人教版（2019）高中物理选修性必修第三册第5章第1节原子核的组成教学设计

5.1原子核的组成教学设计

课题原子核的组成单元5学科物理年级选修3

物理观念：知道天然放射现象及三种射线的本质，了解核子、同位素的基本观念，知道

原子核的组成。

科学思维：掌握三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，

并能分析、解决相关问题，提高解题能力。

学习

目标科学探究：通过利用磁场探究三种射线的本质，学习用α粒子轰击原子核发现核子，体

验科学探究的过程，提高观察与实验能力。

科学态度与责任：体会科学家们探索射线的艰辛，以及实事求是、不畏艰险的科学精神，

增强探究科学的意识。

重点掌握三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，并能分析、解决

相关问题，提高解题能力

难点掌握三种射线的本质，能够利用磁场、电场区分它们，理解原子核的构成，并能分析、解决

相关问题，提高解题能力

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课"放射性"这个词我们应该经常听说

思考什么从学生在日

是放射性。常生活中听过的

词汇引入新课，

激发学生的兴

趣。

人们认识原子核的结构就是从天然放射性现

象开始的。

什么是放射性呢？人类又是如何发现原子核

的内部结构的呢？

讲授新课一、天然放射现象

1896年法国物理学家贝克勒尔：

铀和含铀矿物能发出射线，穿透黑纸使底片感

光。

1898年居里夫妇：深入研究铀，发现发射性更

理解放射

强新元素：钋（Po），镭（Ra）。

性和放射性元通过对科学

放射性：物质能发射射线的性质素的含义。家探索历程的学

放射性元素：具有放射性的元素习，让学生理解

放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，什么是放射性，

原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发的什么是放射性元

放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有素。

放射性．

元素的放射性，与它所处的物理、化学状态均

无关！

射线到底是什么呢？

二、射线的本质

理解三种

射线的本质。

α射线的穿透本领最小，我们用一张纸就能把

它挡住.

β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还

能穿透几毫米厚的铝板.

γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡

通过对比和

不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚

列表格的方式，

的铅板

让学生更好的理

电离作用：射线飞行途中遇到原子并将其部分完成表

解三种射线的本

能量转移给原子中的电子，使这个电子脱离核的束格。

质。

缚成为自由电子。

三种射线的比较方法

在电场、磁场中偏转情况的比较

完成课堂

课堂练习1、(多选)将α、β、γ三种射线分别

练习。

射入匀强磁场和匀强电场,如下图表示射线偏转情

况中正确的是()

解析：已知α粒子带正电,β粒子带负电,γ射

线不带电,根据正、负电荷在磁场中运动所受洛伦兹

力方向和正、负电荷在电场中所受电场力方向,可知

A、B、C、D四幅图中,α、β粒子的偏转方向都是

正确的,但偏转的程度需进一步判断。带电粒子在磁

mv

场中做匀速圆周运动,其半径r,将其数据代

qB

入,则α粒子与β粒子的半径之比为

rmvq

370.9

rmvq

由此可见A错误，B正确

带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为vo,垂

直电场线方向位移为x,沿电场线方向位移为y,则有

思考：原

1qE

x=vot.y=t2子内部的结构提出问题，

2m

究竟如何？引发学生思考。

对某一确定的x值,a、β粒子沿电场线偏转距

离之比为0.027，由此可见C错误，D正确

答案：AD

三、原子核的组成

放射性现象中放出的三种射线都是从放射性

元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内

部结构.

原子核内究竟还有什么结构？

原子核又是由什么粒子组成的呢？

了解质子

的发现过程。

1.质子的发现

1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质

子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个

电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的

1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核思考原子

的性质完全相同，所以质子就是氢原子核。核是否只由质引导学生从

子组成。实际情况出发，

思考原子核是否

只由质子组成。

质子带正电荷，电荷量与一个电子的电荷量相培养学生在

等。质子的质量为解决问题的时候

-27要从实际出发。

mp=1.672621898x10kg.

同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了

质子。------质子是原子核的组成部分。

原子核是否只是由质子组成呢？

卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，

明确原子

这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到

核的组成。

公认．

2.中子的发现

1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，

通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，

但是不带电.是中性粒子.

学会原子

核的表示方

中子不带电，用n表示。中子的质量是mn=

法。

1.674927471x10-27kg

举例说明，

原子核的组成

让学生更好的理

解原子核的表示

方法，加深学生

对此表示方法的

（核）电荷数=质子数印象。

质量数=质子数+中子数

原子核的表示:

总结知识

点。对知识点进

行归纳总结，便

于学生理解和记

忆。

235

92U表示铀原子核

有92个质子,质量数为235,

(即有143个中子)

4

2He表示氦原子核

有2个质子,质量数为4,

(即有2个中子)

知识归纳

1.对核子数、电荷数和质量数的理解

(1)核子数:质子和中子质量差别非常微小,二者

统称为核子,质子数和中子数之和叫核子数。

(2)电荷数(Z):原子核所带的电荷总是质子电荷

的整数倍,通常用这个整数表示原子核的电荷量,叫

作原子核的电荷数。

(3)质量数(A):原子核的质量等于核内质子和中

子的质量的总和,而质子与中子质量几乎相等,所以

原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,这完成课堂

个整数叫作原子核的质量数。练习。

2.同位素

原子核内的质子数决定了核外电子的数目,进

而也决定了元素的化学性质,同种元素的质子数相

同,核外电子数也相同,所以有相同的化学性质,但它

们的中子数可以不同,所以它们的物理性质不同。把

具有相同质子数、不同中子数的原子核组成的元素

互称为同位素。同位素的化学性质相同,但物理性质

不同。

课堂练习2、已知镭的原子序数是88,原子核的

质量数是226。试问:

(1)镭核中有几个质子?几个中子?

(2)镭核所带电荷量是多少?

(3)若镭原子呈现中性,它核外有几个电子?

解析：因为原子序数与核内质子数、核电荷数、

中性原子的核外电子数都是相等的,原子核的质量

数等于核内质子数与中子数之和。

(1)镭核中的质子数等于其原子序数,故质子数

为88,中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z

之差,即N=A-Z=226-88=138。

(2)镭核所带电荷量Q=Ze=88×1.6×10-19

C=1.408×10-17C。

(3)镭原子呈中性,则核外电子数等于质子数,故

核外电子数为88。

答案：(1)88138(2)1.408×10-17C(3)88

(4)113∶114

拓展提高

A.它们的质子数相等

完成拓展通过练习，

B.若为中性原子,它们的核外电子数相等

提高。巩固基础知识。

C.它们的核子数相等

D.它们的化学性质相同

解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3,质

子数和中性原子状态核外电子数均相同,都是1,中

子数等于核子数减去质子数,故中子数各不相同,A、

B正确,C错误;同位素化学性质相同,只是物理性质

不同,D正确。

答案：ABD

据最新报道放射性同位素钬166

2.,67Ho

在医疗领域有重要应用,该同位素原子核内中子数

与核外电子数之差是()

A.