2024-2025學年高中物理 第二章 原子結構 2 原子的核式結構模型教案1 教科版選修3-5

2024-2025學年高中物理第二章原子結構2原子的核式結構模型教案1教科版選修3-5學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容分析本節(jié)課的主要教學內容是原子的核式結構模型。這部分內容位于2024-2025學年高中物理第二章原子結構第二節(jié)，教科版選修3-5教材中。課程內容包括阿爾伯特·愛因斯坦的質能等價公式E=mc2、盧瑟福的α粒子散射實驗以及由此實驗提出的核式結構模型、原子核的組成以及電子在原子核外的排布等。

教學內容與學生已有知識的聯(lián)系主要體現(xiàn)在學生已經(jīng)掌握了基本的物理學知識，如質量、能量、速度等概念，對物質的微觀結構有初步的認識。在此基礎上，通過學習原子的核式結構模型，可以進一步深化學生對物質微觀結構的理解，為后續(xù)的化學、生物等學科的學習打下堅實的基礎。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態(tài)度。通過學習原子的核式結構模型，學生能夠建立正確的物理觀念，理解物質微觀結構的基本概念和原理。同時，通過分析盧瑟福的α粒子散射實驗，培養(yǎng)學生的科學思維能力，學會運用實驗結果來驗證科學理論。此外，學生還能夠通過實驗探究，掌握原子的核式結構模型的實驗方法和技巧。在教學過程中，注重培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，激發(fā)他們對科學的興趣和好奇心，培養(yǎng)他們積極探究、勇于創(chuàng)新的精神。教學難點與重點1.教學重點：

（1）原子的核式結構模型的建立：學生需要理解并掌握原子的核式結構模型，包括原子核的組成、電子在原子核外的排布等。

（2）α粒子散射實驗的現(xiàn)象和解釋：學生需要了解盧瑟福的α粒子散射實驗的過程、現(xiàn)象以及實驗結果對核式結構模型的支持。

（3）質能等價公式的理解：學生需要理解并掌握愛因斯坦的質能等價公式E=mc2，以及其在原子核式結構模型中的意義。

2.教學難點：

（1）原子核的組成：學生對于原子核中質子、中子的概念以及它們之間的相互作用可能較為陌生，需要教師進行詳細的解釋和舉例。

（2）電子排布的規(guī)律：學生可能對電子在原子核外的排布規(guī)律理解不夠深入，需要教師通過具體的例子和圖示進行講解。

（3）質能等價公式的理解與應用：學生可能對質能等價公式的物理意義和應用場景理解不深，需要教師通過實際的例子和場景進行解釋。

（4）α粒子散射實驗的原理與現(xiàn)象：學生可能對實驗的原理和現(xiàn)象理解不夠，需要教師通過實驗演示和圖示進行講解。

四、教學策略與方法

1.教學策略：

（1）采用問題驅動的教學方式，引導學生通過思考問題來理解和掌握原子的核式結構模型。

（2）利用實驗演示和圖示，幫助學生直觀地理解α粒子散射實驗的原理和現(xiàn)象。

（3）通過實際例子和場景，引導學生理解質能等價公式的物理意義和應用。

2.教學方法：

（1）講授法：教師對原子的核式結構模型、α粒子散射實驗、質能等價公式等進行系統(tǒng)的講解。

（2）討論法：學生分組討論實驗現(xiàn)象、電子排布規(guī)律等問題，促進學生的思考和交流。

（3）實踐法：學生進行實驗操作，觀察實驗結果，加深對實驗原理和現(xiàn)象的理解。教學資源1.軟硬件資源：

-教室內的多媒體設備，包括投影儀和計算機

-物理實驗室，用于進行α粒子散射實驗

-白板和黑板，用于板書和演示

2.課程平臺：

-學校提供的在線課程平臺，用于上傳教學資料和視頻

-教科書和配套練習冊

3.信息化資源：

-在線科學數(shù)據(jù)庫和期刊文章，用于獲取最新的科學研究成果

-教育軟件和模擬實驗工具，用于輔助教學和學生的自主學習

4.教學手段：

-PPT演示文稿，用于呈現(xiàn)和講解知識點

-實驗演示和學生的實驗操作，用于直觀地展示實驗原理和現(xiàn)象

-問題引導和小組討論，用于促進學生的思考和交流教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解原子的核式結構模型的學習內容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習原子的核式結構模型等內容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確原子的核式結構模型的教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習原子的核式結構模型等內容的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的原子結構內容，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為新課學習打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解原子的核式結構模型的知識點，結合實例幫助學生理解。

突出重點，強調難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞原子核式結構模型展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對原子的核式結構模型知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決難題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與原子核式結構模型相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合原子核式結構模型內容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習原子核式結構模型的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的原子的核式結構模型內容，強調重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的原子的核式結構模型內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。知識點梳理1.原子的核式結構模型：

-原子由原子核和電子組成，原子核由質子和中子組成。

-質子帶正電，中子不帶電，原子核帶正電。

-電子在原子核外以不同的能級分布，形成電子云。

2.盧瑟福的α粒子散射實驗：

-α粒子散射實驗是盧瑟福在1911年進行的實驗，通過觀察α粒子在金箔中的散射情況，提出了原子的核式結構模型。

-實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈。

-根據(jù)實驗結果，盧瑟福提出了原子核式結構模型，即原子核位于原子的中心，電子圍繞原子核運動。

3.質能等價公式E=mc2：

-質能等價公式是由愛因斯坦在1905年提出的，表明質量與能量之間存在著等價關系。

-公式表明，質量可以轉化為能量，能量也可以轉化為質量。

-在原子核式結構模型中，質能等價公式解釋了核反應中質量虧損和能量釋放的關系。

4.原子核的組成：

-原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子不帶電。

-原子核中的質子數(shù)決定了元素的化學性質，稱為原子序數(shù)。

-原子核的質量數(shù)是質子數(shù)和中子數(shù)的總和，決定了原子的質量。

5.電子排布的規(guī)律：

-電子在原子核外的排布遵循能級和泡利不相容原理。

-電子首先填充最低能級的軌道，每個軌道最多容納兩個電子，且自旋相反。

-電子的排布順序遵循Aufbau原理，即從低能級到高能級依次填充。

6.α粒子散射實驗的原理與現(xiàn)象：

-α粒子散射實驗是通過將α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射角度來研究原子結構。

-根據(jù)散射角度的變化，可以推斷出原子核的存在和原子的核式結構。

-實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈，從而證實了原子核式結構模型的正確性。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.互動探究：我在教學中設計了小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞原子核式結構模型展開討論，這樣可以培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。今后，我還會繼續(xù)加強這個環(huán)節(jié)，讓學生更多的參與到課堂討論中來，從而提高他們的學習興趣和動力。

2.實踐操作：我在課堂上通過實驗演示和學生的實踐活動，讓學生在實踐中體驗原子核式結構模型的應用。今后，我會進一步增加實驗的操作性，讓學生在動手實踐中更好地理解和掌握知識。

3.情境教學：我在教學中嘗試利用圖片、視頻等資源，吸引學生的注意力，激發(fā)他們的學習興趣。今后，我會繼續(xù)運用情境教學，并結合學生的實際情況，設計更多有趣的教學活動，提高教學效果。

（二）存在主要問題

1.教學管理：我在教學過程中，發(fā)現(xiàn)有時課堂紀律管理不夠嚴格，影響了教學效果。今后，我要加強課堂管理，確保教學秩序，提高教學效果。

2.教學方法：我在教學中，發(fā)現(xiàn)對于某些知識點的講解，學生接受程度不高。這可能是因為我的教學方法過于單一，不能滿足學生的學習需求。今后，我要嘗試多樣化的教學方法，如引入案例教學、利用信息技術等，提高教學的吸引力。

3.教學評價：我在評價學生的學習效果時，往往過于注重考試成績，忽視了學生的學習過程。這可能導致學生只注重結果，而不注重學習過程。今后，我要完善評價體系，關注學生的學習過程，鼓勵他們積極參與課堂活動，提高他們的學習興趣。

（三）改進措施

針對以上的反思，我將在以下幾個方面進行改進：

1.加強課堂管理，確保教學秩序，提高教學效果。

2.嘗試多樣化的教學方法，如引入案例教學、利用信息技術等，提高教學的吸引力。

3.完善評價體系，關注學生的學習過程，鼓勵他們積極參與課堂活動，提高他們的學習興趣。

4.在教學中，注重引導學生思考，培養(yǎng)他們的科學思維能力。

5.加強與學生的溝通，了解他們的學習需求，調整教學策略，提高教學效果。

6.積極參加教研活動，學習借鑒其他老師的教學經(jīng)驗，不斷提升自己的教學水平。通過不斷的反思和改進，我相信我的教學會有所提高，能夠更好地幫助學生學習和掌握知識。板書設計①原子核式結構模型的概念：原子由原子核和電子組成，原子核由質子和中子組成。

②盧瑟福的α粒子散射實驗：實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈。

③質能等價公式E=mc2：表示質量與能量之間存在著等價關系。

④電子排布的規(guī)律：電子在原子核外的排布遵循能級和泡利不相容原理。

⑤原子核的組成：原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子不帶電。

⑥α粒子散射實驗的原理與現(xiàn)象：通過將α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射角度來研究原子結構。

在板書設計中，我將使用簡潔明了的文字和圖形，以及顏色來突出重點，幫助學生更好地理解和記憶。例如，我會使用不同顏色的粉筆來區(qū)分原子核、電子和質子、中子，讓學生一目了然。同時，我還會通過繪制原子核式結構模型的圖形，讓學生更直觀地理解原子的組成。此外，我會加入一些有趣的插圖，如α粒子轟擊金箔的動畫，以激發(fā)學生的學習興趣。這樣的板書設計，既具有藝術性和趣味性，又能幫助學生更好地理解和記憶知識點。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.原子的核式結構模型：原子由原子核和電子組成，原子核由質子和中子組成。原子核帶正電，電子帶負電。電子在原子核外以不同的能級分布，形成電子云。

2.盧瑟福的α粒子散射實驗：實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈。這證實了原子核式結構模型的正確性。

3.質能等價公式E=mc2：表示質量與能量之間存在著等價關系。在原子核式結構模型中，質能等價公式解釋了核反應中質量虧損和能量釋放的關系。

4.電子排布的規(guī)律：電子在原子核外的排布遵循能級和泡利不相容原理。電子首先填充最低能級的軌道，每個軌道最多容納兩個電子，且自旋相反。電子的排布順序遵循Aufbau原理，即從低能級到高能級依次填充。

5.原子核的組成：原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子不帶電。原子核中的質子數(shù)決定了元素的化學性質，稱為原子序數(shù)。原子核的質量數(shù)是質子數(shù)和中子數(shù)的總和，決定了原子的質量。

6.α粒子散射實驗的原理與現(xiàn)象：通過將α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射角度來研究原子結構。實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈。

當堂檢測：

1.選擇題：

（1）原子由（）組成。

A.原子核和電子

B.原子核和質子

C.原子核和中子

D.原子核和光子

（2）盧瑟福的α粒子散射實驗中，大部分α粒子直接穿過金箔，這說明了（）。

A.原子核很小

B.原子核很大

C.原子核帶負電

D.原子核帶正電

（3）質能等價公式E=mc2表示（）。

A.能量與質量成正比

B.能量與質量成反比

C.能量與速度成正比

D.能量與速度成反比

（4）電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.填空題：

（1）原子核由（）組成，質子帶正電，中子不帶電。

（2）盧瑟福的α粒子散射實驗中，大部分α粒子直接穿過金箔，這說明了原子核的（）。

（3）質能等價公式E=mc2表示（）與（）之間存在著等價關系。

（4）電子在原子核外的排布遵循（）原理，即從低能級到高能級依次填充。

3.解答題：

（1）請簡述原子的核式結構模型。

（2）請解釋盧瑟福的α粒子散射實驗的結果對原子核式結構模型的支持。

（3）請解釋質能等價公式E=mc2在原子核式結構模型中的意義。

（4）請簡述電子在原子核外的排布規(guī)律。典型例題講解例題1：請解釋原子核式結構模型的基本概念，并描述盧瑟福的α粒子散射實驗。

答案：原子核式結構模型是描述原子由原子核和電子組成的模型。原子核位于原子的中心，由質子和中子組成，帶正電。電子圍繞原子核運動，形成電子云。盧瑟福的α粒子散射實驗是使用α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射情況。實驗結果顯示，大部分α粒子直接穿過金箔，少數(shù)發(fā)生散射，極少數(shù)發(fā)生反彈。這證實了原子核式結構模型的正確性。

例題2：請解釋質能等價公式E=mc2，并說