第5章第1节原子核的组成（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第5章第1节原子核的组成（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）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学内容《原子核的组成》是2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）第5章第1节的内容。本节课主要介绍原子核的基本组成，包括原子核的电荷数、质量数，以及质子数和中子数的关系。具体内容包括：

1.原子核的电荷数和质量数概念。

2.质子数、中子数与原子核电荷数、质量数的关系。

3.原子核的表示方法。

4.常见原子核的组成示例。

5.原子核的稳定性。核心素养目标1.理解原子核组成的基本概念，培养科学思维和物理观念。

2.通过分析原子核组成要素，发展学生的抽象思维和逻辑推理能力。

3.增强学生对原子物理学的兴趣，激发探索物质构成的欲望。

4.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高科学探究与创新能力。重点难点及解决办法重点：

1.原子核的组成及其表示方法。

2.原子核中质子数、中子数与电荷数、质量数的关系。

难点：

1.原子核组成的抽象理解。

2.原子核表示方法的正确应用。

解决办法：

1.通过引入具体实例，如氢原子、氦原子等，帮助学生形象理解原子核的组成。

2.利用互动式教学，让学生在小组讨论中尝试自己表示原子核，教师及时给予反馈和指导。

3.制作动态PPT或模型，展示原子核内部结构，帮助学生建立直观印象。

4.设计练习题和课堂小测验，巩固学生对原子核组成及表示方法的理解。

5.对难点内容进行分解讲解，逐步引导学生掌握电荷数、质量数、质子数和中子数之间的关系。教学方法与策略1.采用讲授法结合互动讨论，引导学生理解原子核组成的基本概念。

2.设计课堂实验，如放射性元素模拟实验，让学生直观感受原子核的组成。

3.运用案例研究，分析不同原子核的组成，促进学生深入理解电荷数与质量数的关系。

4.利用多媒体教学，展示原子核结构动画，增强学生的空间想象能力。

5.实施项目导向学习，让学生小组合作探究原子核稳定性，提高合作与创新能力。教学流程1.导入新课（5分钟）

详细内容：通过提问学生关于原子结构的知识，如“什么是原子？原子由哪些部分组成？”接着引出本节课的主题：“我们已经了解了原子的基本结构，那么原子核又是由什么组成的呢？今天我们将学习原子核的组成。”

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

-讲解原子核的概念，介绍原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电。

-通过实例讲解原子核的电荷数和质量数，以及它们与质子数和中子数的关系。例如，氢原子核只有一个质子，没有中子，电荷数为1，质量数为1；氦原子核有两个质子和两个中子，电荷数为2，质量数为4。

-引导学生学习原子核的表示方法，如氢原子核表示为""_1^1H""，氦原子核表示为""_2^4He""。

3.实践活动（10分钟）

详细内容：

-分发练习题，让学生自己书写几个常见原子核的表示方法。

-进行放射性元素模拟实验，使用小球代表质子和中子，让学生动手构建不同的原子核模型。

-让学生尝试解释原子核的稳定性与质子数和中子数的关系。

4.学生小组讨论（10分钟）

详细内容举例回答：

-让学生分小组讨论以下问题：“原子核的组成对原子的化学性质有何影响？”“如何判断一个原子核是否稳定？”“原子核中的质子数和中子数是如何影响原子的质量？”

-每个小组选择一个问题进行讨论，并给出具体例子。例如，小组讨论原子核稳定性时，可能会举例说：“铁-56是一个稳定的原子核，因为它有足够的质子和中子来保持稳定。”

-讨论结束后，每个小组选代表分享讨论成果。

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：回顾本节课的主要内容，强调原子核的组成、电荷数和质量数的关系，以及原子核的表示方法。通过提问学生，检查他们对原子核组成概念的理解。例如，“什么是原子核？原子核由哪些粒子组成？”“原子核的电荷数和质量数是如何定义的？”确保学生掌握了本节课的重难点。教学资源拓展1.拓展资源：

-原子核物理学的发展历史，包括原子核模型的演变和科学家的重要发现。

-原子核的放射性衰变，介绍常见的放射性衰变类型，如α衰变、β衰变和γ衰变。

-原子核的结合能和核力，解释原子核内部的强大吸引力及其对原子核稳定性的影响。

-核反应和核裂变，介绍核反应的基本概念，以及核裂变在核能发电中的应用。

-原子核的核谱学，探讨原子核的能级结构和光谱特性。

-诺贝尔物理学奖中获得的相关研究成果，如原子核结构、核力理论等方面的成就。

2.拓展建议：

-阅读科普书籍或文章，如《原子核物理学导论》、《核能科学与技术》等，以深入了解原子核的相关知识。

-观看科普视频，如《探索原子核的秘密》、《核力的奥秘》等，通过视觉演示加深对原子核内部结构和工作原理的理解。

-参观科学博物馆或核电站，亲身体验原子核科学技术在现实中的应用，增强对核物理的兴趣。

-参与科学实验项目，如放射性物质的测量、核反应实验等，实践操作中学习原子核物理知识。

-加入科学社区或论坛，与其他对原子核物理学感兴趣的学生和专业人士交流，分享学习心得和最新科研动态。

-定期阅读科学期刊，如《物理评论》、《核物理杂志》等，跟进原子核物理学的最新研究成果和发展趋势。内容逻辑关系①原子核组成的概念

-重点知识点：原子核的定义、原子核的组成粒子（质子和中子）。

-重点词：原子核、质子、中子、核子。

-重点句：原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电。

②电荷数和质量数的关系

-重点知识点：电荷数、质量数的定义，以及它们与质子数和中子数的关系。

-重点词：电荷数、质量数、质子数、中子数、原子序数。

-重点句：原子核的电荷数等于其中的质子数，质量数等于质子数和中子数之和。

③原子核的表示方法

-重点知识点：原子核的表示符号，包括质子数和质量数的标注方式。

-重点词：原子核符号、质子数、质量数、同位素。

-重点句：原子核的表示方法通常为""_Z^AX""，其中Z是质子数，A是质量数，X是元素符号。重点题型整理1.题型：填空题

题目：原子核的电荷数等于______，质量数等于______。

答案：原子核的质子数，质子数和中子数之和。

2.题型：简答题

题目：简述原子核组成的基本粒子及其电荷性质。

答案：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

3.题型：应用题

题目：已知某元素的原子核质量数为23，质子数为11，求该元素的中子数。

答案：中子数=质量数-质子数=23-11=12。

4.题型：判断题

题目：原子核的质量数等于其中的质子数。（）

答案：错误。原子核的质量数等于质子数和中子数之和。

5.题型：分析题

题目：分析以下原子核表示方法的正确性，并解释原因。

-_8^16O

-_2^4He

答案：_8^16O的表示方法是正确的，因为氧的原子序数是8，质量数是16。_2^4He的表示方法也是正确的，因为氦的原子序数是2，质量数是4。这些表示方法遵循了原子核表示的规则，即质子数和质量数分别表示在元素符号的左上角和左下角。

6.题型：综合题

题目：已知某元素的原子核有20个质子和30个中子，写出该原子核的表示方法，并计算其电荷数和质量数。

答案：该原子核的表示方法为_20^50X（假设元素符号为X），电荷数为20，质量数为50。

7.题型：论述题

题