2原子的核式結(jié)構模型教學設計-2025-2026學年高中物理蘇教版選修3-5-蘇教版2014主備人備課成員教材分析2原子的核式結(jié)構模型教學設計-2025-2026學年高中物理蘇教版選修3-5-蘇教版2014。本節(jié)內(nèi)容主要圍繞盧瑟福的原子核式結(jié)構模型展開，通過實驗探究，引導學生理解原子核的存在及其性質(zhì)，培養(yǎng)學生運用物理學方法解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析二、核心素養(yǎng)目標分析。培養(yǎng)學生科學探究精神，通過實驗探究原子核結(jié)構，提升學生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時，引導學生運用物理學知識解釋自然現(xiàn)象，增強學生的科學思維和邏輯推理能力，培養(yǎng)其科學態(tài)度和責任意識。學習者分析三、學習者分析。1.學生已經(jīng)掌握了與原子結(jié)構相關的初步知識，如電子、質(zhì)子、中子的概念，以及原子結(jié)構的基本模型。2.學生的學習興趣受實驗探究過程和科學發(fā)現(xiàn)的魅力所吸引，他們具備一定的觀察能力和邏輯思維，但具體到實驗操作和數(shù)據(jù)解讀，可能存在一定的困難。學習風格上，學生多采用觀察、討論和實驗操作相結(jié)合的方式。3.學生可能遇到的困難包括對原子核內(nèi)部結(jié)構的抽象理解、實驗過程中誤差的識別和減小，以及實驗數(shù)據(jù)處理的準確性。此外，對于不同層次的學生，如何設計分層教學以適應他們的學習差異，也是一個挑戰(zhàn)。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備四、教學資源準備。1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材《高中物理蘇教版選修3-5》。2.輔助材料：準備盧瑟福散射實驗的圖片、原子核結(jié)構示意圖、相關視頻等多媒體資源。3.實驗器材：核式結(jié)構模型實驗裝置、α粒子源、熒光屏、計數(shù)器等實驗器材，確保其完整性和安全性。4.教室布置：設置分組討論區(qū)，安排實驗操作臺，確保教學環(huán)境適宜。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：以“如果宇宙中有一個神秘的原子世界，你們想知道它的樣子嗎？”的問題引入，激發(fā)學生的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧原子結(jié)構的基本概念，如電子、質(zhì)子、中子以及原子模型的發(fā)展歷程。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細講解盧瑟福的原子核式結(jié)構模型，包括實驗原理、實驗現(xiàn)象和結(jié)論。

-舉例說明：通過盧瑟福散射實驗的具體案例，展示原子核的存在和性質(zhì)。

-互動探究：組織學生討論實驗現(xiàn)象，引導他們思考原子核的結(jié)構特點。

3.實驗操作（約20分鐘）

-學生分組：將學生分成小組，每組準備實驗器材。

-實驗指導：講解實驗步驟，強調(diào)實驗安全和注意事項。

-學生實驗：學生按照指導進行實驗操作，觀察并記錄實驗數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)分析：引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論。

4.深入討論（約15分鐘）

-學生展示：各小組匯報實驗結(jié)果，分享實驗過程中的發(fā)現(xiàn)和疑問。

-教師點評：對學生的實驗結(jié)果進行點評，指出實驗中的亮點和不足。

-課堂討論：引導學生進一步討論原子核結(jié)構的特點，如原子核的穩(wěn)定性和放射性。

5.鞏固練習（約20分鐘）

-學生活動：發(fā)放練習題，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成。

-教師指導：巡視課堂，對學生的練習情況進行指導和幫助。

-答疑解惑：學生提交練習題后，組織學生集體討論，解答疑惑。

6.總結(jié)提升（約5分鐘）

-教師總結(jié)：對本節(jié)課的主要內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)原子核式結(jié)構模型的重要性。

-學生反思：引導學生反思本節(jié)課的學習收獲，提出自己的疑問和想法。

-布置作業(yè)：布置與原子核結(jié)構相關的課后作業(yè)，鞏固所學知識。

7.課后拓展（約10分鐘）

-提供相關資料：推薦閱讀材料，如科普書籍、學術論文等，供學生課后進一步學習。

-鼓勵創(chuàng)新：鼓勵學生思考原子核結(jié)構在科技發(fā)展中的應用，如核能利用、核磁共振成像等。知識點梳理1.原子核式結(jié)構模型的基本概念

-原子核的存在：通過盧瑟福散射實驗得出原子中存在一個質(zhì)量集中、體積很小的原子核。

-原子核的組成：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。

-原子核的性質(zhì)：原子核具有很大的質(zhì)量和很小的體積，質(zhì)子和中子之間通過強相互作用力結(jié)合在一起。

2.盧瑟福散射實驗

-實驗原理：利用α粒子轟擊金箔，觀察α粒子的散射情況。

-實驗現(xiàn)象：大多數(shù)α粒子穿過金箔，少數(shù)發(fā)生大角度散射，極少數(shù)反彈。

-實驗結(jié)論：原子內(nèi)部存在一個很小但質(zhì)量很大的原子核。

3.原子核結(jié)構的特點

-原子核的穩(wěn)定性：原子核中的質(zhì)子和中子通過強相互作用力結(jié)合，使原子核保持穩(wěn)定。

-原子核的放射性：某些原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地放出輻射，稱為放射性。

-原子核的裂變和聚變：原子核可以發(fā)生裂變和聚變，釋放出巨大的能量。

4.原子核衰變

-衰變類型：α衰變、β衰變、γ衰變。

-衰變規(guī)律：衰變過程遵循放射性衰變規(guī)律，如半衰期。

-衰變計算：根據(jù)衰變規(guī)律計算放射性物質(zhì)的衰變情況。

5.核能及其應用

-核能的產(chǎn)生：核裂變和核聚變過程中釋放出的能量。

-核能的應用：核能發(fā)電、核武器、核磁共振成像等。

6.原子核結(jié)構的研究方法

-實驗方法：盧瑟福散射實驗、核反應實驗、粒子加速器實驗等。

-理論方法：量子力學、統(tǒng)計物理等。

7.原子核結(jié)構的發(fā)展歷程

-古典原子模型：道爾頓的原子論、湯姆孫的葡萄干布丁模型。

-盧瑟福的原子核式結(jié)構模型。

-現(xiàn)代原子模型：波爾模型、量子力學模型。

8.原子核結(jié)構在科學和技術中的應用

-核能：核能發(fā)電、核武器、同位素應用等。

-材料科學：同位素標記、核磁共振成像等。

-醫(yī)學：放射性治療、放射性藥物等。

9.原子核結(jié)構的研究意義

-深入理解物質(zhì)結(jié)構：揭示原子核的結(jié)構和性質(zhì)，有助于理解物質(zhì)的微觀結(jié)構。

-推動科技進步：原子核結(jié)構的研究為核能、核武器、同位素應用等領域提供理論基礎。

-豐富人類知識：原子核結(jié)構的研究是人類對自然界認識的深化，有助于拓展人類知識邊界。板書設計①原子核式結(jié)構模型概述

-盧瑟福散射實驗

-原子核的存在

-原子核的組成（質(zhì)子、中子）

②原子核的結(jié)構與性質(zhì)

-原子核的組成（質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)）

-原子核的質(zhì)量與體積

-原子核的穩(wěn)定性和放射性

③原子核的衰變

-衰變類型（α衰變、β衰變、γ衰變）

-衰變規(guī)律（半衰期）

-衰變計算公式

④核能及其應用

-核能的產(chǎn)生（核裂變、核聚變）

-核能的應用（核能發(fā)電、核武器、同位素應用）

⑤研究原子核結(jié)構的方法

-實驗方法（盧瑟福散射實驗、核反應實驗）

-理論方法（量子力學、統(tǒng)計物理）

⑥原子核結(jié)構的發(fā)展歷程

-古典原子模型（道爾頓、湯姆孫）

-盧瑟福的原子核式結(jié)構模型

-現(xiàn)代原子模型（波爾、量子力學）

⑦原子核結(jié)構的應用

-核能（核能發(fā)電、核武器）

-材料科學（同位素標記、核磁共振成像）

-醫(yī)學（放射性治療、放射性藥物）

⑧研究原子核結(jié)構的意義

-深入理解物質(zhì)結(jié)構

-推動科技進步

-豐富人類知識典型例題講解1.例題：盧瑟福散射實驗中，α粒子轟擊金箔，發(fā)生了大角度散射。已知α粒子的質(zhì)量為m，速度為v，金箔的原子核質(zhì)量為M，半徑為R。求α粒子與原子核發(fā)生碰撞后的速度v'。

解答：根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后動量守恒，即：

m*v=M*v'

解得：v'=(m*v)/M

2.例題：某放射性物質(zhì)經(jīng)過3個半衰期后，剩余的質(zhì)量為原來的1/8。求該物質(zhì)的半衰期。

解答：根據(jù)放射性衰變規(guī)律，剩余質(zhì)量與初始質(zhì)量的關系為：

M=M0*(1/2)^n

其中，M0為初始質(zhì)量，M為剩余質(zhì)量，n為經(jīng)過的半衰期數(shù)。將M=M0/8代入，得：

1/8=(1/2)^n

解得：n=3

因此，半衰期數(shù)為3，即該物質(zhì)的半衰期為3個半衰期。

3.例題：一個原子核經(jīng)過一次α衰變和一次β衰變后，其質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別變化了多少？

解答：α衰變時，原子核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；β衰變時，原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1。因此，經(jīng)過一次α衰變和一次β衰變后，原子核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少1。

4.例題：一個核反應方程為：$_{92}^{238}$U→$_{90}^{234}$Th+$_{2}^{4}$He。求該核反應釋放的能量。

解答：根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2，核反應釋放的能量為：

E=(m_{Th}+m_{He}-m_{U})*c2

其中，m_{Th}為$_{90}^{234}$Th的質(zhì)量，m_{He}為$_{2}^{4}$He的質(zhì)量，m_{U}為$_{92}^{238}$U的質(zhì)量，c為光速。代入數(shù)值計算，得：

E=(234+4-