1、二、 原子的核式結構模型教學目標 1、知道粒子散射實驗及其現象，了解盧瑟福原子核式結構模型，以及提出此模型的實驗依據2、認識實驗對理論發展的總要作用3、知道物理模型建立的意義及其局限性，培養學生抽象思維能力和想象力重點難點重點：粒子散射實驗和原子核式結構理論難點：滲透和讓學生體會物理學研究方法設計思想 粒子散射實驗是一個很重要的實驗，體現了研究微觀世界的一種科學的方法，也是鍛煉學生分析問題、解決問題的知識點。對盧瑟福如何分析粒子散射實驗，否定湯姆孫原子模型，提出原子核式結構模型的了解，有利于學生學習人類研究微觀世界的科學方法，提高分析解決問題的能力。因此本節的設計強調核式結構模型建立的依據而非

2、結論，重點在于暴露模型建立的思路和研究的方法。對物理學史的教育要貫穿在整個教學過程當中。教學資源 多媒體課件教學設計【課堂引入】講述：湯姆生發現電子，根據原子呈電中性，提出了原子的棗糕模型。學生活動：師生共同得出湯姆生的原子棗糕模型。點評：用圖片或動畫展示原子棗糕模型。【課堂學習】學習活動一：粒子散射實驗問題一：為什么用粒子的散射現象可以研究原子的結構？原子的結構非常緊密，用一般的方法是無法探測它的內部結構的，要認識原子的結構，需要用高速粒子對它進行轟擊。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質發光。如果粒子與其他粒子發生相互作用，改變了運動方向，熒光屏就能夠顯示出它的方向

3、變化。研究高速的粒子穿過原子的散射情況，是研究原子結構的有效手段。學生：體會粒子散射實驗中用到科學方法；滲透科學精神（勇于攀登科學高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。問題二：粒子散射是怎么做的粒子散射實驗的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉動圓盤幾部分組成。動畫展示粒子散射實驗裝置動畫展示實驗中，通過顯微鏡觀察到的現象。通過多媒體重點指出，熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動，從而可以觀察到穿透金箔后偏轉角度不同的粒子。并且要讓學生了解，這種觀察是非常艱苦細致的工作，所用的時間也是相當長的。問題三：粒子散射的實驗結果是什么？絕大多數粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進或只發生很小的

4、偏轉，但有些粒子發生了較大的偏轉，大約1/8000的粒子偏轉角超過90o，個別的甚至接近180o，就像被彈回來了一樣。學習活動二：原子的核式結構模型請同學們根據考慮：問題一：粒子出現大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的？碰撞前后，質量大的粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發生大的改變，因此不可能出現反彈的現象，即使是非對心碰撞，也不會有大角散射。問題二：按照棗糕模型，粒子在原子附近或穿越原子內部后有沒有可能發生大角度偏轉？對于粒子在原子附近時由于原子呈中性，與粒子之間沒有或很小的庫侖力的作用，正電荷在原子內部均勻的分布，粒子穿過原子時，由于原子兩側正電荷將對它的斥力有相當大一部分互相抵消

5、，使粒子偏轉的力不會很大，所以粒子大角度散射說明棗糕模型不符合原子結構的實際情況。問題三： 你認為原子中的正電荷應如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏轉？為什么？先通過課件師生分析，然后小組討論，推理分析得到盧瑟福的原子結構模型。教師起引導和組織作用。教師小結：實驗中發現極少數粒子發生了大角度偏轉，甚至反彈回來，表明這些粒子在原子中某個地方受到了質量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質量應都集中在一個中心上。絕大多數粒子不偏移原子內部絕大部分是“空”的。少數粒子發生較大偏轉原子內部有“核”存在。極少數粒子被彈回表明：作用力很大；質量很大；電量集中。點評：教師進行科學研究方

6、法教育：模型法（實驗現象）、（分析推理）（構造模型）（通過湯姆生的原子結構模型到盧瑟福的原子的核式結構模型的建立，既滲透科學探究的因素教學，又進行了模型法的教學，并將盧瑟福的原子的核式結構模型與行星結構相類比，指出大自然的和諧統一的美，滲透哲學教育。通過學生對這三個問題的討論與交流，順理成章地否定了棗糕模型，并開始建立新的模型。希望這一部分由學生自己完成，教師總結，總結時，突出湯姆生原子模型與粒子散射實驗之間的矛盾，可以將粒子分別穿過棗糕模型和核式結構模型的不同現象用動畫模擬，形成強烈的對比，突破難點）聯想在以前的學習中有哪些進行了模型法的教學，在哪些方面的研究中可以應用模型法來研究。得到盧瑟

7、福的原子的核式結構模型后再展示立體動畫粒子散射模型，使學生有更清晰的直觀形象、生動的認識。【例】如圖為盧瑟福所做的粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，下述說法中正確的是()A相同時間內在A時觀察到屏上的閃光次數最多B相同時間內在B時觀察到屏上的閃光次數比放在A時稍少些C放在D位置時屏上仍能觀察到一些閃光，但次數極少D放在C、D位置時屏上觀察不到閃光學習活動三：原子的組成與原子核的大小原子的中間有一個很小的核，它集中了所有的正電荷和幾乎所有的質量，核外的電子繞核做圓周運動。原子的半徑在10-10m左右，原子核的大小在10-1510-14m左右原子核

8、的半徑只有原子半徑的萬分之一，體積只相當于原子體積的萬億分之一。相當于一個體育館里的一個小石子。學習活動四：原子的核式結構模型與經典理論的矛盾學生先自學，然后討論歸納：矛盾1：繞核運轉的電子會輻射電磁波，能量逐漸減小，最終電子落入核中，原子將不復存在。矛盾2：電子繞核運動輻射的電磁波是連續分布的，但在實驗室中觀察到的現象并非如此。教師指出：矛盾的出現預示著新的理論的形成，也只有新的理論可以解決矛盾。科學就是這樣螺旋式前進的。隨堂練習：1、(2013·福建高考)在盧瑟福粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個粒子經歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是()答案：C2、在盧瑟福粒子散射實驗中，只有少數粒子發生了大角度偏轉，其原因是()A原子的全部正電荷和幾乎