教学设计 课题 5.3 核力和结合能 课型 新授课√ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□ 教学内容分析 本节课为第五章原子核的第3节课，按照大单元下次单元的划分属于第二小单元第一部分。 在“质子和中子是原子核的组成成分”提出以后，有个当时未能解释的问题，那就是原子核中带正电的质子为什么能挤在一起而不飞散？本节课在这个问题的基础上介绍了四种基本相互作用，阐明万有引力、电磁力和强相互作用分别在不同的尺度上发挥作用。物理学家还发现，在某些放射现象中起作用的是弱相互作用，它的力程比强相互作用更短，是引起原子核β衰变的原因。 结合能的概念是本章重要的基础知识。本节课在让学生了解核力性质的基础上，通过推理、类比进行了比较充分的阐述。首先，从学生熟悉的宏观现象出发，回顾两个物体为了结合而付出的代价———失去了一部分能量，如果要把它们分开，还要重新赋予它们能量；然后，又讨论了类似的情形，即氢原子的电离也需要吸收能量。依此类推，原子核是核子凭借核力结合在一起的，核子结合成原子核会释放能量。要把核子分开，也需要提供能量，从而引出结合能的概念。 可在此基础上介绍了比结合能的概念。之后，在介绍质量亏损的内容中特地安排了一个例题，让学生从具体的事例中认识到什么是质量亏损，从质量亏损推知原子核的结合能。这样就对结合能形成了一个比较完整的认识。 学情分析 学生已经熟知库仑定律和万有引力定律，知道地球围绕太阳运动时因为万有引力，电荷间的相互作用是因为库仑力，但不清楚是什么使原子核在那样狭小的空间里，把带正电的质 子紧紧地束缚在一起而不飞散开。本节课以此为契机，让学生产生强烈的认知冲突，激发其学习兴趣，从而引入新概念。 学生在前期的学习，已经具备一定的能量观念和守恒思想。按照书中提供的线索进行结合能的教学，学生容易把结合能理解为“原子核具有的能量”。因此这里要引导并强调要拆散原子核，必须赋予原子核能量，这个能量就是原子核的结合能。再次引导学生理解这个能量也等于核子结合成原子核而释放的能量。引导学生利用已学过的质能方程，计算结合能的数值，加深理解和运用。 学生能运用质能方程，能量守恒定律，思考原子核在发生变化时，其变化前后的总质量是不同的。引导学生理解这种质量的差异对应的就是核反应中所吸收或释放的能量，也就是质量亏损。受化学学科仲化学反应前后质量守恒影响，学生容易产生歧义，认为质量亏损意味着质量守恒定律在核反应中不成立。因此必须向学生说明，原子核反应中的质量亏损并不破坏质量守恒定律，因为质量、能量是物质存在的两种不同的表现形式，一定的质量和一定的能量相对应。 学习目标 1.物理观念：通过合作学习，知道四种基本相互作用，知道核力的性质；通过资料查询和合作探究，能用质量亏损的概念结合质能方程计算核能相关的问题。 2.科学探究与思维：通过科学推理，掌握核力的概念和特点；通过宏观模型与微观模型类比分析，得出结合能的概念。在学习的过程中，逐渐培养科学推理，类比分析的能力。 3.科学责任与态度：学习科学家们严谨的科学态度，坚持实事求是，从具体实例和物理资料查阅过程中培养学习兴趣、探索科学的能力和责任。 学习重点难点 教学重点： 结合能和比结合能、质量亏损。 教学难点： 利用质能方程计算结合能的方法，结合能和比结合能的区别和意义。 教学辅助支持 希沃白板，视频云平台 教学活动设计 过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环 节 一 微思考1：探讨原子核是由中子和质子构成的。在原子核 那样狭小的空间里，是什么力量把带正电的质 子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢？ ... ...
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