(教学设计)第4章 3 原子的核式结构模型2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019).docx

(教学设计)第4章3原子的核式结构模型2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

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课时：计划1课时

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一、教材分析

《原子的核式结构模型》章节选自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019），主要介绍了原子结构的基本概念和核式结构模型的建立过程。本章节通过卢瑟福散射实验，引导学生理解原子内电子分布和原子核的性质，为后续学习原子物理学和量子力学打下基础。内容紧密联系实际，培养学生的观察能力和科学思维能力，符合高中物理教学要求。

二、核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，包括科学思维、科学探究以及物理观念。通过学习原子的核式结构模型，学生将发展科学思维能力，能够运用物理知识解释实验现象，培养批判性思维和创新意识。在科学探究方面，学生将通过实验数据分析，体验科学探究的过程，提高实验设计和问题解决能力。同时，本节课强调物理观念的建立，使学生能够理解原子结构的微观本质，形成正确的物理图景，为后续深入学习打下坚实的基础。

三、教学难点与重点

1.教学重点

-原子的核式结构模型的建立：重点讲解卢瑟福散射实验的原理和结果，以及如何从实验现象推导出原子的核式结构模型。

-例如，详细解释卢瑟福散射实验中α粒子与金箔的相互作用，以及散射角度与原子核大小的关系。

-原子核的电荷和电子的分布：强调原子核带正电，电子在核外运动，形成稳定的原子结构。

-例如，通过图示和实例说明电子云的概念，以及电子在不同能级上的分布情况。

2.教学难点

-卢瑟福散射实验现象的理解：学生可能难以理解α粒子散射的数学描述和实验结果的物理意义。

-例如，难点在于如何将散射角度的分布与原子核的大小和电荷量联系起来，形成直观的物理图像。

-原子核式结构模型的数学推导：学生可能对模型建立过程中的数学推导感到困难，如散射截面和原子核半径的计算。

-例如，难点在于理解散射公式中的变量含义，以及如何使用这些公式来估算原子核的大小。

-电子分布与原子稳定性的关系：学生可能难以理解电子分布如何影响原子的稳定性。

-例如，难点在于解释电子在不同能级上的能量差异，以及这种能量差异如何保持原子的稳定性。

四、教学资源

-软硬件资源：交互式智能平板、投影仪、计算机、物理实验室设备

-课程平台：学校教学管理系统、在线学习平台

-信息化资源：教学课件、动画演示软件、网络教学视频

-教学手段：小组讨论、实验演示、探究式学习、课堂问答

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对原子核式结构模型的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“你们知道原子是由什么组成的吗？原子内部结构是怎样的？”

-展示原子结构示意图和卢瑟福散射实验的视频片段，让学生初步感受原子内部结构的复杂性。

-简短介绍原子核式结构模型的基本概念和其在物理学中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.原子核式结构模型基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解原子核式结构模型的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解原子核式结构模型的定义，包括原子核和电子云的概念。

-详细介绍原子核的组成部分，如质子和中子，以及电子在核外的分布。

-通过卢瑟福散射实验的结果，解释原子核式结构模型的建立过程。

3.原子核式结构模型案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解原子核式结构模型的特性和重要性。

过程：

-选择卢瑟福散射实验作为典型案例进行分析。

-详细介绍实验的背景、过程和结果，以及如何从实验中得出原子核式结构模型。

-引导学生思考原子核式结构模型对理解物质世界的重要性，以及它在科学研究中的应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与原子核式结构模型相关的主题进行深入讨论，如原子核的大小、电子分布与原子稳定性的关系。

-小组内讨论该主题的理论基础、实验验证以及可能的实际应用。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对原子核式结构模型的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的理论分析、实验过程和结论。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调原子核式结构模型的重要性和意义。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括原子核式结构模型的基本概念、实验基础和案例分析。

-强调原子核式结构模型在物理学中的核