人教版物理选修1-2《 原子核的结构 》导学资料.doc

有关原子的核式结构有关原子的核式结构 原子核的教学建议原子核的教学建议本节教学主要包括两部分内容：一.在 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 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 粒子散射实验和卢瑟福的核式结构学说.要着重说明： 粒子具有相当大的质量和很大的动能，电子不可能使 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 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， 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：绝大多数 粒 子不偏转；少数 粒子发生了较大的偏转；极少数 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 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 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 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 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.