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学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容是原子的核式结构模型。这部分内容位于2024-2025学年高中物理第二章原子结构第二节，教科版选修3-5教材中。课程内容包括阿尔伯特·爱因斯坦的质能等价公式E=mc²、卢瑟福的α粒子散射实验以及由此实验提出的核式结构模型、原子核的组成以及电子在原子核外的排布等。

教学内容与学生已有知识的联系主要体现在学生已经掌握了基本的物理学知识，如质量、能量、速度等概念，对物质的微观结构有初步的认识。在此基础上，通过学习原子的核式结构模型，可以进一步深化学生对物质微观结构的理解，为后续的化学、生物等学科的学习打下坚实的基础。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度。通过学习原子的核式结构模型，学生能够建立正确的物理观念，理解物质微观结构的基本概念和原理。同时，通过分析卢瑟福的α粒子散射实验，培养学生的科学思维能力，学会运用实验结果来验证科学理论。此外，学生还能够通过实验探究，掌握原子的核式结构模型的实验方法和技巧。在教学过程中，注重培养学生的科学态度，激发他们对科学的兴趣和好奇心，培养他们积极探究、勇于创新的精神。教学难点与重点1.教学重点：

（1）原子的核式结构模型的建立：学生需要理解并掌握原子的核式结构模型，包括原子核的组成、电子在原子核外的排布等。

（2）α粒子散射实验的现象和解释：学生需要了解卢瑟福的α粒子散射实验的过程、现象以及实验结果对核式结构模型的支持。

（3）质能等价公式的理解：学生需要理解并掌握爱因斯坦的质能等价公式E=mc²，以及其在原子核式结构模型中的意义。

2.教学难点：

（1）原子核的组成：学生对于原子核中质子、中子的概念以及它们之间的相互作用可能较为陌生，需要教师进行详细的解释和举例。

（2）电子排布的规律：学生可能对电子在原子核外的排布规律理解不够深入，需要教师通过具体的例子和图示进行讲解。

（3）质能等价公式的理解与应用：学生可能对质能等价公式的物理意义和应用场景理解不深，需要教师通过实际的例子和场景进行解释。

（4）α粒子散射实验的原理与现象：学生可能对实验的原理和现象理解不够，需要教师通过实验演示和图示进行讲解。

四、教学策略与方法

1.教学策略：

（1）采用问题驱动的教学方式，引导学生通过思考问题来理解和掌握原子的核式结构模型。

（2）利用实验演示和图示，帮助学生直观地理解α粒子散射实验的原理和现象。

（3）通过实际例子和场景，引导学生理解质能等价公式的物理意义和应用。

2.教学方法：

（1）讲授法：教师对原子的核式结构模型、α粒子散射实验、质能等价公式等进行系统的讲解。

（2）讨论法：学生分组讨论实验现象、电子排布规律等问题，促进学生的思考和交流。

（3）实践法：学生进行实验操作，观察实验结果，加深对实验原理和现象的理解。教学资源1.软硬件资源：

-教室内的多媒体设备，包括投影仪和计算机

-物理实验室，用于进行α粒子散射实验

-白板和黑板，用于板书和演示

2.课程平台：

-学校提供的在线课程平台，用于上传教学资料和视频

-教科书和配套练习册

3.信息化资源：

-在线科学数据库和期刊文章，用于获取最新的科学研究成果

-教育软件和模拟实验工具，用于辅助教学和学生的自主学习

4.教学手段：

-PPT演示文稿，用于呈现和讲解知识点

-实验演示和学生的实验操作，用于直观地展示实验原理和现象

-问题引导和小组讨论，用于促进学生的思考和交流教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解原子的核式结构模型的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习原子的核式结构模型等内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确原子的核式结构模型的教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习原子的核式结构模型等内容的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的原子结构内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解原子的核式结构模型的知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕原子核式结构模型展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对原子的核式结构模型知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决难题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与原子核式结构模型相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合原子核式结构模型内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习原子核式结构模型的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的原子的核式结构模型内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的原子的核式结构模型内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.原子的核式结构模型：

-原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。

-质子带正电，中子不带电，原子核带正电。

-电子在原子核外以不同的能级分布，形成电子云。

2.卢瑟福的α粒子散射实验：

-α粒子散射实验是卢瑟福在1911年进行的实验，通过观察α粒子在金箔中的散射情况，提出了原子的核式结构模型。

-实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹。

-根据实验结果，卢瑟福提出了原子核式结构模型，即原子核位于原子的中心，电子围绕原子核运动。

3.质能等价公式E=mc²：

-质能等价公式是由爱因斯坦在1905年提出的，表明质量与能量之间存在着等价关系。

-公式表明，质量可以转化为能量，能量也可以转化为质量。

-在原子核式结构模型中，质能等价公式解释了核反应中质量亏损和能量释放的关系。

4.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。

-原子核中的质子数决定了元素的化学性质，称为原子序数。

-原子核的质量数是质子数和中子数的总和，决定了原子的质量。

5.电子排布的规律：

-电子在原子核外的排布遵循能级和泡利不相容原理。

-电子首先填充最低能级的轨道，每个轨道最多容纳两个电子，且自旋相反。

-电子的排布顺序遵循Aufbau原理，即从低能级到高能级依次填充。

6.α粒子散射实验的原理与现象：

-α粒子散射实验是通过将α粒子轰击金箔，观察α粒子的散射角度来研究原子结构。

-根据散射角度的变化，可以推断出原子核的存在和原子的核式结构。

-实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹，从而证实了原子核式结构模型的正确性。反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动探究：我在教学中设计了小组讨论环节，让学生围绕原子核式结构模型展开讨论，这样可以培养学生的合作精神和沟通能力。今后，我还会继续加强这个环节，让学生更多的参与到课堂讨论中来，从而提高他们的学习兴趣和动力。

2.实践操作：我在课堂上通过实验演示和学生的实践活动，让学生在实践中体验原子核式结构模型的应用。今后，我会进一步增加实验的操作性，让学生在动手实践中更好地理解和掌握知识。

3.情境教学：我在教学中尝试利用图片、视频等资源，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。今后，我会继续运用情境教学，并结合学生的实际情况，设计更多有趣的教学活动，提高教学效果。

（二）存在主要问题

1.教学管理：我在教学过程中，发现有时课堂纪律管理不够严格，影响了教学效果。今后，我要加强课堂管理，确保教学秩序，提高教学效果。

2.教学方法：我在教学中，发现对于某些知识点的讲解，学生接受程度不高。这可能是因为我的教学方法过于单一，不能满足学生的学习需求。今后，我要尝试多样化的教学方法，如引入案例教学、利用信息技术等，提高教学的吸引力。

3.教学评价：我在评价学生的学习效果时，往往过于注重考试成绩，忽视了学生的学习过程。这可能导致学生只注重结果，而不注重学习过程。今后，我要完善评价体系，关注学生的学习过程，鼓励他们积极参与课堂活动，提高他们的学习兴趣。

（三）改进措施

针对以上的反思，我将在以下几个方面进行改进：

1.加强课堂管理，确保教学秩序，提高教学效果。

2.尝试多样化的教学方法，如引入案例教学、利用信息技术等，提高教学的吸引力。

3.完善评价体系，关注学生的学习过程，鼓励他们积极参与课堂活动，提高他们的学习兴趣。

4.在教学中，注重引导学生思考，培养他们的科学思维能力。

5.加强与学生的沟通，了解他们的学习需求，调整教学策略，提高教学效果。

6.积极参加教研活动，学习借鉴其他老师的教学经验，不断提升自己的教学水平。通过不断的反思和改进，我相信我的教学会有所提高，能够更好地帮助学生学习和掌握知识。板书设计①原子核式结构模型的概念：原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。

②卢瑟福的α粒子散射实验：实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹。

③质能等价公式E=mc²：表示质量与能量之间存在着等价关系。

④电子排布的规律：电子在原子核外的排布遵循能级和泡利不相容原理。

⑤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。

⑥α粒子散射实验的原理与现象：通过将α粒子轰击金箔，观察α粒子的散射角度来研究原子结构。

在板书设计中，我将使用简洁明了的文字和图形，以及颜色来突出重点，帮助学生更好地理解和记忆。例如，我会使用不同颜色的粉笔来区分原子核、电子和质子、中子，让学生一目了然。同时，我还会通过绘制原子核式结构模型的图形，让学生更直观地理解原子的组成。此外，我会加入一些有趣的插图，如α粒子轰击金箔的动画，以激发学生的学习兴趣。这样的板书设计，既具有艺术性和趣味性，又能帮助学生更好地理解和记忆知识点。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.原子的核式结构模型：原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。原子核带正电，电子带负电。电子在原子核外以不同的能级分布，形成电子云。

2.卢瑟福的α粒子散射实验：实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹。这证实了原子核式结构模型的正确性。

3.质能等价公式E=mc²：表示质量与能量之间存在着等价关系。在原子核式结构模型中，质能等价公式解释了核反应中质量亏损和能量释放的关系。

4.电子排布的规律：电子在原子核外的排布遵循能级和泡利不相容原理。电子首先填充最低能级的轨道，每个轨道最多容纳两个电子，且自旋相反。电子的排布顺序遵循Aufbau原理，即从低能级到高能级依次填充。

5.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。原子核中的质子数决定了元素的化学性质，称为原子序数。原子核的质量数是质子数和中子数的总和，决定了原子的质量。

6.α粒子散射实验的原理与现象：通过将α粒子轰击金箔，观察α粒子的散射角度来研究原子结构。实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹。

当堂检测：

1.选择题：

（1）原子由（）组成。

A.原子核和电子

B.原子核和质子

C.原子核和中子

D.原子核和光子

（2）卢瑟福的α粒子散射实验中，大部分α粒子直接穿过金箔，这说明了（）。

A.原子核很小

B.原子核很大

C.原子核带负电

D.原子核带正电

（3）质能等价公式E=mc²表示（）。

A.能量与质量成正比

B.能量与质量成反比

C.能量与速度成正比

D.能量与速度成反比

（4）电子在原子核外的排布遵循（）原理。

A.泡利不相容

B.Aufbau

C.能量最低原理

D.能量最高原理

2.填空题：

（1）原子核由（）组成，质子带正电，中子不带电。

（2）卢瑟福的α粒子散射实验中，大部分α粒子直接穿过金箔，这说明了原子核的（）。

（3）质能等价公式E=mc²表示（）与（）之间存在着等价关系。

（4）电子在原子核外的排布遵循（）原理，即从低能级到高能级依次填充。

3.解答题：

（1）请简述原子的核式结构模型。

（2）请解释卢瑟福的α粒子散射实验的结果对原子核式结构模型的支持。

（3）请解释质能等价公式E=mc²在原子核式结构模型中的意义。

（4）请简述电子在原子核外的排布规律。典型例题讲解例题1：请解释原子核式结构模型的基本概念，并描述卢瑟福的α粒子散射实验。

答案：原子核式结构模型是描述原子由原子核和电子组成的模型。原子核位于原子的中心，由质子和中子组成，带正电。电子围绕原子核运动，形成电子云。卢瑟福的α粒子散射实验是使用α粒子轰击金箔，观察α粒子的散射情况。实验结果显示，大部分α粒子直接穿过金箔，少数发生散射，极少数发生反弹。这证实了原子核式结构模型的正确性。

例题2：请解释质能等价公式E=mc²，并说