4.2 原子的核式结构模型 课时教案（表格式）2025--2026年教科版高中物理选择性必修第三册

4.2《原子的核式结构模型》课时教案 学科 物理 年级册别 高三上册 共1课时 教材 教科版选择性必修第三册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于教科版高中物理选择性必修第三册第四章第二节，是学生在学习了“光电效应”“康普顿效应”等微观现象后，进一步深入探索原子内部结构的关键环节。教材通过回顾汤姆孙的“枣糕模型”，引出卢瑟福α粒子散射实验的现象与结论，系统阐述了原子核式结构模型的建立过程。该节不仅是连接经典物理与量子物理的重要桥梁，更是培养学生科学思维、实证精神和模型建构能力的核心载体。其作用在于帮助学生理解微观世界的非直观性，掌握“实验—假设—验证”的科学研究范式。 学情分析 高三学生已具备一定的电磁学、力学及近代物理基础知识，能够理解带电粒子在电场中的受力与运动规律。然而，原子尺度下的物理现象远离日常经验，抽象性强，学生容易陷入“宏观类比”的误区。此外，对实验数据的逻辑推理能力仍显薄弱，尤其在从α粒子大角度偏转推导出“质量集中、体积微小”的原子核这一关键跃迁上存在认知障碍。针对此，需通过可视化模拟、情境还原和层层设问引导，帮助学生突破思维瓶颈，实现从现象到本质的跨越。 课时教学目标 物理观念 1. 理解汤姆孙“枣糕模型”的基本构想及其无法解释α粒子大角度散射的局限性。 2. 掌握卢瑟福核式结构模型的核心内容：原子中心存在一个带正电、质量集中、体积极小的原子核，电子绕核运动。 科学思维 1. 能够基于α粒子散射实验的现象，运用归纳与演绎方法，推理得出原子内部结构的可能形式。 2. 学会使用“理想模型法”和“反证法”进行科学建模与假设检验，提升逻辑推理能力。 科学探究 1. 分析α粒子散射实验装置图与实验数据，识别关键现象（绝大多数穿过、少数偏转、极少数反弹）。 2. 设计对比方案，比较不同原子模型对实验结果的预测差异，体验科学发现的过程。 科学态度与责任 1. 感悟科学家勇于质疑权威、坚持实证精神的科研品质，增强尊重实验事实的科学素养。 2. 认识人类对物质结构探索的阶段性与递进性，树立不断追求真理的信念。 教学重点、难点 重点 1. α粒子散射实验的现象及其物理意义。 2. 原子核式结构模型的基本内容与建立依据。 难点 1. 从实验现象出发，逻辑推导出原子核的存在及特性（高密度、小体积、带正电）。 2. 理解“大多数穿过说明空间空旷，极少数大角度偏转说明存在强电场集中区”这一逆向推理过程。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 多媒体课件、α粒子散射实验动画、金箔结构示意图、静电演示仪 教学环节 教师活动 学生活动 一、创设情境，提出问题 【6分钟】 一、回溯历史，激发认知冲突 （一）、展示“枣糕模型”图示并提问： 教师在PPT中呈现汤姆孙于1904年提出的原子模型———�葡萄干布丁模型”（又称“枣糕模型”）：一个均匀分布的正电荷球体，其中镶嵌着负电荷的电子，整体呈电中性。随即提出问题：“如果我们将这个模型当作真实的原子结构，当高速带正电的α粒子（氦核）穿过它时，会发生什么？” 引导语：“同学们，请设想一下，α粒子就像一颗颗高速飞行的小炮弹，而原子就像是松软的蛋糕。根据我们所学的库仑定律，α粒子会受到来自正电荷区域的排斥力。但由于正电荷是‘均匀分布’在整个球体内的，这种力应该是分散且微弱的。因此，我们可以合理推测———α粒子最多只会发生轻微偏转，不会出现剧烈反弹。” （二）、引入真实实验结果，制造悬念： 紧接着播放一段精心剪辑的纪录片片段：1909年，盖革与马斯顿在卢瑟福指导下进行α粒子散射实验的真实影像资料。画面定格在探测器闪烁屏上突然出现的大角度闪光。“但事实却令人震惊！实验数据显示，虽然 ... ...