《原子的核式结构模型》学历案

《原子的核式结构模型》学历案【学习主题】原子的核式结构模型。人教版（2019）高中物理选择性必修第三册第四章第三节（1课时）【设计者】姓名【课标要求】了解原子的核式结构模型，知道α粒子散射实验。【学习目标】1、能说出α粒子散射实验的装置、现象和结论，知道卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型。2、可以简单描述原子的核式结构模型的主要内容，理解原子核的体积很小但集中了大部分原子质量的概念。3、能够对比汤姆孙的原子模型和卢瑟福的核式结构模型的差异，能分析不同模型解释相关物理现象的合理性。【评价任务】1、通过小组讨论α粒子散射实验的过程和现象，判断是否掌握实验相关知识。（检测目标1）2、请一位同学上台简单画出原子的核式结构模型示意图，并解释主要部分的含义，看是否理解原子的核式结构模型内容。（检测目标2）3、给出一些关于汤姆孙原子模型和卢瑟福核式结构模型解释物理现象的例子，让大家判断哪种模型更合理，检测对两种模型差异的掌握程度。（检测目标3）【学法建议】1、把α粒子想象成一个个小球，α粒子散射实验就像是用这些小球去撞击一个神秘的物体，通过观察小球的散射情况来推测这个神秘物体（原子）的内部结构，这样有助于理解α粒子散射实验。2、对比汤姆孙原子模型和卢瑟福原子模型，就像对比两种不同的猜谜答案，看看哪个能更好地解释我们看到的现象，这样可以加深对原子结构模型发展的理解。【学习过程】一、课前准备回顾：问题1：在学习原子结构之前，你对原子有哪些简单的认识？问题2：你能想象原子是一个怎样的微观结构吗？预习：思考1：什么是α粒子？思考2：为什么要做α粒子散射实验呢？二、课中学习（一）引入α粒子散射实验1、老师先给大家讲个小故事：科学家们一直想知道原子这个小小的东西里面到底是啥样的，就像我们想知道一个神秘小盒子里装了什么一样。于是呢，他们就想了个办法，用α粒子去撞击原子，这就像是往小盒子里扔小石子，看看有什么反应。那大家猜猜看，可能会有什么现象呢？（同学们自由发言，检测预习情况）2、老师展示α粒子散射实验的装置简易图（课本上的插图），给大家介绍这个实验装置各个部分是干啥的。比如说，这里是放射源，它能放出α粒子，就像一个小炮弹发射器；这里是金箔，就相当于我们要攻击的目标；周围还有探测器，用来看看α粒子被金箔散射后的去向。（同学们可以随时提问，互动环节）（二）探究α粒子散射实验现象和结论1、分组讨论。每个小组根据老师讲的和课本上的内容，讨论α粒子散射实验会有哪些现象。（5分钟讨论时间）2、小组代表发言。每个小组派一个代表来说说你们小组讨论出来的现象，其他小组可以补充或者提出不同意见。3、老师总结现象：大部分α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°。这就像我们扔小石子，大多数小石子直接穿过去了，但是有少数小石子被弹回来了，是不是很奇怪呢？那根据这个现象，卢瑟福得出了什么结论呢？（引导同学们思考）4、老师讲解卢瑟福根据这个实验得出的结论：原子内部有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在这个核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。这就是卢瑟福提出的原子的核式结构模型。（三）对比不同原子模型1、老师介绍汤姆孙的原子模型：汤姆孙认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，而电子镶嵌在其中。2、让同学们分组讨论：对比汤姆孙的原子模型和卢瑟福的核式结构模型，它们有哪些不同的地方呢？（5分钟讨论时间）3、小组代表发言，老师在黑板上总结大家的发言内容。三、课后检测1、α粒子散射实验中，为什么要用金箔呢？如果换成铝箔可以吗？为什么？＿___________答案：金箔可以做得很薄，原子可以近似看成一层原子，这样α粒子穿过金箔时，只受到原子内部的力，不会受到多层原子的干扰。如果换成铝箔，铝原子的核电荷数比金原子小，对α粒子的库仑力作用相对较小，而且铝箔不容易做得像金箔那样薄，实验现象可能不明显。2、请简单描述原子的核式结构模型中，原子核和电子的关系。＿___________答案：在原子的核式结构模型中，原子核集中了原子的大部分质量和全部正电荷，电子在核外空间绕核旋转，就像行星绕着太阳转一样。【学后反思】1、今天学习了原子的核式结构模型，你觉得最有趣的地方是哪里？是α粒子散射实验像小石子撞击神秘物体的比喻，还是两种