高中物理-原子结构教案
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高中物理
-
原子结构
教案
新课标要求
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。
新课程学习
18
．
2
原子的核式结构模型
★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
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
粒子散射实验结果
的讨论与交流，
培养学生对现象的分析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
．了解研究微观现象的方法。
（三）情感、态度与价值观
1
．通过对原子模型演变历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事<
/p>
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：
对
粒子散射实验的结果分析从而否定枣糕
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：
对ɑ粒子散射实验的结果分析从而
否定枣糕模型，
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：用动画展示原子的枣糕模型。
（二）进行新课
1
< br>．
粒子散射实验原理、装置
（
1
）
粒子散射实验原理：
汤姆生提出的枣糕原子模型是否对呢？
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
< br>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。
学生：体会
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
）
< br>粒子散射实验装置
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。
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
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
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
粒子分为三部分。
大部分沿原来的方向前进，<
/p>
少数发生了较大偏转，
极少数发生大角度偏转。
< br>
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
< br>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：
用汤姆生的枣糕模型能否解释ɑ
粒子
大角度散射？请同学们根据以下三方面去考
虑：
（
1
）
< br>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
）按照枣糕模型，
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
：
<
/p>
按照枣糕模型，①碰撞前后，质量大的
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
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，
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
粒子偏转的力不会很
大，所以
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
：