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认识原子核教学设计原子核的组成教学设计 原子核的组成教学设计 教材分析： 一、本章教学目标 1了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布。 2了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在肯定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4相识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6从科学家探究物质构成奇妙的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章学问分析： 本章是在学生已有原子结构学问的基础上，进一步深化地探讨原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构学问的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章根据课程标准要求比较系统而深化地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较留意激发和保持学生的学习爱好，重视培育学生的科学素养，有利于增加学生学习化学的爱好。 通过本章的学习，学生能够比较系统地驾驭原子结构的学问，在原子水平上相识物质构成的规律，并能运用原子结构学问说明一些化学现象。 留意本章不能挖得很深，属于略微绽开。 相关学问回顾（必修2） 1.原子序数：含义： （1）原子序数与构成原子的粒子间的关系： 原子序数。（3）原子组成的表示方法 a.原子符号：AzXAz b.原子结构示意图： c.电子式： d.符号表示的意义：ABCDE（4）特别结构微粒汇总： 无电子微粒无中子微粒 2e-微粒8e-微粒 10e-微粒 18e-微粒 2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的依次从左到右排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的依次有上到下排成纵行，叫族。 （2）结构：各周期元素的种数0族元素的原子序数 原子的核式结构原子核-示例2学生自学与老师引导相结合 教学重点：粒子散射试验和原子的核式结构 教学难点：原子的核式结构 教法示例：学生自学与老师引导相结合，此方法针对一般学生 一、引入课题 提问：原子是否还可以再分？原子是由什么构成的？ 二、电子的发觉 英国物理学家汤姆生在探讨阴极射线时发觉了电子，从而揭示原子是可以再分的，汤姆生由此提出了枣糕式原子结构，如图所示 本部分先由老师提出问题，学生带着问题看书，然后老师总结 三、原子的核式结构 1、粒子散射试验 （1）试验装置 （2）试验现象：大多数粒子仍直线运动；少数粒子发生偏转；极少数粒子甚至被反弹回来 用软件演示粒子散射试验现象 学生看书了解试验装置与试验现象，并记忆试验结 果 2、原子的核式结构 原子有一个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外巨大的空间绕核运动 老师用原子的核式结构说明粒子散射试验现象：由于原子核很小，大部分粒子穿过金箔时离核较远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响，仍沿直线运动；只有极少数粒子从原子核旁边飞过，受到原子核的库仑斥力较大，发生明显的偏转 四、原子核的构成 原子核由质子和中子构成同位素是质子数相同、而中子数不同的原子 学生看书 老师讲解一些有关质子和中子发觉的物理学史内容 高三物理原子核结构教学设计38 3.1原子核结构新课标要求1、学问与技能（1）知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。2、过程与方法（1）通过视察，思索，探讨，初步学会探究的方法；（2）通过对学问的理解，培育自学和归纳实力。3、情感、看法与价值观（1）树立正确的，严谨的科学探讨看法；（2）树立辨证唯物主义的科学观和世界观。教学重点：原子核的组成。教学难点：如何利用磁场区分质子与中子教学方法：老师启发、引导，学生探讨、沟通。教学用具：投影片，多媒体协助教学设备1、原子核的组成问提：质子：由谁发觉的？怎样发觉的？中子：发觉的缘由是什么？由谁发觉的？（卢瑟福用粒子轰击氮核，发觉质子。查德威克发觉中子。发觉缘由：假如原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数状况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子）小结：质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，中子(nucleon)不带电，数据显示：质子和中子的质量非常接近，统称为核子，组成原子核。 提问：原子核的电荷数是不是电荷量？原子荷的质量数是不是质量？提示：不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。小结：原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数原子核的质量数=核子数=质子数+中子数符号表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？（核子数是235，质子数是92，中子数是143） 2、同位素(isotope)（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。（2）性质：原子核的质子数确定了核外电子数目，也确定了电子在核外的分布状况，进而确定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。提问：列举一些元素的同位素？提示：氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：。碳有两种同位素，符号分别是。 二、原子核的组成 二、原子核的组成 （一）教学目的 1常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。 2常识性了解原子核的组成。 3进行物理学探讨方法的启蒙教化。 （二）教具 录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替） （三）教学过程 1引入新课 老师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自食其力、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中心的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日胜利地爆炸了第一颗原子弹。 播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况。 老师：这是我国第一颗原子弹试爆的实况，其威力超过了其次次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。紧接着于1967年6月17日又胜利地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才做完的工作。 播放录像：我国第一颗氢弹试爆实况。 这是我国试爆第一颗氢弹的状况，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力则比原子弹大许多。 （若没有录像设备，就出示挂图，指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生：你们知道这是什么吗？然后老师再介绍上述状况） 原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生改变时放出的能量而核能是在原子核发生改变时放出的能量。为了了解核能，先要知道原子核的组成状况。 2进行新课 板书课题：其次节原子核的组成 (1)电子的发觉和放射性现象的发觉 老师：我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们始终认为原子是不行再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在探讨阴极射线时发觉了电子，而电子比原子小得多，因而人们才相识到原子内部还有结构。 板书：电子的发觉把人们带入了原子内部的世界 在同一时期人们还发觉了自然放射性现象，对放射性现象的进一步探讨，人们相识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。可见人类对客观世界的相识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。 板书：放射性现象的发觉把人们带入了原子核内部的世界 (2)放射性现象 什么是放射性现象？ 老师边写边说：像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。这些元素叫放射性元素。 射线原委是什么？ 老师：在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过试验。 老师：我们做什么样的试验，才能推断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可推断射线带的是什么电。） 老师：我们利用已经驾驭的学问可以去探究还不知道的现象和规律，最基本的探讨方法是通过试验。把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。从照相底片上看到，放射线分成了三束，其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线带异种电荷；中间一束不偏转，说明它不带电，是中性的。 这三种射线有哪些性质呢？它们的实质是什么呢？ 板书：射线由两种带异种电荷的粒子和一种不带电的中性粒子组成 (3)三种射线 射线 依据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做射线，射线由带正电的粒子组成。科学家们探讨发觉每个粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，粒子质量大约等于氦原子的质量。进一步探讨表明粒子就是氦原子核。 板书：射线的实质就是高速运动的氦核流 由于粒子的质量较大，所以射线的穿透本事最小，我们用一张厚纸就能把它拦住。 射线 与射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做射线。探讨发觉射线由带负电的粒子（粒子）组成。进一步探讨表明粒子就是电子。 板书：射线的实质就是高速运动的电子流 试验还表明，射线的穿透本事较强，很简单穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板。 射线 中间不发生偏转的那束射线叫做射线，探讨表明，射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的。 板书：射线是一种电磁波 射线的穿透本事极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透水泥墙和几厘米厚的铅板。 (4)射线的应用和防护 由于射线穿透性极强，照到动、植物上还能对细胞发生生物化学作用，因此在工业、农业和医学上都有重要应用。在工业上可用它作金属探伤，或检查金属板的厚度，例如飞机、火车、轮船上的主轴是用钢材锻压而成的，里面有没有砂眼或裂缝呢？以前是用破坏法抽样检查的，牢靠性差，又奢侈材料，现改用射线来探查，精确度高，又不损耗材料；在农业上用射线来适当照耀种子，能使农作物增产，还能增加某些作物的抗病实力，改良农作物的品质；在医学上还可用射线作“放疗”，医治恶性肿瘤。 事物总是一分为二的，射线能杀死癌细胞，也能杀死正常细胞，或使正常细胞癌变，因此在运用放射性元素时，要留意射线的防护，要防止放射性物质泄漏，以免对水源、空气和工作场所造成污染。 (5)原子核的组成 深化探讨表明，放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构。 原子核内原委还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？这是个很困难的问题，直到目前原子核内部的微小组成状况仍是科学探讨的尖端项目之一。现在我们只是粗浅地、简洁地介绍原子核内部的基本组成状况。 英国物理学家卢瑟福在1919年做核反应试验时发觉了质子，经过探讨证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍。进一步探讨表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核。 1932年英国物理学家查德威克又发觉了中子，通过探讨证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电。是中性粒子。在对各种原子核进行的试验中，发觉质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。 板书：原子核是由质子和中子组成的 现在我们已经知道：氢原子核(H)最简洁，它就是一个质子，核外有一个电子围着它转；氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的，核外有2个电子围着它转；锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的，核外有3个电子分两层围着它转；铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成，核外有4个电子分两层围着它转；同学们可以发觉一个规律： 板书：各种原子核内质子的个数（核的电荷数）和核外电子的个数都相同，它也等于该种元素在元素周期表中的原子序数；原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数，它等于该元素原子量的整数部分。 在某种核反应中，一个中子变成一个电子和一个质子。这就是原子核内没有电子，又会放出电子，产生射线的缘由。 3总结（略） 4布置作业 阅读课本，了解放射性现象和原子核组成的基本状况。 第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页