4.3 原子核式结构模型 教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 课题 原子的核式结构模型 教学目标 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。[来源:学. 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。 3.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、尊重事实、尊重科学的科学精神。 教学内容 教学重点： 1．引导学生小组自主思考讨论：会预设枣糕模型会出现的轨迹，再由粒子散射实验的结果发现矛盾，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，渗透物理学方法：模型法 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 教学过程 一．引入新课 知识复习———电子的发现 简单复习上节课的内容： 自从1808年道尔顿提出原子学说，人们都认为原子是组成物质的最小微粒，是不能再分的。 直到1897年，汤姆孙发现了电子（板书）提出了原子是可分割的。电子的发现是人类对物质结构认识上的一次巨大飞跃，是近代物理三大发现之一（X射线 放射性 电子）。汤姆孙也由此荣获了诺贝尔物理奖，被称为“电子之父”。 二．新课学习 （一）粒子散射实验 1.提出问题 电子发现的同时也诞生一个新的问题：通常情况下物质是不带电的，也就是原子是电中性的，而电子带负电且质量很小，可见原子内部还有带正电的部分且具有大部分原子的质量，这些带正电的部分和带负电的电子是如何分布的呢？ 这就是我们本节课要学习的内容 2，猜想建模（西瓜模型） 咱们物理学研究中有常用的方法叫模型法。发现电子后，关于原子中正负电荷的分布问题，科学家们提出了许多原子模型，最有影响的模型之一是：汤姆孙提出的一种模型 汤姆孙认为，原子是球体，带正电的物质均匀地分布于球体内，带负电的电子一颗一颗地镶嵌在球内各处的一个个同心环上。 这个模型和我们生活很多物体都很相似。比如梅子布丁、枣糕、西瓜。汤姆孙原子模型因此又被形象的称为梅子布丁模型、枣糕模型、“西瓜模型”。 因为西瓜模型很符合人们的日常认识，又解释了原子为什么是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，还解释了原子为什么发光等等。 一切看似都很完美，1903年出现一个小插曲。勒纳德做了一个实验，使电子束射到金属膜上，发现速度较高的电子很容易穿透原子。由此人们想到：难道原子不是一个实心球体吗？ 3.实验验证（粒子散射实验） 西瓜模型到底对不对呢？我说了不算，你说也不算，科学仅仅有猜想是不够的，还需要实验验证。汤姆孙的原子模型提出后，他的学生卢瑟福就想用实验的方法来验证。可是如同这个西瓜，你想知道它内部的结构，怎么办？ 切开！对，可是由于原子的结构非常紧密，一般的方法无法打开它。卢瑟福想到有效的方法：利用高能粒子去轰击原子。 为什么选择粒子？从质量和速度分析 带正电，电量是电子电量的2倍，质量约是氢原子的4倍，约是电子质量的7300倍。从放射性元素中放射出来的粒子动能很大，射出速度达107m/s，不折不扣的高能粒子。α粒子打到荧光屏上能产生一个闪烁的亮点，可用显微镜观察。 所以 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的学生进行了用粒子轰击金箔的实验，即 粒子散射实验。 （2）粒子散射实验原理： 粒子打在金箔上，由于金原子里的带电体会产生库仑力，一些粒子的运动方向会发生改变，就是粒子的散射现象。统计散射到各个方向的粒子所占的比例，就可以推知原子中电荷的分布情况。 （3）粒子散射实验装置 图片展示：粒子散射实验装置图。 放射源：放射物质 放在带小孔的铅盒中，能放射粒子。 金 箔：厚度极小，可至1微米（虽然很薄但仍有几千层原子）。 荧光屏：玻璃片上涂有荧光物质硫化锌，装在显微 ... ...