《2原子的核式结构模型》优质课教案设计

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2．过程与方法

（1）通过对ɑ粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。

（2）通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。

（3）了解研究微观现象

3．情感、态度与价值观

（1）通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。

（2）通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

重点难点

1.在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法；

2.引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而得出原子的核式结构；

教学过程

师：同学们好

生：老师你好！

师：这节课我们学习原子核式结构模型。说到原子，大家都不陌生，因为我们初中学过，原子里面有个原子核，但是学了这个之后同学们有没有想过，这个结论是科学家1911年得出来的，以当时有限的科学技术，根本看不到原子，他们怎么判断出原子核的呢？即使后面利用扫描隧道显微镜，也只能看到原子的表面，无法看到内部结构。所以这节课我们就沿着前人的足迹去看一下他们在发现有原子核的过程中看到了什么东西。

板书一、历史的回顾

我们先来回忆一下上一节的内容。1897年，汤姆孙发现了电子，给人们打开了一个新的观察视角。因为在之前，我们认为原子是最小的结构了，但之后，发现了作为原子内部的电子。而由于原子是中性的，电子带负电，所以原子内部一定有带正电的物质来中和电子的负电。那么电子和带正电的物质是如何构成原子的呢？

当时科学家们提出了许多模型。其中比较有影响的是汤姆孙于1989年提出的一种模型。他认为正电荷均匀的分布在整球体当中，而负电荷就点缀在其中，就像枣点缀在一块蛋糕里一样，所以被人们称为“枣糕模型”。图中的白色部分就是我们的正电荷，中间的红点就是电子。这个模型在当时来说是很成功的，十分完美。因为他的模型能够解释为什么原子是电中性的；电子是怎么分布的等等问题。无数的物理学家拜倒在他的枣糕下。在1895年汤姆孙收了一个学生，即卢瑟福。就是这个卢瑟福在1909年指导他的学生用α粒子轰击金箔，实验结果完全否定了汤姆孙的模型。接下来让我们来认识下他吧！请同学们观看ppt。

板书二、α粒子散射实验

α粒子散射实验，在物理化学上都很重要，也是在物理学史上十大最美丽的实验之一，以后要学物理的话可以去发现其它九个是什么。

接下来我们来了解下这个实验的实验装置。

首先，利用放射性元素铀和镭放出α粒子。为什么用α粒子呢？因为原子结构非常紧密，需要用高速粒子对它进行轰击。α粒子具有足够的能量，可以接近原子的中心。它还可以使荧光物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用而改变了运动方向，荧光屏能够显示出它方向的改变。

图中放射性元素的外面是一个铅盒。当我们把铅包裹着放射性元素之后，给放射性元素留一条缝，α粒子要出来的时候只能从这条缝出来，其它地方就被挡住了，这就是铅盒的作用。然后让它轰击金箔。

为什么要打价格比较贵的金呢？首先，金箔的延展性很好，相比于其它金属可以做出很薄的金箔，而越薄，同一层上的原子就越少，实验效果就越好。金箔可以做出1μm的厚度来，即10-6m 。其次，金箔的化学性质稳定，打到荧光屏上不会和荧光屏发生反应，可以保持原子的相对独立性。第三，由于金的电荷量为79，带电量很大，即其库仑力很大，那么在轰击的过程中，排斥力明显，偏转角度大，散射明显。最后一点，金的质量大，密度大，被轰击以后不易移动。

实验仪器除了铅盒和金箔以外，还包括放大镜和荧光屏，放大镜放大实验便于观察。实验环境要求整个实验装置要放在真空中，原因是α粒子带两个单位的电荷，易使空气电离，消耗能量，飞不了多远，顶多几厘米，而在真空中不存在电离，α粒子就可以飞很远。请同学们仔细看这个装置，它可以绕轴3600旋转，可以全方位观察。

实验发现，绝大多数的α粒子会穿过金箔，少数粒子发生了较大的偏转，极少数的粒子会反弹回来。卢瑟福看到这个结果之后，他感到十分惊奇。