高中物理人教版 (新课标)选修1选修1-2第三章 核能二、原子与原子核的结构教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修1选修1-2第三章 核能二、原子与原子核的结构教案，共2页。




本节教学主要包括两部分内容：


一.在α粒子散射实验的基础上提出原子的核式结构模型；


二.原子核的组成.


（1）原子的核式结构的发现的教学，共三层意思：电子的发现→汤姆生提出了枣糕模型→α粒子散射实验的结果否定了汤姆生模型，卢瑟福提出了核式结构.这节教材的重点内容是α粒子散射实验和卢瑟福的核式结构学说.要着重说明：α粒子具有相当大的质量和很大的动能，电子不可能使α粒子发生大角度的偏转，只有原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在狭小的空间里（形成原子核），并且α粒子十分接近它时，才能发生大角度的偏转.本节末了讲到了由实验的数据还可以估计出原子核的大小，由于数据没介绍，估计也就不必详细补充了.可告诉学生现在一般公认的数量级是多少.学习原子结构，对原子的大小、原子核的大小，原子内部空虚到什么地步，应该有个大体的印象.这也是中学生不可缺少的文化素养的一部分.


因为教材内容的理论性比较严密，教学中要注意问题交代的层次和条理性.比如，根据汤姆生模型计算的结果，α粒子偏角应是很小的.这是从电子的质量很小和正电荷的均匀分布这两方面分析得出的结论.实验结果是：①绝大多数α粒子不偏转；②少数α粒子发生了较大的偏转；③极少数α粒子出现大角度的偏转（甚至被反弹回来）.讲卢瑟福模型时，就必须前后呼应清楚地说明这“绝大多数、少数、极少数”之类表现的“所以然”，这对于训练学生读书和思考的能力，培养认真严谨的学风，都是有好处的.


教学中要注意不能把科学上的发现讲得过于简单，给学生造成这样的印象：科学家凭空一想，做个什么实验，就能有所发现了，要注意使学生领悟科学家发现新的规律，要有一定的客观条件，而且要进行创造性的思维，突破前人留下的错误观念的束缚，做出开拓性的实际努力，才能有所发现.这一点，在以后各节的教学中也是应该注意的.


（2）原子核的组成的教学，可在复习初中已学的知识，知道原子核是由质子和中子组成的基础上提出.质子和中子是怎样发现的问题让学生思考.然后开始介绍卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验.在教学中要注意把卢瑟福的实验装置、实验是怎样进行的以及得到了怎样的结果交代清楚.


还可以让学生了解，由于原子内部十分空虚，如果把原子比做半径为100m的大球，那么原子核是球中心半径仅1mm的小沙粒，因此，用α粒子去轰击原子核，命中的机会是很少的（平均五万分之一）.可见做轰击原子核的实验也是不容易的.


还可以举一些用α粒子轰击原子核产生质子的例子让学生熟悉，如：





关于中子的发现，如果时间容许，可以介绍一些中子发现的历史，让学生认识到能量守恒和动量守恒定律在核物理研究中的重要作用.人们对中子的认识，经历了一个曲折的过程.X射线的发现，几乎在一个晚上就完成了.而当中子这个不速之客闯入物理学家的实验室时，人们用了两年的时间才认识了它.这是因为中子跟以前发现的γ射线都具有穿透力强的特性，使人们暂时迷惑了.应用了动量守恒和能量守恒这两个有力的武器，人们终于认清了中子的本来面目.


还应该使学生了解，中子的发现是物理学史上的一件大事.由于中子不带电，跟其他粒子不会发生静电作用，比较容易打进原子核里去，是轰击原子核的好“炮弹”，特别是用它轰击重元素的原子核后，给原子核物理学带来了飞跃的发展.中子的贯穿本领强，但电离本领极弱，在云室中见不到它的径迹.


在实验中发现质子和中子后，人们提出原子核是由质子和中子组成的.它们统称为核子，然后讲清原子核的质量数、电荷数、核子数和同位素等的物理含义及这些数之间的数量关系.并介绍核符号的写法及其表示的物理意义.