原子模型[上学期]

原子模型
能力目标：
培养学生的观察能力和设疑、解疑、探求规律的分析推理能力；启迪科学精神与创新意识；以学科教学为载体，渗透研究性学习的内容和方法。
德育目标：
进行科学态度、科学方法和辩证唯物主义教育，感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系。
教学目标：
1、初步了解“模型”在认识微观世界结构中的意义，知道原子模型的建立过程。
2、了解原子的行星模型和原子核的组成。初步了解数量级的意义和能用数量级表示原子和原子核的大小。
教学重点：
1、了解原子模型的建立过程 ；
2、原子的组成及原子大小的数量级。
教学难点：
1、从宏观探测的结果怎样构建正确的原子微观图景。
2、初步了解数量级在研究物质世界中的意义。
教学方法：
游戏、探究、讨论、阅读、讲解。
教学过程：
１、先让学生做活动卡上的黑盒子游戏。黑盒子中放橡皮、砂子、铁钉、水等。活动时要让学生记录下猜测、判断的依据，如听觉、手感、磁性等，相互交流讨论。
2、阅读原子及原子模型部分，让学生讨论游戏与物理学家建立“模型”有什么相似之处，明确模型的意义。
一、原子结构的发现过程：我国古代大思想家庄子就提出了物质无限可分的哲理。
公元前五世纪，希腊哲学家德谟克利特提出物质是不连续的，分到最后是一些不可再分的颗粒，这种构成物质的颗粒称为原子。古希腊文的意思是“不可再分的颗粒”。
1、电子的发现：介绍1897年汤姆逊通过阴极射线实验发现电子。
2、电子发现的意义：电子的发现揭开了研究原子结构的序幕。打破了原子不可再分的信念，揭示了原子具有复杂的结构，是人类对物质结构认识的一次飞跃，开创了探索原子结构奥秘的新时代。
电子带负电，原子呈中性，原子应由带负电的电子和带正电的物质组成。带负电的电子和带正电的物质怎样构成原子呢？电子的质量很小，那么原子的质量绝大部分集中在哪里呢？这些问题能再次激发学生的探索欲望，引出原子构成的模型问题。
3、汤姆逊的原子模型：原子是一个球体，是不带电的（电中性的）。因此，汤姆逊设想原子中必定有等量的正电荷存在，而正电荷像液体一样均匀地分布在原子里，电子则“浸”在其中，这一模型被人们称为“葡萄干蛋糕模型”
卢瑟福实验：α粒子散射实验
实验现象：α粒子穿过金箔后散射的实验情况，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过９０度有的甚至被弹回。
结果分析：１、电子不能使α粒子发生大角度散射；２、α粒子大角度散射现象说明汤姆逊的原子模型不符合原子结构的实际情况；３、大角度散射说明原子中有质量很大的粒子存在；４、原子中大部分是空的。α粒子散射实验的结果是从宏观上探测的间接的结果，如何通过结果分析帮助学生在头脑中正确构建原子结构的微观图景，是教学处理中不容忽视的重要环节。这一过程类似科学研究的方式，是学生主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。这一过程能充分调动学生的参与意识、培养学生的探索精神、启迪学生的思维，学生能很自然地形成和掌握知识。
4、行星模型：汤姆逊的学生英国物理学家卢瑟福在α粒子的散射实验中发现，原子中全部正电荷和绝大部分质量都集中在原子内一个极小的空间区域，称为原子核。他设想电子像行星一样在核外绕核旋转，这一模型被称为“行星模型”。并通过实验提出了原子的核式结构学说。
二、电子云模型：原子核内除了带正电的质子外还有一种质量与质子相同、不带电的粒子称为“中子”，电子形成电子云绕核高速旋转。
三、原子模型：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的，质子和中子统称为核子。原子是由原子核和核外绕核高速旋转的带负电的电子所组成的。
四、原子、原子核大小的估计：大部分原子的大小为10－１０米左右 ，原子核的大小在10－１４～10－１５米左右，原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的亿分之一。为了使学生对原子核的大小有一印象，可以打一个形象的比喻：如果整个原子相当于一个半径为100米的大球，则原子核就是位于大球中心、半径为1毫米~10毫米的一个小球。原子核和原子的半径之比约为1：104~1：105。
五、我国数学家刘徽：提出了“一尺之槌，日取其半，万世不竭… …”
目前已证实了组成某些基本粒子的最小单元——“夸克”的存在。
作业：完成学习活动卡。并阅读STS纳米世界。
板书设计：原子模型
一、原子结构的发现过程：
１、电子的发现
２、汤姆逊的原子模型
３、原子核的发现
４、行星模型
二、原子模型
三、原子、原子核大小的估计