教學評一體化課時備課模板課題探索更小的微粒課時1所在教材蘇科版-八年級下冊課型新授學習目標物理觀念通過原子結構模型（盧瑟福α粒子散射實驗）的探究，建立“物質由分子、原子構成，原子可再分”的微觀觀念，理解質子、中子、電子的電荷與質量關系，形成物質結構的層級認知。科學思維運用類比法（將原子結構類比為行星模型）和模型建構法，分析原子內部帶電粒子相互作用與穩定性，培養從宏觀現象推導微觀本質的邏輯推理能力。科學探究通過“摩擦起電”等實驗，觀察電子轉移現象，探究電荷守恒定律，設計實驗驗證原子核外電子分層排布規律，提升實驗設計與數據分析能力。科學態度與責任了解科學家探索原子結構的歷程（湯姆遜、盧瑟福、玻爾的貢獻），感悟科學研究的批判性思維與實證精神，關注核能利用的利弊，樹立科技倫理意識。重難點重點：原子核式結構模型的理解、核外電子排布規律。突破方法：結合動態模型演示α粒子散射過程，對比“棗糕模型”與“行星模型”的差異；通過元素周期表分析電子層數與化學性質的關系。難點：微觀粒子運動規律與宏觀現象的關聯。突破方法：以“金屬導電”為例，說明自由電子定向移動的微觀機制；利用類比（如“足球場中的蜜蜂”比喻電子云），降低抽象概念理解難度。教學環節學習活動新課教學一、課程導入（一）回顧舊知，引發思考教師活動：引導學生回顧之前所學“走進分子世界”的內容，提問：“我們知道物質是由分子組成的，那么分子還能再分嗎？如果能，分子又是由什么組成的呢？”通過提問激發學生的思考，讓他們意識到對微觀世界的探索不止于分子層面。設計意圖：以舊知為切入點，自然引出本節課對更小微粒的探索，幫助學生建立知識之間的聯系，培養學生的邏輯思維能力，同時激發學生進一步探索微觀世界奧秘的興趣。（二）趣味故事，激發興趣教師活動：講述湯姆生發現電子的故事。1897年，英國物理學家湯姆生在研究陰極射線時，發現了一種帶負電的粒子，這種粒子的質量比當時已知的最小粒子——氫離子還要小得多，湯姆生將其命名為電子。電子的發現打破了原子不可再分的傳統觀念，開啟了人類對原子內部結構探索的大門。在講述過程中，強調湯姆生發現電子過程中的關鍵實驗現象和思考過程，如陰極射線在電場和磁場中的偏轉等。設計意圖：通過有趣的科學故事，吸引學生的注意力，讓他們了解科學發現的過程并非一帆風順，而是充滿了挑戰和驚喜。這不僅能激發學生對科學研究的興趣，還能培養學生勇于探索、敢于質疑的科學精神。同時，為后續講解原子結構的知識做好鋪墊。二、原子結構的初步認識（一）原子概念的引入教師活動：展示一些常見物質的微觀結構圖片，如氧氣分子（O?）由兩個氧原子構成，水分子（H?O）由兩個氫原子和一個氧原子構成等。講解分子是保持物質化學性質的最小微粒，但分子可以再分為原子。舉例說明不同物質的分子由不同種類和數量的原子組成，像氫氣分子由兩個氫原子組成，二氧化碳分子由一個碳原子和兩個氧原子組成。強調原子在化學反應中重新組合形成新的分子，從而實現物質的化學變化。設計意圖：利用直觀的圖片和具體的例子，讓學生對原子的存在和作用有初步的感性認識，理解原子是構成分子的基本單元，為進一步探討原子的內部結構奠定基礎。（二）原子結構模型的發展歷程湯姆生的“葡萄干布丁”模型教師活動：介紹湯姆生提出的原子結構模型——“葡萄干布丁”模型。在這個模型中，原子被看作是一個均勻分布著正電荷的球體，電子則像葡萄干一樣鑲嵌在其中。通過圖片或動畫展示該模型的結構特點，解釋湯姆生提出此模型的依據是當時已知的原子呈電中性以及電子帶負電的事實。他認為正電荷均勻分布在整個原子中，電子的負電荷與正電荷相互抵消，使得原子整體呈電中性。設計意圖：讓學生了解科學理論的發展是一個不斷完善的過程，湯姆生的模型雖然最終被證明并不完全正確，但它是人類對原子結構認識的重要一步。通過學習這個模型，培養學生對科學發展歷程的認識和理解，體會科學家們在探索未知過程中的思考方式和創新精神。盧瑟福的原子核式結構模型教師活動：重點講解盧瑟福的α粒子散射實驗及由此提出的原子核式結構模型。詳細描述實驗過程：用α粒子（帶正電，質量較大）轟擊金箔，觀察α粒子的散射情況。大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但有少數α粒子發生了較大角度的偏轉，甚至極少數α粒子被反彈回來。通過動畫演示α粒子散射實驗的現象，引導學生思考：為什么大多數α粒子能順利穿過金箔，而少數會發生大角度偏轉甚至被反彈？根據這些現象，盧瑟福提出了原子核式結構模型，即原子是由位于中心的帶正電的原子核和核外繞核高速運動的電子組成，原子核體積很小，但幾乎集中了原子的全部質量。利用模型教具或多媒體動畫展示原子核式結構模型的具體結構，讓學生直觀感受原子核與電子的相對位置和運動關系。設計意圖：通過對α粒子散射實驗的詳細講解和現象分析，培養學生的觀察能力、分析推理能力和邏輯思維能力。讓學生親身體驗科學家如何從實驗現象出發，經過深入思考和推理得出科學結論，從而理解原子核式結構模型的建立過程，感受科學研究的魅力。（三）原子核式結構模型的深入理解原子核與電子的特點教師活動：進一步闡述原子核和電子的特點。原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子不帶電，所以原子核帶正電。電子帶負電，質量非常小，約為質子質量的1/1836。原子核的體積相對于原子的體積來說極其微小，若把原子比作一個龐大的體育場，原子核就像體育場中心的一顆小石子。通過具體的數據和形象的比喻，幫助學生理解原子核和電子在原子中的地位和特點。設計意圖：讓學生準確掌握原子核和電子的基本性質和特點，明確它們在原子結構中的作用，為后續學習原子的相關知識，如原子的帶電情況、化學反應中電子的轉移等奠定基礎。原子的電中性教師活動：引導學生思考并解釋為什么原子整體呈電中性。由于原子核所帶的正電荷數與核外電子所帶的負電荷數相等，正負電荷相互抵消，所以原子呈電中性。舉例說明不同原子中質子數和電子數的關系，如氫原子有1個質子和1個電子，氧原子有8個質子和8個電子等，它們都呈電中性。設計意圖：通過對原子電中性原因的分析，加深學生對原子核和電子帶電性質以及它們之間數量關系的理解，強化學生對原子核式結構模型的認識，培養學生運用所學知識解釋現象的能力。三、質子、中子與夸克（一）質子和中子的發現教師活動：介紹質子和中子的發現過程。1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，發現了質子，質子帶正電，其電荷量與電子所帶電荷量相等。1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹原子核，發現了一種不帶電的粒子，質量與質子相近，他將這種粒子命名為中子。通過簡單的示意圖展示這兩個發現過程中的核反應，幫助學生理解科學家是如何通過實驗發現新粒子的。設計意圖：讓學生了解質子和中子的發現歷史，體會科學研究的連續性和深入性。通過介紹實驗過程，培養學生對科學實驗的興趣和對科學研究方法的認識，激發學生的探索欲望。（二）質子、中子與原子核的關系教師活動：講解質子和中子共同構成原子核，原子核的電荷數等于質子數，原子核的質量數等于質子數與中子數之和。不同元素的原子核，其質子數和中子數各不相同。例如，氫原子核只有1個質子，沒有中子，質量數為1；氦原子核有2個質子和2個中子，質量數為4。通過列舉多種元素原子核的質子數和中子數，讓學生熟悉不同原子核的組成特點。設計意圖：使學生明確質子、中子在原子核構成中的具體作用，掌握原子核電荷數和質量數的概念，理解不同元素原子核組成的差異，為后續學習原子的種類、同位素等知識打下基礎。（三）夸克的初步認識教師活動：簡單介紹夸克的概念。隨著科學研究的深入，科學家發現質子和中子也不是不可再分的最小微粒，它們是由更小的粒子——夸克組成的。目前已知有六種不同類型的夸克，分別是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克。夸克之間通過強相互作用結合在一起形成質子和中子。由于夸克理論較為抽象，用簡單的比喻幫助學生理解，比如將夸克比作搭建質子和中子這座“房子”的“磚塊”。設計意圖：拓寬學生的視野，讓學生了解到微觀世界的探索是無止境的，即使是看似不可再分的質子和中子，也有其內部結構。激發學生對前沿科學知識的興趣，培養學生不斷追求真理、探索未知的科學精神。四、微觀世界的尺度（一）微觀粒子尺度的比較教師活動：利用多媒體展示各種微觀粒子的尺度對比圖，從大到小依次為分子、原子、原子核、質子、中子、電子、夸克等。通過具體的數據標注每個粒子的大致尺度范圍，如分子的直徑一般在10?1?米數量級，原子的直徑約為10?1?米，原子核的直徑約為10?1?米等。引導學生觀察并比較不同微觀粒子尺度的大小關系，讓學生對微觀世界的尺度有一個直觀的認識。設計意圖：通過直觀的圖像和具體的數據，讓學生清晰地了解不同微觀粒子尺度的巨大差異，感受微觀世界的奇妙和神秘，培養學生對微觀世界的空間想象能力。（二）微觀尺度與宏觀世界的聯系教師活動：引導學生思考微觀尺度與宏觀世界的聯系，舉例說明微觀粒子的性質和相互作用如何影響宏觀物質的性質和現象。例如，金屬中的自由電子能夠自由移動，這使得金屬具有良好的導電性；分子間的相互作用力決定了物質的狀態（固態、液態、氣態）等。通過這些例子，讓學生明白微觀世界是宏觀世界的基礎，宏觀物質的各種性質和變化都可以從微觀層面找到根源。設計意圖：建立微觀世界與宏觀世界的橋梁，讓學生認識到微觀粒子的行為對宏觀物質性質和現象的重要影響，培養學生從微觀角度解釋宏觀現象的能力，提高學生對物理知識的綜合運用能力。五、課堂總結（一）知識梳理教師活動：引導學生回顧本節課所學的主要內容，以思維導圖的形式在黑板上逐步呈現知識點之間的邏輯關系。從物質由分子組成，分子由原子組成，引出原子的結構，包括原子核和核外電子，再深入到原子核由質子和中子組成，而質子和中子又由夸克組成。同時，回顧微觀粒子的尺度大小關系以及微觀世界與宏觀世界的聯系。在回顧過程中，與學生一起總結每個知識點的重點和難點，如原子核式結構模型的特點、質子和中子的發現過程、微觀粒子尺度的數量級等。設計意圖：通過知識梳理，幫助學生構建系統的知識框架，使學生對本節課的內容有一個全面、清晰的認識，強化學生對重點和難點知識的記憶和理解，培養學生的歸納總結能力。（二）方法總結教師活動：回顧本節課在探索微觀粒子過程中所采用的方法，如實驗觀察法（α粒子散射實驗）、模型構建法（湯姆生的“葡萄干布丁”模型、盧瑟福的原子核式結構模型）、科學推理法（從實驗現象推理出原子的內部結構）等。強調在科學研究中，這些方法的綜合運用能夠幫助我們不斷深入地了解未知世界。鼓勵學生在今后的學習和生活中，遇到問題時也嘗試運用這些科學方法去分析和解決。設計意圖：讓學生不僅掌握知識，更要學會獲取知識的方法，培養學生的科學思維和探究能力。方法總結有助于學生將本節課所學的方法應用到今后的學習和研究中，提高學生的學習效率和自主學習能力。六、課堂練習（一）填空題物質是由分子組成，分子由______組成，原子由位于中心的______和核外繞核高速運動的______組成。原子核由______和______組成，其中______帶正電，______不帶電。最早發現電子的科學家是______，他提出了原子的“”模型；通過α粒子散射實驗，提出原子核式結構模型的科學家是。（二）選擇題下列粒子中，尺度最小的是（）A.分子B.原子C.原子核D.夸克關于原子的說法正確的是（）A.原子是不可再分的最小微粒B.原子是由質子和電子組成C.原子的質量主要集中在原子核上D.原子中質子帶負電，電子帶正電盧瑟福的α粒子散射實驗的現象說明了（）①原子是可以再分的②原子中絕大部分是空的③原子中有一個很小的原子核④原子核集中了原子的全部質量A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④（三）簡答題請簡述盧瑟福的α粒子散射實驗的現象，并說明這些現象是如何支持原子核式結構模型的。為什么原子整體呈電中性？請根據原子的結構進行解釋。（四）參考答案填空題：原子；原子核；電子質子；中子；質子；中子湯姆生；葡萄干布丁；盧瑟福選擇題：DCA簡答題：α粒子散射實驗現象：大多數α