2024-2025学年高中物理 第二章 原子结构 2 原子的核式结构模型教案1 教科版选修3-5

2024-2025学年高中物理第二章原子结构2原子的核式结构模型教案1教科版选修3-5授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析《2024-2025学年高中物理第二章原子结构2原子的核式结构模型教案1教科版选修3-5》是在学生已经学习了原子基本概念的基础上，进一步探讨原子的内部结构。本章节通过放射性现象和天然放射性元素的发现，引出原子核式结构模型，并介绍了α粒子散射实验及其对原子核式结构模型的影响。同时，章节还涉及到原子核的组成以及原子序数与原子质量数的关系。

本章节内容与学生的日常生活和科技发展紧密相关，有助于培养学生的科学素养，激发他们对物理学科的兴趣。在教学过程中，应注重理论联系实际，通过丰富的教学资源和教学活动，帮助学生理解和掌握原子核式结构模型的建立过程及其意义。同时，要关注学生的学习差异，针对不同学生的实际情况进行有针对性的教学，确保教学效果的达成。核心素养目标分析本章节旨在培养学生的科学探究能力和科学思维，提升学生对物理学科的兴趣和认识。通过学习原子核式结构模型，学生能够掌握科学探究的方法，提高科学思维能力，培养科学精神。

在科学探究能力方面，学生能够通过观察、实验、分析等方法，理解原子核式结构模型的建立过程，掌握原子核式结构模型的组成及其意义。同时，学生能够运用所学知识，解决相关的实际问题，提高解决问题的能力。

在科学思维能力方面，学生能够通过学习原子核式结构模型，培养逻辑思维、批判性思维和创新思维。学生能够理解原子核式结构模型的科学性，能够运用科学思维分析问题，形成科学的世界观。

在科学精神方面，学生能够通过学习原子核式结构模型，树立科学的态度和价值观，培养对科学的热爱和追求真理的精神。学生能够认识科学的发展是不断探索和创新的过程，培养勇于探索、勇于创新的精神。

综上，本章节的核心素养目标主要包括科学探究能力、科学思维能力和科学精神，旨在全面提升学生的物理学科素养，为学生的终身发展奠定基础。教学难点与重点1.教学重点

（1）原子核式结构模型的建立过程：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，实验现象包括绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数反向偏转。这一模型的建立是物理学领域的重要突破，有助于学生理解原子内部的组成和结构。

（2）原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。原子序数（Z）等于原子核中的质子数，原子质量数（A）等于质子数加中子数。这一知识点是理解原子核式结构模型的基础，需要学生牢固掌握。

（3）放射性现象及其应用：放射性现象是原子核内部自发进行的过程，包括α衰变、β衰变和γ射线辐射。学生需要了解这些现象的基本原理及其在现实生活中的应用，如核电站、放射性同位素治疗等。

2.教学难点

（1）α粒子散射实验的理解：实验现象表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数反向偏转。这一现象的原因是原子核的存在，学生需要理解实验结果与原子核式结构模型之间的关系。

（2）原子核的组成与原子序数、原子质量数的关系：原子核由质子和中子组成，质子数等于原子序数，原子质量数等于质子数加中子数。学生需要理解这一关系式，并能运用到实际问题中。

（3）放射性现象的物理意义：放射性现象是原子核内部自发进行的过程，学生需要理解放射性现象的本质，以及α衰变、β衰变和γ射线辐射之间的关系。

在教学过程中，教师需要针对这些重点和难点内容进行有针对性的讲解和强调，通过丰富的教学资源和教学活动，帮助学生理解和掌握相关知识点。同时，要关注学生的学习差异，针对不同学生的实际情况进行有针对性的教学，确保教学效果的达成。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年高中物理第二章原子结构2原子的核式结构模型》教科书或学习资料，以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。例如，α粒子散射实验的图片和视频，原子核式结构模型的图解，放射性现象的示意图等。这些资源可以帮助学生更直观地理解原子核式结构模型的建立过程及其意义。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。例如，如果安排α粒子散射实验，需要准备金箔、α粒子源、检测器等实验器材。在实验前，教师应检查实验器材的完好性，确保实验过程中学生的安全。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。在讲解原子核式结构模型时，可以设置分组讨论区，让学生在小组内进行讨论和交流，促进学生之间的互动和学习。同时，如果需要进行实验操作，应提前布置实验操作台，确保实验空间的充足和设备的正常运行。

5.网络资源：准备相关的网络资源，如在线科普文章、学术研究报告、教育平台的教学视频等。这些资源可以作为课堂教学的补充，帮助学生更深入地了解原子核式结构模型和相关知识。

6.教学软件：准备教学软件和应用程序，如多媒体演示文稿、互动教学软件等。这些软件可以帮助教师更生动、直观地展示教学内容，提高学生的学习兴趣和参与度。

综上，本节课的教学资源包括教材、辅助材料、实验器材、教室布置、网络资源和教学软件等。教师应根据教学需要，合理运用这些资源，为学生提供丰富的学习材料和良好的学习环境，促进学生的学习和发展。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供包含α粒子散射实验视频和图片的预习资料，要求学生观看并理解实验过程。

-设计预习问题：提出问题如“α粒子散射实验为什么能够说明原子内部存在原子核？”引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台收集学生的预习笔记，评估预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生观看实验视频，阅读相关解释文本。

-思考预习问题：学生尝试回答问题，并在小组内讨论。

-提交预习成果：学生将笔记和讨论结果提交至平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索原子结构的知识点。

-信息技术手段：利用在线平台分享资源，促进学生的信息获取和交流。

作用与目的：

-帮助学生建立对原子结构的基本认识，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和合作交流能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示放射性元素放射过程的动画，引出原子核式结构模型的概念。

-讲解知识点：详细阐述原子核式结构模型的组成，如质子、中子和原子序数等。

-组织课堂活动：进行小组讨论，让学生分析α粒子散射实验结果，得出核式结构模型。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行个别解答或整体解释。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，对原子核式结构模型的概念进行深入思考。

-参与课堂活动：学生在小组内分析实验结果，共同构建核式结构模型。

-提问与讨论：学生提出疑问，与小组成员或老师进行讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，使学生掌握原子核式结构模型的理论知识。

-实践活动法：通过小组讨论，培养学生的分析和合作能力。

作用与目的：

-确保学生能够理解并能够描述原子核式结构模型的基本概念。

-培养学生的科学思维能力和团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：设计有关原子核式结构模型的应用问题，如“如何根据原子序数和质量数推断核素？”

-提供拓展资源：推荐学生阅读有关原子核物理的科普文章。

-反馈作业情况：批改作业，提供具体反馈意见。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，巩固对核式结构模型的理解。

-拓展学习：学生自主寻找资源，深化对原子核物理的学习。

-反思总结：学生回顾本节课的学习内容，思考如何更好地应用所学知识。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立完成作业，发展自主学习的能力。

-反思总结法：引导学生通过反思总结，提高自我认知和自我提升。

作用与目的：

-通过作业巩固学生对原子核式结构模型的理解和应用能力。

-通过拓展学习，激发学生的学习兴趣和探索精神。

-通过反思总结，帮助学生建立完整的知识体系，提升学习效率。拓展与延伸1.原子结构的历史发展：

-阅读材料：《原子结构的发现：从道尔顿到卢瑟福》

-内容简介：本书介绍了原子结构的历史发展，从道尔顿的原子论到汤姆逊的葡萄干模型，再到卢瑟福的核式结构模型。

-知识点：原子结构的历史演变，原子模型的演变，原子结构研究的重要科学家。

2.原子核物理学的前沿研究：

-阅读材料：《原子核物理学前沿》

-内容简介：本书概述了原子核物理学的前沿研究，包括夸克模型、中微子物理学、核裂变和核聚变等。

-知识点：原子核物理学的研究内容，核反应的机制，核物理的前沿技术。

3.放射性同位素的应用：

-阅读材料：《放射性同位素的应用》

-内容简介：本书介绍了放射性同位素在医学、工业、农业等领域的应用，如放射性同位素治疗、放射性同位素示踪等。

-知识点：放射性同位素的性质，放射性同位素的应用领域，放射性同位素的安全使用。

4.原子核反应堆原理：

-阅读材料：《原子核反应堆原理》

-内容简介：本书详细介绍了原子核反应堆的原理、类型和发展，包括压水堆、沸水堆、快中子堆等。

-知识点：原子核反应堆的原理，核反应堆的设计，核能发电的优缺点。

5.量子力学与原子结构：

-阅读材料：《量子力学与原子结构》

-内容简介：本书探讨了量子力学在原子结构研究中的应用，包括波函数、能级、薛定谔方程等。

-知识点：量子力学的基本原理，量子力学在原子结构研究中的应用，量子力学与经典力学的区别。教学反思在本节课的教学过程中，我深刻体会到了教学的挑战和乐趣。通过课前自主探索，学生对原子核式结构模型有了初步的了解，但在理解α粒子散射实验的过程中，我发现部分学生对实验现象和结果的理解不够深入。在课中强化技能环节，我通过详细讲解和课堂活动，帮助学生更深入地理解了原子核式结构模型的概念和组成。然而，在解答学生疑问时，我发现部分学生在理解和运用原子序数和原子质量数的关系上存在困难。

在课后拓展应用环节，我布置了相关的作业，鼓励学生进行自主学习和探究。然而，在批改作业时，我发现部分学生的作业反映出对原子核式结构模型的理解和应用仍有不足之处。这让我意识到，在未来的教学中，我需要更加关注学生的个体差异，采取更具针对性的教学方法和策略，以帮助不同程度的学生理解和掌握原子核式结构模型的知识和技能。

此外，我还意识到，在教学过程中，我需要更加注重培养学生的科学思维能力和团队合作意识。通过设计小组讨论、实验等活动，帮助学生将理论知识与实践相结合，培养学生的动手能力和解决问题的能力。同时，我还需要引导学生进行自主学习和探究，培养学生的自主学习能力和独立思考能力。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《原子核物理学导论》

-内容简介：本书介绍了原子核物理学的基本概念和原理，包括原子核的组成、放射性衰变、核反应等。

-知识点：原子核的性质，放射性衰变的过程，核反应的类型。

-阅读材料：《量子力学与原子结构》

-内容简介：本书探讨了量子力学在原子结构研究中的应用，包括波函数、能级、薛定谔方程等。

-知识点：量子力学的基本原理，量子力学在原子结构研究中的应用，量子力学与经典力学的区别。

-阅读材料：《原子物理学发展史》

-内容简介：本书介绍了原子物理学的发展历程，从古代的原子概念到现代的原子物理学研究。

-知识点：原子物理学的历史演变，原子物理学的重要发现，原子物理学对现代科技的影响。

2.拓展要求：

-自主学习：学生利用课后时间阅读以上阅读材料，了解原子核物理学的基本概念和原理。

-问题探究：学生针对阅读材料中的问题进行思考和探究，提出自己的观点和理解。

-小组讨论：学生可以与同学进行小组讨论，分享自己的理解和观点，共同探讨原子核物理学的问题。

-总结与反思：学生总结自己的学习成果，反思自己的学习过程，提出改进的建议和思考。

教师可以提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。同时，鼓励学生积极参与拓展活动，培养自主学习和探究的能力。板书设计①原子核式结构模型的定义：原子核式结构模型是描述原子内部结构的模型，认为原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核位于原子的中心。

②原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。原子序数（Z）等于原子核中的质子数，原子质量数（A）等于质子数加中子数。

③α粒子散射实验：α粒子散射实验是证明原子核式结构模型的实验，通过让α粒子穿过金箔，观察到大部分α粒子穿过金箔，少数发生较大偏转，极少数反向偏转。

2.板书设计：原子核式结构模型的应用

①放射性衰变：放射性衰变是原子核内部自发进行的过程，包括α衰变、β衰变和γ射线辐射。

②放射性同位素的应用：放射性同位素在医学、工业、农业等领域有广泛应用，