2024-2025学年高中物理 第三章 原子结构之谜 第1节 敲开原子的大门教案 粤教版选修3-5

2024-2025学年高中物理第三章原子结构之谜第1节敲开原子的大门教案粤教版选修3-5科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理第三章原子结构之谜第1节敲开原子的大门教案粤教版选修3-5教学内容分析本节课的主要教学内容为粤教版选修3-5第三章“原子结构之谜”的第1节“敲开原子的大门”。教学内容涉及原子结构的基本概念，包括原子核和核外电子的组成，卢瑟福的原子核式结构模型，以及电子云模型。这与学生已学习过的化学中原子概念以及物理学中的基本粒子知识相关联，帮助学生建立起原子结构的初步框架，理解原子内部各部分的功能与关系，为后续学习原子光谱和量子力学打下基础。学生在初中阶段已接触过原子模型，本节内容将在此基础上深化对原子结构的认识，引入更高级的物理概念。核心素养目标本节课的核心素养目标在于培养学生的科学思维与科学探究能力。通过学习原子结构之谜，学生将能够：1）运用科学方法理解原子核式结构模型，发展模型建构与批判性思维；2）分析卢瑟福散射实验，锻炼证据识别与逻辑推理能力；3）结合电子云模型，提升对微观粒子运动规律的认识，形成科学探究的习惯。这些目标旨在帮助学生构建完整的知识体系，提高解决实际问题的能力，并激发对物理学科的兴趣与热情，为培养创新型人才奠定基础。学情分析本节课面向的是高中年级学生，他们在知识层面已具备基本的物理和化学知识，对原子概念有初步了解。在能力方面，学生具备一定的实验观察和数据分析能力，能够理解科学探究的过程。然而，对于较为抽象的原子内部结构及其运动规律的深入理解，可能还存在困难。在素质方面，学生的科学思维和创新能力有待加强，对物理现象的好奇心和求知欲是推动学习的积极因素。

学生在学习行为上，普遍习惯于接受性学习，对于需要主动探究和思考的问题可能会显得不够积极。此外，部分学生可能在逻辑推理和批判性思维方面较弱，这将对理解原子结构模型和实验分析造成影响。针对这些情况，教学中需要设计更具启发性和互动性的活动，引导学生主动参与，激发思考，以提高他们对课程内容的理解和应用能力。同时，通过小组讨论和实验探究，培养学生的合作精神和科学探究习惯，为深入学习原子结构打下坚实基础。教学资源1.硬件资源：原子结构模型教具、电子示教板、多媒体投影仪。

2.软件资源：物理教学软件、原子结构动画演示程序。

3.课程平台：校园网络教学平台、教室互动教学系统。

4.信息化资源：电子教材、在线实验模拟系统、科普视频。

5.教学手段：PPT展示、课堂讨论、小组合作、实验探究、案例分析。教学过程首先，让我们一起来回顾一下我们已经了解的原子知识。在初中阶段，你们已经学习过原子由原子核和电子组成的基本概念。今天，我们将深入探索原子的内部结构，揭开原子之谜。（5分钟）

1.导入新课

同学们，你们知道原子是如何被发现的吗？让我们一起观看一段科普视频，了解原子结构探索的历史。（10分钟）

2.原子核式结构模型

（1）展示原子核式结构模型教具，解释原子核位于中心，电子围绕原子核运动。

（2）引导学生思考：为什么卢瑟福的原子核式结构模型能取代之前的“布丁模型”？

3.卢瑟福散射实验

（1）卢瑟福散射实验的现象是什么？

（2）这个实验如何证明原子核式结构模型的正确性？

（3）实验结果与之前的“布丁模型”预测有何不同？

4.电子云模型

我们已经了解了原子核式结构模型，但电子在原子中的分布并非固定不变。接下来，我们来学习电子云模型。（10分钟）

（1）展示电子云模型动画，解释电子云表示电子在原子中的概率分布。

（2）引导学生思考：电子云模型如何解释原子的化学性质？

5.课堂小结

现在，我们来总结一下今天所学的内容。请同学们回答以下问题：（10分钟）

（1）原子核式结构模型的基本原理是什么？

（2）卢瑟福散射实验如何验证原子核式结构模型的正确性？

（3）电子云模型如何描述电子在原子中的分布？

6.课后作业

为了巩固今天所学的内容，我给大家布置以下作业：

（1）阅读课本，复习原子核式结构模型和电子云模型。

（2）完成课后习题。

（3）预习下一节课内容：原子光谱。

7.结束语

同学们，今天我们揭开了原子结构之谜，了解了原子核式结构模型和电子云模型。希望你们通过今天的课程，能够更好地理解原子的内部结构和化学性质。下节课，我们将继续探索原子光谱的奥秘。下课！教学资源拓展1.拓展资源：

-图书资源：推荐学生阅读与原子结构相关的科普书籍，如《原子论的起源与发展》、《探索原子世界》等，以加深对原子结构历史和发展的了解。

-视频资源：鼓励学生观看科学探索类节目，如《走近科学》、《探索发现》等，其中涉及原子和量子物理的专题，帮助学生在视觉上更直观地理解抽象的原子结构。

-实验资源：建议学生利用学校实验室或家庭科学实验套件，进行与原子结构相关的简单实验，如制作原子模型、观察电子运动轨迹等，以提高动手能力和实验探究能力。

2.拓展建议：

-研究性学习：鼓励学生以小组形式，选择一个与原子结构相关的课题进行深入研究，如原子核的稳定性、电子云的数学描述等，通过查阅资料、讨论分析，撰写研究报告，提升研究性学习能力。

-学术讲座：建议学生参加学校或社区举办的物理学科讲座，尤其是关于原子物理和量子力学方面的讲座，以便与专家学者面对面交流，拓宽知识视野。

-创新思维训练：组织学生参与思维导图绘制活动，围绕原子结构主题，将所学知识以图形化的方式呈现出来，有助于提高学生的创新思维和知识整合能力。

-跨学科学习：原子结构与化学的元素周期表紧密相关，建议学生探索原子结构与化学性质之间的联系，了解原子序数、电子排布与元素性质之间的关系，促进跨学科知识的融合。内容逻辑关系①重点知识点阐述：

1.原子核式结构模型：强调原子核位于原子中心，由质子和中子组成，电子围绕原子核运动。

2.卢瑟福散射实验：解释α粒子在金属箔上的散射现象，以及这一现象如何支持原子核式结构模型的提出。

3.电子云模型：介绍电子云的概念，即电子在原子中的概率分布，以及这一模型如何解释原子的化学性质。

②关键词与句式表达：

1.关键词：原子核、电子、卢瑟福散射、电子云、概率分布。

2.句式表达：

-“卢瑟福的散射实验揭示了原子的核式结构，即……”

-“电子云模型表明，电子在原子中的分布是……”

③板书设计：

1.板书标题：第三章原子结构之谜第1节敲开原子的大门

-原子核式结构模型

-原子核：质子+中子

-电子：围绕原子核运动

-卢瑟福散射实验

-α粒子散射现象

-支持原子核式结构模型

-电子云模型

-电子概率分布

-解释化学性质

板书设计应简洁明了，通过清晰的层次和重点突出，帮助学生更好地理解和记忆课程内容。重点题型整理1.解释卢瑟福散射实验的基本原理及其在原子结构研究中的作用。

答案：卢瑟福散射实验通过发射α粒子轰击金属箔，观察α粒子的散射角度和分布，从而推测出原子内部存在一个密集的正电荷区域（原子核），而大部分空间是空的，电子在其中运动。这一实验支持了原子核式结构模型的提出。

2.描述电子云模型的基本概念，并说明它如何解释原子的化学性质。

答案：电子云模型认为电子在原子中的分布不是固定轨道上的点，而是具有一定概率分布的空间区域。原子的化学性质主要取决于其最外层电子的分布，电子云模型通过描述这些电子的概率分布，从而解释了原子为何能形成化学键，以及原子的化学反应性质。

3.分析原子核式结构模型与电子云模型之间的关系。

答案：原子核式结构模型和电子云模型是原子结构研究的两个重要阶段。原子核式结构模型强调了原子核和电子的位置关系，而电子云模型进一步解释了电子在原子中的具体分布情况。两者之间的关系在于，电子云模型在原子核式结构模型的基础上，提供了更精细的电子运动描述，从而更准确地解释了原子的化学性质。

4.通过一个实例，说明如何利用原子结构的知识来解释化学键的形成。

答案：例如，氢分子（H2）的形成。两个氢原子的电子云重叠，使得两个原子的最外层电子形成了一个共同的电子云，从而形成了化学键。这个过程可以解释为，两个氢原子的原子核之间的正电荷相互吸引，同时两个原子的电子云中的电子也相互吸引，这种相互作用导致了化学键的形成。

5.解释为什么原子的化学性质主要由其最外层电子决定。

答案：原子的化学性质主要取决于最外层电子的排布，因为这些电子参与化学反应时最容易得失。原子的最外层电子数决定了原子的价态，即原子在化学反应中能提供的或需要的电子数。因此，最外层电子的分布情况决定了原子与其他原子形成化学键的能力，进而决定了原子的化学性质。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试采用了多元化的教学手段，如科普视频、动画演示和实验探究，以增强学生的直观感受和兴趣。这种多感官的教学方式，有助于提高学生的学习积极性和理解深度。

2.我还鼓励学生进行小组讨论和合作学习，通过互动交流，激发学生的思考与探究。这种教学模式不仅增强了学生的合作能力，也促进了课堂氛围的活跃。

（二）存在主要问题

1.在教学过程中，我发现部分学生对实验现象的理解还不够深入，可能是因为实验前的理论讲解不够充分，或者实验操作环节的引导不够细致。

2.另外，课堂时间安排上可能存在一定的紧张，导致学生在某些环节的思考和消化时间不足。

（三）改进措施

针对上述问题，我计划在未来的教学中进行以下改进：

1.在进行实验前，我会增加一些理论铺垫，通过生动的例子和图示，帮助学生更好地理解实验原理和预期现象。

2.在实验操作环节，我会更加注意引导学生观察细节，及时解答学生的疑问，确保学生能够从实验中得到充分的启发和收获。

3.我将优化课堂时间管理，合理分配理论讲解、实验探究和课堂讨论的时间，确保学生在每个环节都有足够的时间进行思考和吸收。

4.此外，我还会继续探索更多有效的教学方法，如引入案例教学、角色扮演等，以进一步提高学生的学习兴趣和参与度。作业布置与反馈1.作业布置：

（1）阅读课本相关章节，巩固原子核式结构模型、卢瑟福散射实验和电子云模型的基本概念。

（2）完成课后习题，特别是与原子结构相关的计算题和解释题，以检验对原子结构的理解。

（3）绘制原子核式结构模型图和电子云模型图，标注出主要组成部分和特点。

（4）撰写一篇小论文，探讨原子结构与化学性质之间的关系，结合实例进行分析。

2.作业反馈：

（1）在批改学生的作业时