰击石蜡的实验”．用投影幻灯、投影片．引入新课通过上一章的学习，我们已经知道，原子是由电子和原子核组成的，原子核处于原子的中心，体积很小，那么原子核有没有结构，它又是由什么组成的呢？下面我们就来学习这方面的知识．教学过程一、天然放射性现象1.放射性铀和含铀的矿物质都能够发出看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸箱里的照相底片感光.物体放射出射线的性质叫做放射性.深化升华射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分.2.放射性元素具有放射性的元素叫做放射性元素.放射性并不是少数几种元素才有的.研究发现，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，元素这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象，现在用人工的方法也可以制造放射性同位素.记忆要诀原子序数大于等于83的所有元素都有放射性.原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.3.天然放射性元素：能自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素.虽然具有天然放射性元素的种类很多，但它们在地球上的含量很少.4.天然放射现象发现的意义：原子核具有复杂的结构，实际上人们认识到原子核具有复杂结构就是从天然放射性开始的.联想发散原子核内部的消息，最早来自天然放射现象.人们从破解天然放射现象入手，一步步揭开了原子核的秘密.如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响，也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关.因此，原子核不是组成物质的最小微粒，也存在着一定结构.二、射线到底是什么1.研究方法：让放射线通过电场或磁场来研究其性质.把样品放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照相底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了.若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，结果在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，由三种粒子组成，如图所示.2.各种射线的本质和特性(1)α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能.特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离.(2)β射线：贝克勒尔证实，β射线是电子流，其速度可达光速的90%.特征：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱.(3)γ射线是一种波长很短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ＜10-10 m.特征:贯穿本领最强,能穿透几厘米厚的铅板,但电离作用最弱.学法一得 三种射线的区分：让三种射线同时穿过磁场，不发生偏转的是γ射线，因为其不带电，不受磁场的影响；偏转角度较小的是α射线，因为其质荷比q m 较大，根据公式r=qBmv可知偏转半径大，在磁场中的偏转角度较小.同理可知偏转角度较大的是β射线，因为其质荷比qm较小.并且它们的偏转方向不同，还可以根据左手定则和偏转方向判定其射线属于哪种射线.辨析比较 三种射线的比较三、原子核的组成 1.探究过程(1)卢瑟福的实验结论：卢瑟福用α粒子轰击氮核时，发现了一种新粒子，这种粒子带有一个单位的正电荷，其质量与氢原子的质量相近.随后人们又用类似的方法从氟、钠、铝等原子核中打出了同样的粒子(质子).(2)结论：质子是原子核的组成部分. (3)猜测：原子核只由质子组成.分析论证：如果原子核只是由质子组成，它的电荷数应该与质量数相等.这和绝大多数原子核的电荷数只是质量数的一半或者还少一些的事实相矛盾，说明猜测错误.再猜测：原子核内还应该存在着质量跟质子差不多的不带电的中性粒子，即中子. 实验验证：卢瑟福的学生在研究用射线轰击铍而产生的一种能量极高、贯穿能力很强的中性粒子时，证实中性粒子的质量与质子的质量近似相等，就是猜测的中子.构建模型：原子核由质子和中子组成.联想发散 中子的发现不仅使人们了解到原子核是由质子和中子组成，而且为科学家提供了轰击其他原子核时，不受静电斥力的最佳“炮弹”，使它有更多的机会和带电核发生碰撞.中子“炮弹”的利用，不仅为原子核物理的研究开辟了崭新的道路，也为后来核能的利用打下了基础.2.原子核的组成原子核由质子和中子组成.组成原子核的质子和中子通称为核子.质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子质量几乎相等，都等于一个质量单位.学法一得 原子核的结构无法通过实验直接观察，只能通过科学的思维和研究方法进行间接研究.由实验结果→分析猜测→提出模型→实验验证→建立新理论→构建正确的模型是探索微观结构的基本方法.3.原子核的电荷数原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数.通常用字母Z 表示.深化升华 原子核的电荷数，就是原子核内质子数，也就是这种元素的原子序数. 4.原子核的质量数原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子的质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫做原子核的质量数，用字母A 表示.要点提示 原子核的质量数，就是原子核中的核子数. 5.原子核的符号(1)原子符号的通式：X AZ式中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为原子核的核电荷数.如常见的碳原子核的质量数为12，质子数为6，则可表示为C 126，还可表示为12C ，碳12，碳12等.(2)各粒子的符号 ①α粒子(即氦核)：He 42 ②质子(即氢核)：H 11或P 11 ③中子：n 10 ④电子：e 01深化升华 (1)原子核中的两个整数①质量数A ：等于质子数和中子数之和，即核子数； ②电荷数Z ：等于质子数. (2)原子核中的两个等式①核电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=核外电子数； ②质量数(A)=核子数=质子数+中子数 6.同位素具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素.原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同.例如氢的三种同位素：氕(H 11)、氘(H 21)、氚(H 31). (三)课堂小结1．原子核的人工转变是研究原子核内部结构的重要方法．2．为了了解原子核的内部结构，卢瑟福首先做α粒子轰击氮核的实验．即用高能粒子轰击原子核是实现原子核人工转变的基本方法．3．用α粒子轰击原子核的核反应过程是α粒子先与被轰击的原子核形成新的不稳定的复核，然后复核立即衰变放出质子并形成新核．4．质子是原子核的组成部分．。

2019粤教版选修(3-5)3.1《敲开原子的大门》word 学案【学习目标】（1）了结汤姆生发现电子的历史过程。

（2）知道什么是阴极射线，了解他的实质。

（3）体会研究阴极射线的方法。

【学习重点】电子发现的方法和过程。

通过实验说明阴极射线的存在，对阴极射线的一系列实验研究发现了电子。

电子的发现说明原子不是组成物质的最小微粒。

【知识要点】1、阴极射线气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体史料：科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。

1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。

德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。

所以他把这种未知射线称之为阴极射线。

对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。

（1）电磁波说：代表人物，赫兹。

认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程（2）粒子说：代表人物，汤姆孙。

认为这种射线的本质是一种高速粒子流。

2、汤姆孙的研究英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。

实验装置如图所示，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C 1C 2后沿直线打在荧光屏A ＇上。

（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。

在平行极板区域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外。

当满足条件： 时，则阴极射线不发生偏转。

则：（3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知，其速度偏转角为：又因为：且 则： 根据已知量，可求出阴极射线的比荷。

思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。

这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。

人教版高中物理选修3-5第18章第二节原子的核式结构一、教学任务分析电子的发现、α粒子散射实验、原子的核式结构模型的提出，这些都是人类探求物质微观结构的认识过程的起点，其中涉及到的实验、逻辑推理方法也都是人类认识自然规律的典型的科学方法。

因此这些内容不仅是本章的核心内容，而且也为后面继续学习人类对微观世界认知过程打下重要的思维与方法的基础。

学习本节内容需要以库仑定律、带电粒子在电场磁场中的运动等电、磁场知识为基础。

从介绍汤姆孙的阴极射线实验入手，通过实验现象分析得到阴极射线是由电子组成的，揭示了原子是可分的。

介绍卢瑟福α粒子散射实验，通过分析实验结果，对汤姆孙建立的“葡萄干蛋糕模型”提出质疑，在此基础上介绍卢瑟福提出的核式结构模型，。

并运用该模型解释α粒子散射实验结果。

在介绍卢瑟福α粒子散射实验的实验设计思想时，使学生了解研究微观世界的一种重要有效的方法与手段是利用其他的高能粒子去碰撞原子，引起某些可能观察到的现象，从分析这些现象的过程中逐步探索认识原子的内部结构和规律。

从而使学生理解人类是如何在实验的基础上认识原子结构；怎样在实验与理论的相互推动下，使认识不断发展不断深入的。

在介绍卢瑟福核式结构模型时，可通过比较该模型、汤姆孙的原子模型与实验结论的相互印证关系，使学生感受到物理模型是一种高度抽象的理想客体和形态；物理学的研究通常需通过提出假设、建立物理模型、实验验证等几个过程；物理学的发展过程，可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

这些认识都将提高学生的科学意识与科学品质。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道卢瑟福α粒子散射实验。

（2）知道原子的核式结构模型。

（3）理解卢瑟福的原子核式结构学说对α粒子散射实验的解释。

2．过程与方法（1）通过分析卢瑟福α粒子散射实验的结果，感受物理学的研究方法——提出假设、建立物理模型、实验验证等方法。

（2）通过了解人类探索认识原子结构的历史，认识人类通过收集、处理和分析微观现象所发出的各种信息，来认识不能直接感知的微观世界的认知手段与方法。

1 原子核的组成（一）教学目的1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。

2．常识性了解原子核的组成。

3．进行物理学研究方法的启蒙教育。

（二）教具录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。

（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）（三）教学过程进行新课原子核的组成(1)电子的发现和放射性现象的发现我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。

1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。

〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。

可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。

我们先来学习放射性现象。

〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉(2)放射性现象①什么是放射性现象？像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。

这些元素叫放射性元素。

②射线究竟是什么？在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。

我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。

）我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。

把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。

1 原子核的组成（一）教学目的1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。

2．常识性了解原子核的组成。

3．进行物理学研究方法的启蒙教育。

（二）教具录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。

（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）（三）教学过程进行新课原子核的组成(1)电子的发现和放射性现象的发现我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。

1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。

〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。

可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。

我们先来学习放射性现象。

〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉(2)放射性现象①什么是放射性现象？像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。

这些元素叫放射性元素。

②射线究竟是什么？在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。

我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S 极位置还可判断射线带的是什么电。

）我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。

把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。