课题 第七章 核能及应用 第一节 原子结构 原子核的组成 1课时 教 学 目 标 知识目标 1. 了解原子的核式结构及原子核的组成； 2. 了解天然放射现象，知道α射线、β射线、γ射线及其特性； 3. 知道放射性物质对生物体的作用，以及放射性物质的危害和防护。 能力目标 1. 通过对原子结构的学习，认识物理模型假说的方法在探索自然规律中的作用； 2. 通过对α粒子散射实验的学习，提高学生分析问题、解决问题的能力； 3. 通过放射性的学习，提高对放射线的防护意识和能力。 情感目标 1. 通过原子结构的学习，帮助学生形成辩证唯物主义的思想； 2. 通过对放射性的了解，学习科学家勇于为科学献身的高尚情操。 重点 原子的核式结构及原子核的组成；天然放射现象 难点 原子的核式结构 教具 多媒体展示系统 主要教学过程 学生活动 教 学 过 程 设 计 一、引入课题 用多媒体展示系统展示教材图7-1。 提问：我们在很多科学书籍和杂志封面上经常可以看到如图所示的图标符号，大家知道它表示什么意思吗？ （学生可能回答不出来，如果回出来了：表示原子的结构，教师就继续提问。） 提问：大家知道科学家是如何发现原子的结构的吗？ （学生一般都不知道。） 引入课题： 本节课我们就一起来学习原子的结构及其发现过程———第一节 原子结构。 二、原子的核式结构 在19世纪以前，人们一直认为原子是组成物质的最小单元，是不可再分的。1897年，英国物理学家汤姆孙（1856－1940）通过对阴极射线的研究发现了电子，后来人们还发现在X射线使气体电离以及光电效应等现象中，都从物质的原子中击出了电子，这就表明电子是原子的组成部分。电子是带负电的，而原子是中性的，可见原子内部还有带正电的物质。这些带正电的物质和带负电的电子是怎样构成原子的，就成了当时物理学家们最关心的问题之一。 用多媒体展示系统展示教材图7-2。 1903年，汤姆孙综合他的实验结果，提出了一个原子结构枣糕模型假说。他设想原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子球体中，而电子却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子中，如图所示。该模型虽然能解释原子为何呈现中性等现象，但不久就被新的实验事实否定了。 用多媒体展示系统展示教材图7-3。 1909－1911年，英国物理学家卢瑟福（1871－1937）做了用α粒子轰击金箔的实验，如图所示。通过实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔片后仍沿原来的方向前进，只有少数α粒子发生大角度的偏转，极少数α粒子的偏转角度几乎达到180°。 提问：同学们说这种现象如何解释呢？ （原子内部几乎是空的） 卢瑟福对α粒子散射实验结果进行了仔细研究，提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫作原子核。原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子在核外空间绕着原子核旋转。原子核所带的正电荷数等于核外的电子数，整个原子是电中性的。 用多媒体展示系统展示教材图7-4。 根据这个模型，可以很好地解释α粒子散射的现象：大多数α粒子穿过原子时，离原子核的距离都相当远，原子核对它们的作用力很小，因此，它们仍然是沿直线前进的。少数α粒子在穿过原子时，离原子核的距离较近，原子核对它们的排斥力较大，因此使它们发生偏转。偏转角度大的α粒子极少，那是因为原子核非常小，α粒子非常接近原子核的情形很不容易发生，如图所示。 根据α粒子散射实验的数据，可以估算出原子核的半径为10－14～10－15 m，而原子的半径约为10－10 m，所以，原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一。如果把原子放大成一座能容纳万人的体育馆，那么原子核只相当于一个乒乓球。 1919年，卢瑟福做了用镭放射出的α粒子轰击氮原子核的实验，他发现某些α粒子钻进了氮原子核， ... ...
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