2018-2019学年鲁科版选修3-5原子的核式结构模型 第1课时教案

原子的核式结构模型-鲁科版选修3-5教案一、教学目标1.了解原子核的基本组成和结构。

2.掌握原子的核式结构模型的基本原理和重要参数。

3.学会采用核式结构模型解释原子的物理和化学性质。

4.发展学生自主学习和实践能力。

二、教学重点1.原子核的基本组成和结构。

2.核式结构模型的理论基础和主要参数。

3.核式结构模型的应用。

三、教学难点1.原子核的强相互作用的本质和特征。

2.核式结构模型的适用范围和局限性。

3.核素的同位素和同位素标记的概念和应用。

四、教学方法1.形象化：采用图表、模型、动画等形式展现原子核的结构与性质。

2.启发式：让学生自主思考和发现问题，激发学生的学习兴趣和动机。

3.实验探究：通过实验现象和数据帮助学生深入理解和掌握知识。

五、教学内容1. 原子核的组成和结构原子核包含质子和中子，其中质子带正电荷，中子带无电荷，两者的质量约相等。

原子核的大小约为10^-15m。

原子核的特点是强相互作用，即核力，它是一种极强的束缚力，只在核内部发挥作用。

原子核中质子和中子的数目和比例不同，导致不同的原子核的同位素存在。

2. 原子核的核式结构模型核式结构模型认为原子核由质子和中子组成，质子和中子围绕核心形成不同的层次结构。

同一层次的质子和中子的角动量相等，呈现出球形、扁球形、长棒形等不同的形状。

原子核的结构和性质可以用核素的质量数A和原子序数Z表示：A = n + p，Z = p。

其中，A代表核素的总质量数，n和p分别代表中子数和质子数，Z 代表核素的原子序数，即质子数，它决定了元素的化学性质。

对于同一元素不同核素，它们的质数不同，但原子序数相同。

3. 核式结构模型的应用核式结构模型可以用来解释原子核的性质、核反应和放射性等现象。

例如，原子核的稳定性与中子和质子的比例有关，中子比例多的原子核更加稳定。

核式结构模型还可以用来解释同位素标记的概念和应用：通过将含有同位素的试剂加入反应体系中，可以实现化学反应过程的动态跟踪、控制和分析。

第二节原子的核式结构模型三维教学目标1、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。

2、过程与方法（1）通过对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。

3、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）引导学生自主思考讨论在于对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。

（一）引入新课汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。

用动画展示原子葡萄干布丁模型。

（二）进行新课1、粒子散射实验原理、装置（1）粒子散射实验原理：问题：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。

研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。

第1节原子结构模型第1课时氢原子光谱和波尔的原子结构模型【教学目标】1.了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。

2.知道原子光谱产生的原因。

3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。

【教学重点】1.基态、激发态及能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因3.利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。

【教学难点】1.能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因【教学方法】启发式讨论式【教学过程】我们经常可以课时拨：放出来，所以就产生光谱。

第1节原子结构模型一、道尔顿原子学说二、卢瑟福原子结构模型1.逐条分析“玻尔原子结构模型”。

2.玻尔原子结构模型（1）行星模型（2）定态假设（3）量子化条件（4）跃迁规则第3节原子晶体与分子晶体第2课时分子晶体【教学目标】1.了解干冰的宏观性质，明确分子晶体的概念。

2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。

3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。

【教学重难点】掌握分子晶体的结构与性质特点。

【教学方法】1.利用多媒体手段展示图片，激发学生学习兴趣，引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。

2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目，承上启下，使课堂学习环环相扣。

3.课堂上利用学案导学，通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式，完成学习目标。

并通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置，巩固所学知识、检测学生的学习效果，使教学更有针对性。

【教学过程】。

2.2 原子核式结构模型【教学目标】1、了解关于原子结构认识的简单历程2、了解α粒子散射实验，理解卢瑟福关于原子核式结构模型提出的依据3、知道原子核的基本组成【教学重点】通过α粒子散射实验分析卢瑟福关于原子核式结构模型的提出【教学难点】理解关于微观空间物理规律的探索方法【授课时数】2课时【教学过程】［预习导读］1．这一章，包括原子结构、原子核的组成和原子能等内容。

原子是微小的，无法直接观察它的内部结构，实验中研究原子的有效办法是利用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。

在这一章中重点讲述了人类是在哪些实验基础上认识原子结构和原子核组成的。

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。

这一章的特点是内容较抽象，缺少实验演示，定性说明多。

同学们学习本章时要发挥想象力，要重视概念和理论的实验基础，以及理论的产生过程。

要掌握有关的计算问题，学习科学家的思维过程。

2．19世纪末以前，人们认为原子是不可再分的。

公元前5世纪，希腊哲学家提出物质是由不可分的微粒（原子）组成的。

不过没有实验根据。

一百多前，人们从化学实验中知道，物质由分子组成，分子由原子组成。

因在化学反应中原子的种类和数目不变，使人们认为原子是组成物质的最小微粒，是不能再分的。

3．电子的发现。

（1）介绍阴极射线：在封闭的玻璃管内有两个电极，抽出管内的空气（压强在10-2mmHg 以下）。

当两极间加高压时，从阴极发出一种射线叫阴极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。

在19世纪70年代已有人提出它是带负电的粒子流，但实验证据不足。

（2）1897年英国科学家汤姆生利用阴极射线在电场中和磁场中的偏转的实验证明了阴极射线是带负的的粒子流。

（3）1897年汤姆生进一步测定了阴极射线粒子的荷质比e/m，发现不同物质组成的阴极发出的射线都有相同的e/m值。

表明这种带电粒子是一切不同元素的原子的共同组成部分，称它为电子。

3.1 原子核结构★新课标要求（一）知识与技能1．知道中子及其发现。

2．知道质子及其发现。

3．知道原子核的组成。

（二）过程与方法1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。

2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

（三）情感、态度与价值观1．树立正确的，严谨的科学研究态度。

2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

★教学重点质子和中子，原子核的组成。

★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）引入新课教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。

本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。

让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？学生回答：原子由原子核与核外电子组成。

点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。

教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？学生思考讨论。

点评：带着问题学习，激发学习热情一、质子的发现1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核的实验，实验装置如图所示，容器C里放有放射性物质A，从A射出的粒子射到铝箔F上，适当选取铝箔的厚度，使容器C抽成真空后，粒子恰好被F吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S，用显微镜册来观察荧光屏上是否出现闪光．通过阀门T往C里通进氮气后，卢瑟福从荧光屏S上观察到了闪光，把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不到闪光，这表明闪光一定是粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的．卢瑟福把这种粒子引进电场和磁场中，根据它在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电量，确定它就是氢原子核，又叫做质子，通常用符号表示．这个质子是粒子直接从氮核中打出的，还是粒子打进复核后形成的复核发生衰变时放出的呢?为了弄清这个问题，英国物理学家布拉凯特又在充氮的云室里做了这个实验．如果质子是粒子直接从氮核中打出的，那么在云室里就会看到四条径迹：放射粒子的径迹、碰撞后散射的．粒子的径迹、质子的径迹及抛出质子后的核的反冲径迹．如果粒子打进氮核后形成一个复核，这复核立即发生衰变放出一个质子，那么在云室里就能看到三条径迹：入射粒子的径迹、质子的径迹及反冲核的径迹（见左上图）．布拉凯特拍摄了两万多张云室照片，终于从四十多万条“粒子径迹的照片中，发现有八条产生了分叉(见下图)．分叉的情况表明，这第二种设想是正确的．。

原子核结构-鲁科版选修3-5教案
一、教学目标
1.掌握原子核的基本结构，理解质子、中子的性质及其在原子核中的作用。

2.理解原子核稳定性的条件，掌握核裂变、核聚变的基本过程及其应用。

3.培养学生的科学思维能力，注重理论联系实际。

二、教学重难点
1.原子核结构的理论模型及其实验的发展历程。

2.核稳定性的条件及其应用。

3.核裂变、核聚变的过程、产物及其应用。

三、教学内容及教学过程
1. 原子核结构
1.原子核的基本结构：质子、中子、原子序数、质量数等。

2.实验发现：核电荷分布、核数量分布等，引出原子核的理论模型。

2. 原子核稳定性与放射性
1.核稳定性的条件：质子数、中子数的比例、核子间相互作用。

2.核稳定性与放射性：α放射、β放射、γ放射。

3. 核裂变和核聚变
1.核裂变的基本过程：裂变链反应、链式反应等。

2.核聚变的基本过程：聚变反应、热核反应等。

3.核反应的应用：核能、核武器、放射性同位素等。

四、教学方法
1.讲授结合实验、观察、模拟等手段，使学生能够在探究中加深理解。

2.多媒体教学，注重激发学生的兴趣，提高教学效果。

五、教学评价
1.教学过程中注意应用情境和生活实际，引导学生学习新知识，加深对核结构的理解。

2.通过提问、小组讨论、实验等方式激发学生的思考和创新能力，提高学生的科学素养。

3.开展形式多样的检测和评价，包括课堂测验、个人报告等，全面评价学生的掌握程度。

2 原子的核式结构模型一、教学目标1.了解α粒子散射实验原理和实验现象。

2.了解卢瑟福的原子核式结构模型。

知道原子和原子核大小的数量级。

3.认识原子核式结构模型建立的科学推理与论证过程。

二、教学重点及难点重点：卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的原子的核式结构模型。

难点：原子的核式结构模型模型对α粒子散射实验现象的解释。

三、教学用具多媒体课件四、相关资源【教学图片】汤姆孙原子模型示意图、【教学图片】α粒子散射实验示意图、【教学图片】α粒子散射示意图五、教学过程新课引入教师展示图片并讲述：在J.J.汤姆孙发现电子之后提出了一种原子模型，有人形象地把他的这个模型称为“葡萄干面包”模型。

插入图片：【教学图片】汤姆孙原子模型示意图.png 教师讲述：这个模型能够解释一些实验现象。

但德国物理学家勒纳德1903年做了一个实验，使电子束射到金属膜上，发现较高速度的电子很容易穿透原子。

这说明原子不是一个实心球体，这个模型可能不正确。

原子内部结构到底是怎么样的呢？新课讲授（一）α粒子散射实验1. α粒子散射实验教师讲述：原子的结构非常紧密，用一般的方法无法探测它内部的结构。

要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。

由于α粒子具有足够的能量，可以接近原子的中心，它还可以使荧光物质发光，如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动的方向，荧光屏便能够显示出它的方向变化。

因此，1909年，英国物理学家卢瑟福和他的合作者进行了α粒子散射实验的研究。

教师设问：α粒子的散射实验是怎样做的？教师展示图片讲述：α粒子散射实验的装置如图所示。

它主要由粒子源、金箔、环形荧光屏几部分组成。

当α粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子的运动方向改变，也就是发生了α粒子的散射。

借助环形荧光屏，可以统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，从而推知原子中电荷的分布情况。

插入图片：【教学图片】α粒子散射实验示意图.png 教师讲述：实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，也就是说，少数α粒子（约占18000它们几乎被“撞了回来”。

第一节 原子核结构新课标要求1、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、过程与方法（1）通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法；（2）通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

3、情感、态度与价值观（1）树立正确的，严谨的科学研究态度；（2）树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点：原子核的组成。

教学难点：如何利用磁场区分质子与中子教学方法：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教学过程：1、原子核的组成问提：质子：由谁发现的？怎样发现的？ 中子：发现的原因是什么？由谁发现的？（卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。

查德威克发现中子。

发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子）小结：①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，中子(nucleon)不带电，②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数⑤ 符号表示原子核，X ：元素符号；A ：核的质量数；Z ：核电荷数 2．同位素(isotope)（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

学生一边听，一边看书。

提问：列举一些元素的同位素？α271.672623110p m kg -=⨯271.674928610n m kg -=⨯A ZX学生回答：氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：。

引入课题：原子很小，而原子核更小，原子核有内部结构吗？原子核可分吗？ 新课教学：一、原子核的组成 1．质子的发现（1）卢瑟福的α粒子轰击氮原子核的实验 实验目的：探索原子核的人工转变能否实现实验装置：密闭容器C 为实现原子核人工转变的容器；放射线源A 提供α射线，A 的位置可以调节；阀门T 为通入或者抽出容器C 中气体的通道；铝箔F 安装在C 的侧面窗口上，可以吸收α粒子；荧光屏S 紧帖F 之后；显微镜M 用来观察S 上的微弱闪光。

实验步骤 与现象：A ．在C 为真空时，调节A 的位置与F 的厚度，达到S 刚好没有闪光；B ．在C 中充满纯净的氮气时，在S 上又看见荧光了。

学生讨论：实验现象说明什么问题？讨论后小结：闪光一定是α粒子击中氮核产生了新粒子透过铝箔在荧光屏上引起的。

实际上，已经用人工的方法实现了原子核的人工转变——“用炮弹炸开了原子核”。

（2）质子的发现通过测量，这种粒子的质量和电量及带电性质，确定它是氢原子核——叫质子；以后人们用同样的方法从氟、钠、铝等金属中也打出了质子，这说明质子是一切原子核的组成部分。

HO He N 1117842147+→+ H Ne He F 11221042199+→+ HSiHeF113014422713+→+（3）卢瑟福的预言发现质子以后不久，人们就认识到原子核的电荷数是质量数的一半或一半不到，这就表明原子核不全是由质子组成。

1920年，卢瑟福预言：原子核中还有一种质量与质子相近且不带电的中性粒子存在——称为中子。

2．中子的发现（1）1930年发现由钋放出的α射线轰击铍（B B ）时产生了一种射线，有极强的穿透力，被认为是γ射线。

（2）1932年，F ·约里奥·居里和伊伦娜·约里奥·居里夫妇发现，来自铍的这种射线从石蜡中打出了中子，如图所示，但他们不知道这种射线是什么，非常遗憾的是他们也没有进一步探讨（据说，他们当时还不知道卢瑟福有关中子的预言），错过了发现新粒子的机会。