2024-2025学年高中物理 第19章 原子核 1 原子核的组成教案 新人教版选修3-5

2024-2025学年高中物理第19章原子核1原子核的组成教案新人教版选修3-5课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理第19章《原子核》的第1节《原子核的组成》。该节内容主要介绍原子核的基本组成、结构及其性质。教材内容主要包括以下几个部分：

1.原子核的基本组成：质子、中子

2.原子核的结构：核孔、核膜、核仁

3.原子核的性质：稳定性、放射性

4.原子核的质量与电荷守恒：质子数、中子数、质量数、电荷数之间的关系

本节课将围绕这些内容展开，通过讲解、讨论、实验等方式，使学生了解原子核的基本组成、结构及其性质，并掌握原子核的质量与电荷守恒规律。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学思维：通过学习原子核的组成、结构及其性质，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力。

2.实验与探究：通过观察和分析实验现象，使学生掌握原子核的基本性质，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

3.科学态度与价值观：通过学习原子核的知识，使学生认识到科学对于人类社会的重要意义，培养学生的科学态度和价值观。

4.科学沟通与交流：在课堂上，学生将有机会与同学和老师交流关于原子核的知识和观点，培养学生的科学沟通与交流能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了物理学中的基本概念，如质量、电荷、粒子等。此外，学生还应该对原子和分子的结构有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生可能对实验和实践环节比较感兴趣。在能力方面，学生可能已经具备了一定的逻辑思维能力和问题解决能力。在学习风格上，有的学生可能更偏向于视觉学习，有的可能更偏向于听觉学习，还有的可能更偏向于动手操作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习原子核的组成和结构时，学生可能会对原子核中质子和中子的概念感到困惑。同时，理解原子核的性质，如稳定性和放射性，以及掌握原子核的质量与电荷守恒规律，也可能会对学生构成一定的挑战。此外，对于实验环节，学生可能需要提高实验操作的准确性和对实验现象的观察能力。四、教学方法与手段1.教学方法：

1.1讲授法：通过教师的讲解，向学生传授原子核的基本组成、结构及其性质等知识，引导学生理解原子核的质量与电荷守恒规律。

1.2讨论法：在讲解原子核的组成和结构时，组织学生进行小组讨论，分享彼此的观点和理解，促进学生之间的互动和思考。

1.3实验法：安排实验环节，让学生通过观察和操作实验，亲身体验原子核的性质，增强学生的实践操作能力和科学探究能力。

2.教学手段：

2.1多媒体设备：利用多媒体课件，展示原子核的结构模型、实验现象等，直观地呈现教学内容，激发学生的学习兴趣和想象力。

2.2教学软件：运用教学软件辅助教学，如模拟原子核的组成和放射性衰变过程，帮助学生更好地理解和掌握知识。

2.3互动式教学平台：利用互动式教学平台，发布相关学习资源，方便学生自主学习，同时开展在线讨论和问答，提供即时反馈和帮助。

2.4实物模型和教具：使用原子核模型、放射性物质等实物模型和教具，帮助学生直观地理解原子核的结构和性质。

2.5习题训练：通过布置相关的习题，让学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕原子核的组成和结构，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解原子核的基本组成和结构。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解原子核的组成和结构，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出原子核的组成和结构，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解原子核的基本组成、结构及其性质，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握原子核的知识。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验原子核知识的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解原子核的基本组成和结构。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握原子核的知识。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解原子核的基本组成、结构及其性质，掌握相关知识。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据原子核的组成和结构，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与原子核相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的原子核的基本组成、结构及其性质知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、学生学习效果1.知识掌握：学生将能够准确地掌握原子核的基本组成，如质子、中子，以及它们在原子核中的比例关系。学生还将了解原子核的结构，包括核孔、核膜和核仁等组成部分。此外，学生应该理解原子核的性质，包括稳定性、放射性以及质量数和电荷数之间的关系。

2.技能提升：学生将能够运用科学思维方法分析和解决问题，例如，通过理解原子核的质量与电荷守恒规律，学生能够解释原子核反应中的质量亏损和电荷变化。在实验环节，学生将提高实验操作的准确性，培养观察实验现象、分析问题和得出结论的能力。

3.科学探究：通过小组讨论和实验活动，学生将培养团队合作意识和沟通能力，学会倾听他人观点，表达自己的见解，并在探究中共同解决问题。学生将能够设计简单的实验，观察实验现象，并根据实验结果提出合理的解释。

4.科学态度与价值观：学生将了解到科学对于人类社会的重要性，培养对科学的尊重和好奇心。通过学习原子核的知识，学生将能够认识到科学研究的严谨性和客观性，以及科学知识在解决实际问题中的作用。

5.自主学习能力：学生将能够在教师的引导下，自主阅读和理解教材，独立思考并解决预习问题。在课堂学习中，学生将能够主动参与讨论，提出问题，并积极寻找答案。

6.知识迁移与应用：学生将能够将所学知识应用到新的情境中，例如，通过了解原子核的组成和结构，学生能够推测不同元素的原子核特征，并理解核反应的基本原理。七、板书设计①原子核的基本组成：质子、中子

②原子核的结构：核孔、核膜、核仁

③原子核的性质：稳定性、放射性

④质量数与电荷数之间的关系：A=Z+N

2.艺术性和趣味性：

①使用图形和颜色来表示原子核的基本组成和结构，如用圆形表示质子，用方形表示中子，并用不同的颜色来区分。

②在介绍原子核的性质时，用有趣的比喻或故事来描述稳定性，如“原子核像一个稳定的房子，质子和中子像房子的砖块，它们紧密地排列在一起，不容易散开。”

③在讲解质量数与电荷数之间的关系时，用有趣的例子来帮助学生理解，如“想象一下，一个班级有30个学生，其中18个男生和12个女生。这个班级的总人数是30，男生和女生的数量加起来是30，这就是质量数A的定义。同时，这个班级有18个男生，这就是电荷数Z的定义。”

这样的板书设计既条理清楚、重点突出，又具有艺术性和趣味性，能够激发学生的学习兴趣和主动性，帮助他们更好地理解和记忆原子核的知识。八、典型例题讲解1.题目：原子核中质子和中子的数量关系是什么？

答案：原子核中的质子和中子数量关系为：质子数等于中子数，即Z=N。

2.题目：如何根据原子核的质量数A和质子数Z计算中子数N？

答案：中子数N可以通过质量数A减去质子数Z得到，即N=A-Z。

3.题目：原子核的稳定性与什么因素有关？

答案：原子核的稳定性与质子数Z和中子数N的比值有关。当Z/N接近1时，原子核较为稳定。

4.题目：放射性衰变过程中，原子核如何变化？

答案：放射性衰变过程中，原子核会发射出粒子或射线，如α粒子、β粒子、γ射线等，同时原子序数减少，原子质量数减少。

5.题目：核反应中，质量数守恒定律和电荷数守恒定律是否成立？

答案：核反应中，质量数守恒定律和电荷数守恒定律均成立。在核反应前后，参与反应的原子核的质量数之和等于生成的新原子核的质量数之和，参与反应的原子核的电荷数之和等于生成的新原子核的电荷数之和。

6.题目：如何根据核素符号判断原子核的稳定性和放射性？

答案：根据核素符号，原子序数（Z）越大，原子核的稳定性越差；原子质量数（A）越大，原子核的稳定性越差；当原子序数和原子质量数之比大于2时，原子核容易发生放射性衰变。

7.题目：解释核裂变和核聚变的过程及特点。

答案：核裂变是重核分裂成两个较轻的原子核，同时放出大量能量的过程。核聚变是轻核聚合成一个较重的原子核，同时放出大量能量的过程。核裂变的特点是重核裂变放出中子和伽马射线，核聚变的特点是轻核聚变放出中子和伽马射线。

8.题目：如何根据核素符号判断原子核的放射性类型？

答案：根据核素符号，原子序数（Z）越大，原子核的放射性类型越倾向于β衰变；原子质量数（A）越大，原子核的放射性类型越倾向于α衰变；当原子序数和原子质量数之比大于2时，原子核容易发生β衰变。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入多媒体教学：利用多媒体课件，通过动画、视频等形式直观地呈现原子核的结构和性质，增强学生的学习兴趣。

2.开展实验教学：通过实验让学生亲身体验原子核的性质，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。

3.引入案例教学：通过引入实际案例，让学生了解原子核在生活中的应用，培养学生的实际应用能力。

（二）存在主要问题

1.学生对原子核的组成和结构的理解不够深入，需要加强讲解和讨论。

2.实验环节的设置不够合理，需要进一步完善实验设计，提高实验效果。

3.学生的自主学习能力有待提高，需要加强自主学习环节的设置。

（三）改进措施

1.加强讲解和讨论：通过详细的讲解和深入的讨论，帮助学生更好地理解和掌握原子核的组成和结构。

2.完善实验设计：优化实验环节，提高实验的合理性和有效性，让学生更好地体验原子核的性质。

3.加强自主学习环节：设置更多的自主学习任务，鼓励学生独立思考和解决问题，提高自主学习能力。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

今天我们在课堂上学习了原子核的组成、结构及其性质。原子核是由质子和中子组成的，其中质子带正电荷，中子不带电荷。原子核的结构包括核孔、核膜和核仁等部分。原子核的性质包括稳定性、放射性等。在核反应中，质量数守恒定律和电荷数守恒定律均成立。

2.当堂检测

1.判断题（每题2分，共10分）

（1）原子核中质子的数量总是大于中子的数量。（）

（2）原子核的稳定性与质子数和中子数的关系无关。（）

（3）在核裂变过程中，原子核会分裂成两个较轻的原子核。（）

（4）核反应中，质量数守恒定律和电荷数守恒定律不成立。（）

2.单选题（每题4分，共20分）

（1）下列哪种粒子不属于原子核？（）

A.质子B.中子C.电子D.光子

（2）在核反应中，如果新生成的原子核的质量数大于原原子核的质量数，那么新生成的原子核的电荷数是（