必修二物理《第五章 经典力学与物理学的革命 第03节 量子化现象》精品课教案

必修二物理《第五章 经典力学与物理学的革命 第03节 量子化现象》精品课教案

2．过程与方法

(1)通过了解经典物理学能量连续性观点在解释“黑体辐射”现象时的失败，体会普朗克提出量子假说的伟大意义。

(2)通过了解“光电效应”实验与经典物理学理论的矛盾，体会爱因斯坦的光子说对光的本性的揭露。

(3)通过了解光的波粒二象性和氢原子光谱，使学生知道微观世界能量量子化的特征，从而使学生认识到：量子论的观点是作为现代人认识客观世界的重要方法。

(4)通过列举量子论的发展所带来的科学技术的重大变革和对其他自然科学领域的影响，体会量子论对人类认识世界的深远影响。

3．情感、态度与价值观

(1)通过了解量子论的建立和发展过程，使学生体会科学家们探求真理的无限艰辛和他们非凡的创造性思维的光芒，使学生不仅从中获取科学知识，更受到科学思维的熏陶．引导学生善于逆向思维，培养思维的灵活性、发散性和创造性。

(2)关注量子物理对我们生活所造成的影响，体会量子物理对20世纪科学技术领域和人类文明进步所造成的影响。

(3)引导学生沿着前辈科学家的足迹，去体验他们是如何由实验事实出发，尊重经验事实对理论的检验，从而一步步登入微观世界的大门，感受科学家客观求实、理性追求、批判创新的精神，培养学生敢于质疑的科学品质。

教法与学法

本节内容对学生来说，无法用已有的经典物理的观点去理解，学生缺乏相关知识的铺垫，因而对教学会造成相当大的困难。首先应正确地定位教学的层次和难度，《课程标准》对本节要求的知识技能目标是“初步了解和知道”，在必修课程中编排现代物理的内容，目的是使学生在完成必修课程后对物理学的发展和前景有整体性了解，也是为进一步激发学生学习物理的兴趣，所以教学要求以了解为主，不做更高要求。教学形式可以教师启发性地讲授为主，配合指导学生在课外阅读相关科普读物，希望在学习本节内容之后学生能够产生更多的问题和更浓厚的兴趣。其次，教学中最好能根据学生的认知基本规律，即“从生动的直观到抽象的思维”这一特点出发，创造条件以实验演示、计算机模拟等手段来激发学生兴趣，突破教学难点。此外，教学中应当注意在传授知识的同时，更侧重于科学研究的方法以及科学观点的教学，使学生通过学习能获取更多认识客观世界的研究方法和全面的、发展的科学观点，这对其终身的发展将会起到较大的帮助。

教学过程

新知探究

马克斯?普朗克(1858年4月23日-1947年10月3日)，德国物理学家，量子力学的创始人，二十世纪最重要的物理学家之一，因发现能量量子而对物理学的进展做出了重要贡献，并在1918年获得诺贝尔物理学奖。量子力学的发展被认为是20世纪最重要的科学发展，其重要性可以同爱因斯坦的相对论相媲美。

普朗克对黑体辐射展开了研究。普朗克总是尽可能试图在麦克斯韦电磁理论内部解决问题，而不是颠覆这个理论以求得突破。但最后，他不得不假定：能量的传递不是连续的，而是以一个一个的能量单位传递的。这种最小能量单位被称作能量子（简称量子）。

在经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化。但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化，变化的最小份额称为量子。例如，频率为υ的谐振子，其能量不是连续变化，而是只能以hυ的整数倍变化，欲使其能量改变hυ的几分之几是不可能的。微粒的角动量也是量子化的，其固有量子是h/2π。量子化是微观体系基本的运动规律之一，它与经典力学是不相容的。

一、黑体辐射：能量子假说的提出

1．黑体辐射

(1)黑体：如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这种物体就是黑体．

(2)黑体辐射：黑体发出的电磁辐射．

2．能量子假说

(1)能量子

①提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的．

②含义：物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份就是一个最小的能量单位．这个不可再分的最小的能量单位称为“能量子”．

③能量子的能量ε＝hν.