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3.2 原子模型的提出级。
一、汤姆生模型枣糕模型是汤姆生于1904年提出的，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中。
汤姆生的模型是第一个有一定科学依据的原子结构模型。
二、出人意料的结果1．实验方法：用由放射源射出的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收、探测通过金箔后的α粒子分布情况。
2．实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进；有少数α粒子发生较大的偏转，有的α粒子偏转角超过90°，极少数α粒子甚至被弹回。
预习交流1做α粒子散射实验时为什么要用金箔？答案：一是金原子的质量、电荷比α粒子的质量和电荷大得多，α粒子靠近金原子核时受的作用力比较大，α粒子容易偏转；二是金的延展性比较好，可以做得很薄，接近单原子层。
三、卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
预习交流2在α粒子散射实验中，偏转角大的α粒子与偏转角小的α粒子相比，哪种α粒子离金原子核近？答案：偏转角大的α粒子离金原子核近。
因为离原子核越近，α粒子受到的库仑斥力越大，偏转角度就越大。
四、原子核的电荷与尺度1．原子内的电荷关系：各种元素的原子核的电荷数非常接近它们的原子序数。
2．原子核的大小：原子核半径的数量级为10－15 m ，原子半径的数量级为10－10m 。
一、α粒子散射实验α粒子散射实验装置是怎样的？实验注意事项有哪些？答案：1.实验装置（如图）由放射源、金箔、荧光屏等组成。
2．实验注意事项：（1）整个实验过程需在真空中进行。
（2）α粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，α粒子才能很容易穿过。
（3）实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金的原子序数大，可以使α粒子与金核间产生较大的库仑力，偏转明显；另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔。
卢瑟福提出原子的核式结构模型的根据是α粒子轰击金箔的散射实验，在实验中他发现α粒子（）。
量子视野下的原子模型三维教学目标一、知识与技术（1）了解玻尔原子理论的要紧内容；（2）了解能级、能量量子化和基态、激发态的概念。
二、进程与方式：通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。
3、情感、态度与价值观：培育咱们对科学的探讨精神，养成独立自主、勇于创新的精神。
教学重点：玻尔原子理论的大体假设。
教学难点：玻尔理论对氢光谱的说明。
教学方式：教师启发、引导，学生讨论、交流。
课时安排2课时教学进程引入新课:一、α粒子散射实验的现象是什么？二、原子核式结构学说的内容是什么？3、卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。
新课教学:一、玻尔的原子理论（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列不持续的能量状态中，在这些状态中原子是稳固的，电子尽管绕核运动，但并非向外辐射能量。
这些状态叫定态。
（本假设是针对原子稳固性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n ）跃迁到另一种定态（设能量为E m ）时，它辐射（或吸收）必然频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出） （3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。
原子的定态是不持续的，因此电子的可能轨道的散布也是不持续的。
（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2.玻尔依照经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可能轨道半径和电子在各条轨道上运动时的能量（包括动能和势能）公式：轨道半径：12r n r n = n=1，2，3……能 量： 121E n E n = n=1，2，3……式中r 1、E 1、别离代表第一条（即离核最近的）可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量，r n 、E n 别离代表第n 条可能轨道的半径和电子在第n 条轨道上运动时的能量，n 是正整数，叫量子数。
学业分层测评(九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)对α 粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有( )A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜B．金箔的厚度对实验无影响C．如果不用金箔改用铝箔，仍会发生散射现象D．实验装置放在空气中和真空中都可以【解析】若金箔的厚度过大，α粒子穿过金箔时必然受较大的阻碍而影响实验效果，B错．若改用铝箔，铝核的质量仍远大于α粒子的质量，散射现象仍能发生，C对．若放置在空气中，空气中的尘埃对α粒子的运动会产生影响，故D 错．【答案】AC2．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( ) A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小【解析】α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B 正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，二者组成的系统能量不变，故D错误．【答案】B3．(多选)关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是( ) A．原子是一个质量分布均匀的球体B．原子的质量几乎全部集中在原子核内C．原子的正电荷全部集中在一个很小的核内D．原子核半径的数量级是10－10 m【解析】根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、C正确．【答案】BC4.卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．如图3-2-3所示的平面示意图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的( )【导学号：18182183】图3-2-3A．轨迹a B．轨迹bC．轨迹c D．轨迹d【解析】α粒子靠近中心时会受到较大的排斥力，轨迹向上弯曲，α粒子做曲线运动，其轨迹应该为a，故选A.【答案】A5．(多选)如图3-2-4所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是( )图3-2-4A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小B．α粒子在B处的速度最大C．α粒子在A、C处的速度大小相等D．α粒子在B处速度比在C处速度小【解析】由能量守恒定律可知，对于A、B、C三点，A、C位于原子核形成的同一等势面上，电势能相同，故动能也相同，则A、C两点速率相同，C正确；由A到B，α粒子克服库仑力做功，动能减小，电势能增大，故B点速度最小，D正确，A、B错误．【答案】CD6．1911年，卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了________(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能为1 Me V 的α粒子轰击金箔，其速度约为________m/s.(质子和中子的质量均为1.67×10－27 kg,1 Me V ＝1×118 e V )【解析】设α粒子的速度为v ，E k ＝12m v 2，则v ＝2E k m ＝2×1×106×1.6×10－194×1.67×10－27m/s ≈6.9×118 m/s. 【答案】大6.9×1187．如图3-2-5所示，M 、N 为原子核外的两个等势面，已知U NM ＝100 V ．一个α粒子以2.5×118 m/s 从等势面M 上的A 点运动到等势面N 上的B 点，求α粒子在B 点时速度的大小(已知m α＝6.64×10－27 kg).【导学号：18182027】图3-2-5【解析】α粒子在由A 到B 的过程中，满足－2eU NM ＝12m αv 2－12m αv 20由此得v ＝v 20－4eU NM m α≈2.3×118 m/s.【答案】2.3×118 m/s8．速度为118 m/s 的α粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若α粒子的质量为4m 0，铝核的质量为27m 0，它们相距最近时，铝核获得的动能是原α粒子动能的多少？【解析】当两者速度相同时相距最近，由动量守恒，得m αv 0＝(m α＋m 铝)v 解得v ＝m αv 0m α＋m 铝＝431v 0 所以E k 铝E kα＝12m 铝v 212m αv 20＝108961.【答案】108961[能力提升]9．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图3-2-6所示．图中P、Q两点为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线．两虚线和轨迹将平面分成四个区域，不考虑其他原子核对α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下面说法正确的是( )【导学号：18182184】图3-2-6A．一定在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．一定在④区域【解析】α粒子运动时，受到原子核排斥力的作用，而做曲线运动的轨迹一定是在合外力方向与速度方向之间，将各区域内任何一点分别与P、Q两点相连并延长，可发现②、③、④区域都不可能，一定在①区域．【答案】A10．关于原子结构，汤姆生提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型……如图3-2-7甲、乙所示，都采用了________方法．甲：枣糕模型乙：行星模型图3-2-7【答案】类比推理11．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×118 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79.求α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p ＝k q 1q 2r ，r 为距点电荷的距离．α粒子质量为6.64×10－27 kg).【导学号：18182028】【解析】当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12m v 2＝k q 1q 2d .d ＝2kq 1q 2m v 2＝2×9.0×109×2×79×(1.6×10－19)26.64×10－27×(2.0×107)2m ≈2.7×10－14m.【答案】2.7×10－14m12．已知电子质量为9.1×10－31 kg ，带电荷量为－1.6×10－19 C ，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m ，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流．【解析】由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供．根据m v 2r ＝k e 2r 2，得v ＝e k rm ＝1.6×10－19×9×1090.53×10－10×9.1×10－31m/s ≈2.19×118 m/s ；其动能E k ＝12m v 2＝12×9.1×10－31×(2.19×118)2 J ≈2.18×10－18 J ；运动周期T ＝2πr v＝2×3.14×0.53×10－102.19×106s ≈1.52×10－16 s ；电子绕核运动形成的等效电流I＝qt＝eT＝1.6×10－191.52×10－16A≈1.18×10－3 A.【答案】2.19×118 m/s2.18×10－18 J1.52×10－16 s1.18×10－3 A。
学习目标知识脉络1.知道汤姆生的原子枣糕模型的建立依据以及具体内容．2．知道α粒子散射实验方法以及实验结果．(重点)3．理解原子的核式结构模型以及对α散射实验现象的解释．(重点、难点)汤姆生模型和α粒子散射实验[先填空]1．汤姆生的原子模型汤姆生在1904年提出原子的枣糕模型：原子是一个球体，正电荷均匀地分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中，被正电荷吸引着．原子内正、负电荷相等，原子整体呈中性．2．α粒子散射实验(1)实验装置：α粒子源、金箔、放大镜和荧光屏．(2)实验现象：①绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．②少数α粒子发生了大角度的偏转．③极少数α粒子的偏转角大于90°，甚至有极个别α粒子被反弹回来．(3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆生的原子模型，建立了核式结构模型．[再判断]1．卢瑟福为了证实汤姆生原子模型的正确性进行了α粒子散射实验．(√)2．α粒子散射实验中大多数α粒子发生了大角度偏转或反弹．(×)3．卢瑟福否定了汤姆生模型，建立了原子核式结构模型．(√) [后思考]1．α粒子发生大角度散射的原因是什么？【提示】α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射．2．汤姆生的原子结构模型为什么被卢瑟福否定掉？【提示】按照汤姆生的“枣糕”原子模型，α粒子如果从原子之间或原子的中心轴线穿过时，它受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的，α粒子不产生偏转；如果α粒子偏离原子的中心轴线穿过，两侧电荷作用的库仑力相当于一部分被抵消，α粒子偏转很小；如果α粒子正对着电子射来，质量远小于α粒子的电子不可能使α粒子发生明显偏转，更不可能使它反弹．所以α粒子的散射实验结果否定了汤姆生的原子模型．[核心点击]1．装置放射源、金箔、荧光屏等，如图321所示．图3212．现象及解释(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．大多数α粒子离金原子核较远．(2)少数α粒子发生较大的偏转．发生较大偏转的α粒子是由于离金原子核较近，库仑斥力较大．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核．3．实验的注意事项(1)整个实验过程在真空中进行．(2)金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过．(3)使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄．并且金的原子序数大，α粒子与金核间的库仑斥力大，偏转明显．1．(多选)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )A．带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动B．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的C．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光D．不用荧光屏也可用显微镜直接观察α粒子散射情况【解析】本题考查α粒子散射实验装置及其作用，只有在正确理解α粒子散射实验的基础上，才能选出正确选项．对于C项，考虑到有少数的α粒子因为靠近金原子核，受到斥力而改变了运动方向，C 错误，A、B正确；α粒子必须借助于荧光屏观察，D错误．【答案】AB2．如图322为卢瑟福所做的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，下列说法中正确的是( )图322A．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．放在D位置时屏上观察不到闪光D．放在C位置时屏上观察不到闪光【解析】在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确．少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故B、C、D错误．【答案】A解决α粒子散射实验问题的技巧(1)熟记实验装置及原理．(2)理解建立核式结构模型的要点．①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．②汤姆生的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．③少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电荷量均比它本身大得多的物体的作用．④绝大多数α粒子在穿过金箔时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电荷量都集中在体积很小的核内．卢瑟福的原子核式结构模型[先填空]1．核式结构模型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子核上，带负电的电子在核外空间绕着核旋转．2．原子核的电荷和尺度(1)根据核式结构模型推导出α粒子的散射公式可计算各种元素原子核的电荷量，其值非常接近于原子序数．(2)由α粒子散射实验的数据还可估计原子核的尺度．原子核半径的数量级为10－15 m而原子半径的数量级为10－10 m，原子内部非常“空旷”．[再判断]1．原子的质量几乎全部集中在原子核上．(√)2．原子中所有正电荷都集中在原子核内．(√)3．核电荷数等于质子数，也等于中子数．(×)[后思考]1．原子中的原子核所带的电荷量有何特点？【提示】原子核带正电，所带电荷量与核外电子所带的电荷量绝对值相等．2．卢瑟福的原子模型是如何解释α粒子散射实验结果的？【提示】α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向也改变很小．只有当α粒子十分接近核时，才受到很大的库仑斥力，发生大角度的偏转．由于核很小，α粒子十分接近的机会很小，所以绝大多数α粒子基本上仍沿原方向前进，只有极少数发生大角度偏转．[核心点击]1．原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别．核式结构枣糕模型原子内部是非常空旷的，正电荷集中在一个很小的核里原子是充满了正电荷的球体电子绕核高速旋转电子均匀嵌在原子球体内2.原子内的电荷关系：原子核的电荷数与核外的电子数相等，非常接近它们的原子序数．3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数．4．原子半径的数量级是10－10m，原子核半径的数量级是10－15m，两者相差10万倍之多．3．(多选)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子【解析】原子核带正电，与α粒子之间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，电子对它的影响可忽略，故A错，B 对；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对．【答案】BCD4．(多选)在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的α粒子( ) A．更接近原子核α粒子散射实验中的力电问题分析(1)库仑定律：F＝k，用来分析α粒子和原子核间的相互作用力．(2)牛顿第二定律：该实验中α粒子只受库仑力，可根据库仑力的变化分析加速度的变化．(3)功能关系：根据库仑力做功，可分析动能的变化，也能分析电势能的变化．。
(沪科版)高中物理选修(3-5)第三章原子世界探秘教材分析一、《普通高中课程标准》原子结构部分课程标准（二）原子结构1．内容标准（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。
例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。
（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。
例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。
2．活动建议观看有关原子结构的科普影片。
二、课标解读内容标准 (1)了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验.。
具体要求：了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。
例如，了解汤姆逊发现电子的实验和原子的“枣糕结构”模型；了解卢瑟福的α粒子散射实验和原子的“核式结构模型”；通过了解人类探索原子结构的历程，体会科学方法在科学发展中所起的作用。
.内容标准(2) 通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构。
具体要求：初步了解玻尔原子结构假说的基本内容。
例如，知道原子核外电子绕核运动的轨道半径只能取某些分立的数值；电子绕核做变速运动但不辐射能量,因而相应的状态是稳定的；原子处于能量最低的基态时最稳定，当处于较高能量状态的原子其核外电子向较低能量状态跃迁时，将以光子的形式放出能量；知道能级的概念;了解氢原子的能级，例如,了解氢原子的能级公式；能计算氢原子在两个能级,间跃迁时发射光子的频率，知道计算公式。
了解光谱的基本知识,知道氢原子光谱的实验规律，认识经典理论对氢原子光谱解释的困难，初步了解玻尔理论对氢原子光谱的解释。
三、整章教材分析1.本章知识的逻辑结构图关于阴极射线的争论 阴极射线是粒子流？ 射线是波长极短的电磁波？ 研究阴极射线的带电性质；用荷质比法测定电子的质量探究实验一 探究实验二 电子的发现及其重大意义英国化学家道尔顿的观点 物体是原子组成的，原子就像实心球，是不能再分割的科学家们对阴极射线的积极研究促使十九世纪末的三大发现 1895年伦琴发现了射线1896贝克勒尔发现了放射性 1897年汤姆生发现了电子 原子模型的提出1904年汤姆生提出枣糕模型 1911年卢瑟福根据α粒子的散射实验提出原子的核式模型吸收光谱明线光谱发射光谱连续光谱2.本章教材内容分析本章教材以人类探索原子结构的历程为线索，从电子的发现开始，展示科学家探索原子结构的过程及有关的经典实验，让学生体会人类在探究微观世界过程中的研究方法及其在现代科学发展中的作用和价值，认识在量子力学视野下的原子结构图景；最后通过对氢原子光谱的分析，让学生了解原子的能级结构，以及光谱分析在科学技术中的应用。
原子模型的提出1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（）。
A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现2．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是（）。
3．下列对原子结构的认识中，正确的是（）。
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外运动，库仑力提供向心力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核的直径大约是10－10 m4．在图中画出了α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是（）。
A．a B．bC．c D．d5．如图为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，关于观察到的现象，下述说法正确的是（）。
A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少6．如图所示，实线表示金原子核电场的等势面，虚线表示α粒子在金原子核电场中散射时的运动轨迹，设α粒子通过a、b、c三点时速度分别为v a、v b、v c，电势能分别为E a、E b、E c，则（）。
A．v a＞v b＞v c，E b＞E a＞E cB．v b＞v c＞v a，E b＜E a＜E cC．v b＞v a＞v c，E b＜E a＜E cD．v b＜v a＜v c，E b＞E a＞E c7． 1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了______（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。
若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为______m/s。
（质子和中子的质量均为1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV）8．氢原子核外电子的电荷量为e，它绕核运动的最小轨道半径为r0，试求出电子绕核做圆周运动时的动能，以及电子所在轨道处的电场强度的大小。
3.2 原子模型的提出★新课标要求（一）知识与技能1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。
2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
（二）过程与方法1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。
2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
3．了解研究微观现象。
（三）情感、态度与价值观1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。
2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
★教学重点1．引导学生小组自主思考讨论在于对α粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法；★教学难点引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。
学生活动：师生共同得出汤姆生的原子葡萄干布丁模型。
点评：用动画展示原子葡萄干布丁模型。
（二）进行新课1．α粒子散射实验原理、装置（1）α粒子散射实验原理：汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？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。
教师指出：研究原子内部结构要用到的方法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。
（2）α粒子散射实验装置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。
α粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。
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，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α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。
动画展示α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（3）实验的观察结果必须向学生明确：入射的α粒子分为三部分。
大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
提问学生，师生共同用科学语言表述实验结果。
2．原子的核式结构的提出（1）投影出三个问题让学生先自己思考，然后以四人小组讨论。
其中第1、2个问题学生基本上能讨论出，第三个问题，通过师生共同分析，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。
三个问题是：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释ɑ粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：（1）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？（2）按照葡萄干布丁模型，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？（3）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？学生小组讨论、小组间互相提问，解答。
（2）教师小结：对于问题1、2：按照葡萄干布丁模型，①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，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。
②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葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。
师生互动，学生小组讨论，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。
对于问题3：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α粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数α粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数α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）（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，顺理成章地否定了葡萄干布丁模型，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α粒子散射实验之间的矛盾，可以将α粒子分别穿过葡萄干布丁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α粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。
3．原子核的电荷与大小关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。
为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，同例1如图3所示为卢瑟福和他的同事们做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，观察到的现象，下列说法中正确的是( )图3A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”．故本题应选择A、B、D. 答案ABD例2卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：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子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转，由此可见，B选项错误，A、C、D选项正确．答案ACD（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：课本第1、3、4题★教学体会本节课在未准备前，本人开始和大部分的老师一样，均认为该课很容易上，也没什么多少内容可教学，作为上公开课不合适；因为传统的教学中，只是告诉学生汤姆生的葡萄干布丁模型，α粒子散射实验，卢瑟福的原子核式结构模型，一节课15分钟就可以讲完了。
传统的教学中只是“授人以鱼，并未授人以渔”，学生并不知道卢瑟福的α粒子散射实验为什么要这样做，并没有学会卢瑟福通过推理分析得出原子的核式结构模型的科学方法，可以说，这节课最精华的所在：科学研究方法如模型法、黑箱法、微观粒子碰撞法，学生并没有从中体会到，是舍本求末的教学法。
本节课最大的成功之处有：（1）通过动画展示了卢瑟福的α粒子散射实验，突破了传统教学中本实验不够条件做，只能通过图片介绍的不足；使难的知识变得更形象生动，更容易。
（2）通过让学生小组讨论三个问题：有关用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释ɑ粒子散射实验现象，一步一步得出卢瑟福的原子核式结构模型，从而利于提高学生的逻辑推理能力，观察能力，有利用培养学生勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的科学精神。
（3）使学生通过本课的学习，体会并掌握到研究原子内部结构（未知世界）的三种方法：模型法、黑箱法、微观粒子碰撞法，充分体现了新课程中“授人以鱼，不如授人以渔”的基本思想。
（4）探索在扩招情况下，进行教学有效性的策略研究，是本节课的试验主题之一，也是我校开展的一个重要课题；本节课在有些学生的能力要求太高的地方，采用小步跑的方法，将难点的梯度设置为几个台阶，如三个问题的回答讨论，就采用这一方法，从而有利于提高学生的学习兴趣和保持学习物理的积极性，使学生不断获得成就感，在小组中体会到自己的重要性和学会在小组学习中进行协作团结。
（5）在教学中虽然不能进行真实的实验，但同样处处渗透着新课程理念的科学探究思想；例如：根据原子里面的结构是怎样的？（提出问题）──电子的发现──原子呈电中性──汤姆生因此提出葡萄干布丁模型（猜想与假设）──是否正确？可以解释一些实验现象，有其一定的正确性──但无法解释α粒子散射实验（进一步实验验证）──根据ɑ粒子散射实验现象──在原有葡萄干布丁模型基础上进行修正，卢瑟福提出新的原子的核式结构──建立新的理论（新的猜想与假设）──进一步的实验验证──电子云教学之中要注意的地方和教学中的火花：在学习的回答三个问题中，教师要灵活地处理学生问到的问题，不要回避问题，这些问题有的也许是思想的火花，有的是学生理解中的误区，教师要能及时发现问题，而这些就更要求新课程下的教师要更具有较高的研究水平，要进一步提高教师的备课水平和质量，要能及时引导学生如何去分析问题和进行研究，而不是单一提供现成的答案；例如：（1）学生可能在分析问题同时，α粒子能将电子打出，那么在屏上就能看到的是电子的亮点，这样打在屏上的亮点就不一定是散射后α粒子。
教师可以引导学生分析：α粒子打出电子后，根据碰撞的相关知识可知，α粒子的速度几乎不变；又由于电子的质量很小，α粒子的质量较大，当电子碰撞到屏上时，能量较小，体积较小，不易观察到，从屏上观察到的应该是α粒子。
