【校本教案】物理学史教案：3原子与原子核
《原子与原子核的结构》 教学设计
《原子与原子核的结构》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解原子的基本构成，包括原子核和核外电子。
（2）理解原子核的组成，知道质子和中子的性质。
（3）掌握原子序数、质量数、质子数和中子数之间的关系。
2、过程与方法目标（1）通过模型构建和类比分析，培养学生的空间想象力和逻辑思维能力。
（2）通过实验观察和数据分析，提高学生的观察能力和处理信息的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对微观世界的好奇心和探索欲望，培养科学精神。
（2）使学生认识到科学研究的严谨性和不断发展性，培养学生的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点（1）原子的结构，包括原子核和核外电子的分布。
（2）原子核的组成，以及质子数、中子数和质量数的关系。
2、教学难点（1）核外电子的运动状态和排布规律。
（2）对原子结构模型的理解和建立。
三、教学方法1、讲授法：讲解原子与原子核的基本概念和结构。
2、直观演示法：利用多媒体展示原子结构模型、动画等，帮助学生理解抽象概念。
3、小组讨论法：组织学生讨论相关问题，促进学生思维的碰撞和交流。
四、教学过程1、导入新课通过展示一些常见的物质，如铁、水、氧气等，提问学生这些物质是由什么组成的，引发学生的思考，从而引出本节课的主题——原子与原子核的结构。
2、新课讲授（1）原子的结构①介绍道尔顿的原子学说，指出其局限性。
②讲解汤姆生发现电子的实验，提出“葡萄干布丁”模型。
③介绍卢瑟福的α粒子散射实验，得出原子的核式结构模型，即原子中心有一个很小的原子核，电子在核外绕核运动。
（2）原子核的组成①讲解质子的发现过程和性质。
②介绍中子的发现以及其特点。
③明确原子核由质子和中子组成，给出质量数的概念，即质子数与中子数之和。
（3）原子序数、质子数、中子数和质量数的关系通过实例，让学生推导并理解原子序数等于质子数，质量数等于质子数加中子数的关系。
（4）核外电子的排布①简单介绍玻尔的原子模型。
②讲解核外电子分层排布的规律，如能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。
原子和原子核 公开课教案 精品
2、解释
请用原子的核式结构学说解释：粒子散射实验中为什么绝大多数粒子仍沿原来的方向前进，只有极少数发生大角度的偏转？
答：在粒子散射的实验中，只有在粒子十分接近原子核时，才受到很大的斥力而发生大角度偏转。因为原子核很小，原子内很空广，粒子接近原子核的机会非常少，所以有上述实验结果。
（点击电脑，演示汤姆生模型解释）
师：那么实际的情况是怎样的呢？（点击电脑，以3维动画展示粒子的散射实验）
2、实验结果。
（1）绝大多数的粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进
（2）少数粒子发生了较大的偏转。
（3）极少数粒子的偏转角超过90°
（4）有的甚至几乎达到180°，象是被金箔反弹了回来。
卢瑟福对实验的结果非常惊讶,他说:”它是这样的叫人难以相信,正好象你用15英寸的炮弹射击一张纸片,而炮弹居然反弹回来把你打中一样....”
师：如果你就是当时的汤姆生，判断了这种粒子流的电性后，你将进一步作怎样的研究？生：这种粒子的电量、质量如何？
不同物质组成的阴极射线是否都具有相同的粒子？（学生讨论并互相补充）
师：当年伟大的汤姆生恰好也是这样想的，他通过精确的实验测定了这种阴极射线粒子的荷质比，及它的电量和质量，并发现不同物质做成的阴极射线都有相同的值。表明这种带电粒子是一切不同元素的原子的共同组成部分。称它为电子。
2、难点：α粒子散射实验和由此而提出的原子核式结构学说
教具
阴极射线管、感应圈、磁铁和电源、电脑、多媒体投影仪等
教学过程
1.在19世纪前，人们一直认为原子是不可再分的，那么科学家们是用什么方法去揭开它们神秘面纱的呢？
是实验
2、是谁第一个打开原子的大门呢？
3、请大家想一下，用你现在所学过的知识，如何判定它还负电还是正电？（学生讨论后，请一学生上台演示，突出学生的主体性）利用阴极射线在电场中和磁场中的偏转的实验让学生判断阴极射线粒子带哪种电。（可证明阴极射线是带负电的粒子流）。
原子与原子核实验设计备课教案
原子与原子核实验设计备课教案注意：本文仅供参考，切勿抄袭，否则后果自负。
实验科目：原子与原子核实验设计备课教案一、实验名称及主题“原子与原子核实验设计备课教案”二、实验目的1.了解原子和原子核的基本结构及其相互作用。
2.了解原子核的基本特性、放射性和原子核衰变的规律。
3.学习基本的核物理量及相关测量方法。
4.掌握物质的核反应及其在实际应用中的重要作用。
三、实验器材和材料1. Geiger-Mueller探测器、电源、放大器、多道分析器。
2. 钚源、锗探测器、读数电路、计算机接口等。
3. 核离子探测器、涡流分离器等。
四、实验内容实验一：利用Geiger-Mueller计数器测量放射性源的放射活度。
实验二：用β谱仪研究β粒子的能谱。
实验三：利用核离子探测器测量粒子轨道的动量和能量。
实验四：用涡流分离器测量质子、中子和核子的荷质比。
实验五：学习相对论效应，如能量守恒、动量守恒等。
五、实验步骤实验一：利用Geiger-Mueller计数器测量放射性源的放射活度。
1. 在实验箱中安装探测器和高压电源。
2. 用螺丝刀固定钚源并调整源到探测器的距离，做好初始实验准备。
3. 开始测量时，打开高压电源，记录计数器所测得的计数率。
4. 改变钚源距离探测器的距离，继续进行测量，得到一组数据。
5. 对不同距离下得到的数据进行分析和处理，计算出放射源的放射活度。
实验二：用β谱仪研究β粒子的能谱。
1. 在实验箱中安装β谱仪以及相应的电源和计算机。
2. 放入锗探测器和铝靶。
将电压调至出现管电压跨越时，开始测量。
3. 记录计数率随探测器电压变化的情况，观察并记录β粒子的光电峰。
4. 通过计算得到β粒子的能谱，进一步研究β粒子的本质。
实验三：利用核离子探测器测量粒子轨道的动量和能量。
1. 通过手工制造Al/Cu/Al薄铝箔，来拍摄$\alpha$粒子的路径图片。
2. 将测量得到的轨迹图片放入计算机中进行处理和分析，以得到$\alpha$粒子的轨迹方向。
高三物理最新教案-《原子和原子核》[原创] 精品
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第十八章 原子和原子核第一节 玻尔的原子模型 能级【原子核式结构】 卢瑟福的原子核式模型：在原子的中心有一个很小的核叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
【玻尔的原子模型】由丹麦的物理学家玻尔于1913年提出的原子结构假说，主要包括下列几个方面：1．轨道量子化。
围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，电子的可能轨道分布是不连续的，这种现象叫做轨道量子化。
2． 能量的量子化。
在原子中，不同的轨道对应着不同的状态，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态。
3． 能级的跃迁：原子从一种定态（能量为E n ）跃迁到另一种定态（能量为E m ），它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，光子的能量为n m E E h -=ν。
【量子数】原子的各状态用标号1，2，3等来表示，这些状态标号叫做量子数，通常用n 来表示。
【能级】原子的各个定态的能量值叫做它的能级。
【基态】在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，量子数为n =1，这种定态叫做基态。
【激发态】 通过加热或光照的方法使物体中的某些原子从相互碰撞或入射光子中吸收一定的能量，从基态跃迁到较高的能级，量子数大于1，这时电子在离核较远的轨道上运动，这些定态叫做激发态。
【跃迁】原子从一种能量状态向另一种能量状态的变化叫做能级的跃迁。
当原子从高能量状态向低能量状态跃迁时，放出一定频率的光子；当原子从低能量状态向高能量状态跃迁时，需吸收一定频率的光子。
【能量的量子化】原子的各个能级的能量是不连续的，这种现象叫做能量的量子化。
【轨道的量子化】电子的可能轨道分布是不连续的，这种现象叫做轨道的量子化。
注意点(1) 玻尔原子结构假说提出的背景。
卢瑟福的原子的核式模型很好地解释了 粒子的大角度散射，但该核式模型与经典的电磁理论发生了矛盾。
物理学科的教案标题原子与核的结构与性质
物理学科的教案标题原子与核的结构与性质教案主题：原子与核的结构与性质教学目标：1. 了解原子和核的基本概念和组成；2. 掌握原子与核的结构和性质；3. 学会用化学符号和方程式描述原子核反应和核衰变过程；4. 培养学生的实验能力和科学思维。
教学重点：1. 原子和核的基本结构；2. 原子与核的性质；3. 原子核反应和核衰变。
教学难点：1. 理解原子核的组成和结构；2. 分析和解释原子核反应和核衰变过程。
教学准备：投影仪、实验器材、实验材料、板书、教材、纸笔。
教学过程：第一节：引入介绍原子和核的基本概念，并引导学生思考原子与核的关系和重要性。
通过举例子说明核对原子的重要作用。
第二节：原子的基本结构1. 物质的基本单位——原子，原子的组成：电子、质子和中子；2. 电子的特性、轨道和电荷；3. 质子和中子的特性，以及它们在原子核中的作用。
第三节：核的基本结构1. 原子核的组成和特性；2. 核的质量数和电荷数，核素符号的表示方法；3. 核的尺度和核力的特点。
第四节：原子与核的性质1. 原子的稳定性和不稳定性；2. 原子的离子化和解离，以及酸、碱性的形成；3. 原子核的稳定性和不稳定性，原子核的衰变过程。
第五节：原子核反应1. 原子核反应的基本概念和特点；2. α衰变、β衰变和γ衰变的过程及特点；3. 核反应方程式的平衡和描述。
第六节：核能的应用与风险1. 核能的应用和核能的优缺点；2. 核能的风险和核辐射对人体和环境的影响；3. 核能的控制和安全防护。
第七节：实验探究设计实验，让学生通过实际操作和观察，探究原子和核结构的实际情况，并加深对原子和核的理解。
第八节：总结和评价总结原子与核的结构与性质，回顾学习的内容，并针对教学目标进行评价。
鼓励学生提出问题和发表观点。
教学延伸：鼓励学生进行实际科学实验探究，深化对原子与核的结构与性质的理解。
可以引导学生进行课外阅读，了解更多与原子和核相关的知识。
教学评价：1. 学生课堂参与度；2. 学生对原子与核的结构与性质的理解程度；3. 学生实验操作能力及科学思维的发展。
原子及原子核物理教学设计
原子及原子核物理教学设计引言原子及原子核物理是现代物理中的一门基础课程，对于学习物理学的学生来说具有重要的地位。
本文将介绍一种基于问题、任务、实验和案例（PBL）教学法的原子及原子核物理课程教学设计。
课程目标该课程的目标是帮助学生理解原子及原子核物理的相关概念和基本原理，掌握实验技能，培养批判性思维和解决问题的能力。
课程结构本课程分为五个部分：1.基础知识与概念：介绍原子和原子核的基本概念及实验验证。
2.原子能级与光谱：介绍原子的能级结构及光谱的基本原理。
3.原子核结构：介绍原子核的基本结构、放射性衰变和核反应。
4.核能与应用：介绍核能的应用，如核电站、核医学和核武器等。
5.案例分析：讨论实际中关于原子及原子核物理的案例，并对其进行分析和解决方案的讨论。
PBL教学法的应用PBL教学法是一种基于问题或任务的教学范式，强调学生自主学习和团队协作，将课堂与实践结合起来，使学生能够主动探究问题并加以解决。
在本课程中，我们将应用PBL教学法，让学生通过问题、任务、实验、案例等方式学习掌握原子及原子核物理知识。
我们将根据教学目标和课程结构提出一系列与原子及原子核物理相关的问题，例如：1.原子核的结构是什么？2.什么是放射性物质？它们如何衰变？3.什么是核反应？有哪些应用？4.怎样理解原子的能级结构？这些问题将作为学生团队进行任务研究的基础。
任务1.学生团队将分配一个或多个问题，并通过教材和参考文献等学习资源研究问题。
2.每个团队需要撰写一份简报，汇报他们对问题的研究结果和解决方案。
3.学生团队需要为解决问题准备实验，进行实验操作，提取数据，并根据数据进行分析和讨论。
4.团队需要针对原子及原子核物理的应用案例进行研究和解决方案分享。
实验学生团队将在实验室进行实验操作，了解测量和数据分析技能。
实验方向如下：1.光电效应2.光谱仪测量3.放射性物质的测量4.中子脉冲反射仪学生团队将通过解析案例进行问题解决方案的分享和开展展示：1.化学成分分析2.检测放射性物质泄漏3.核电站安全管理4.核设施放射性物质污染预防总结本课程基于PBL教学法，通过提出问题、任务、实验和案例要求，让学生积极探究和解决原子及原子核物理问题，旨在培养学生的批判性思维和解决问题的能力，加强理论知识与实验技能的结合，为他们未来的学习和发展打下基础。
高中物理教学教案：原子与核物理
学生对于原子与核物理知识的掌握程度和运用能力进行评估 教师根据学生反馈调整教学策略和方法，提高教学效果 教师反思自身的教学过程和效果，总结经验教训 学生和教师共同参与教学评价与反馈，促进教学相长
汇报人：XX
提问与回答：鼓励学生提问，教师 回答，促进互动交流
实验操作：学生动手操作实验，增 强实践能力
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分组讨论：学生分组讨论问题，培 养合作精神
案例分析：分析具体案例，引导学 生思考问题
小组讨论：通过分组讨论，引导学生主动思考和交流，加深对原子与核物理的理解和 记忆。
实验探究：通过实验探究，让学生亲自动手操作，观察实验现象，培养实验技能和科 学探究能力。
题目类型：选择题、填空题、计算题等 题目难度：基础题、中等难度题、高难度题等 题目数量：根据教学内容和学生实际情况确定 题目来源：可参考教材、教辅资料或网络资源等
教学目标：掌握 原子与核物理的 基本概念和原理
教学方法：采用 讲解、实验和讨 论等多种方式
教学重点：原子 结构、核力与核 能
教学难点：如何将 抽象的物理概念与 实际生活相结合
学生参与度：观察学生在课堂上的表现，判断他们对课程的兴趣和投入程度。
课堂互动：评估学生在课堂上的互动情况，包括提问、讨论和合作学习的表现。
作业完成情况：检查学生的作业完成情况，包括课后练习和实验报告等，以评估学生对 课程的掌握程度。
课堂测验和考试成绩：通过测验和考试成绩来评估学生对课程内容的掌握程度和课堂学 习的效果。
作业完成情况：学生是否按时完成作业 作业正确率：学生答题的正确率 作业质量：学生答题的质量和深度 作业反思：学生对作业的反思和总结
考试内容：考查学生对原子与核物理知识的掌握程度 评价标准：根据学生的答题情况、成绩和课堂表现进行评价 反馈方式：及时向学生和家长反馈考试成绩和评价结果 改进措施：根据评价结果调整教学方法和内容，提高教学质量
高中物理 原子原子核·原子核的结合能·教案
原子原子核·原子核的结合能·教案一、教学目标1．物理知识方面的要求．(1)了解核力的基本特点．(2)理解原子核的结合能概念．(3)掌握质能联系方程．2．物理思想方面的教育．人类从利用燃料的化学能到掌握利用原子核能的过程，反映了人类对物质世界的认识不断深化的过程．二、重点、难点分析1．质能联系方程．2．质量转化为能量是一种误解．三、主要教学过程(一)引入新课原子核是原子中体积很小但却集中了几乎原子全部质量的带正电的中心体，原子核的半径的数量级为10-15m．在极小的原子核中，存在着Z个质子，(A-Z)个中子．不难根据万有引力定律和库仑定律计算出原子核中的两个质子之间的万有引力与库仑力的比值，这一比值约为10-38！在巨大的库仑斥力作用下，通常的原子核却是异常稳定的．这说明在原子核中，除了质子之间的库仑斥力外，还应存在另一种力，它把核子紧密地联系在一起．(二)教学过程设计1．核力．这种能够把核中的各种核子联系在一起的更为强大的力叫做核力．尽管人们对核力的研究有了重大进展，但对揭示核力的本质还相去甚远，许多问题有待进一步研究．核力具有以下的一些特点：(1)短程性．它只在10-15m内作用．当在2×10-15～3×10-15m区域的表现为一种很弱的吸引力．当在0.3×10-15～2×10-15m区域内表现为很强的吸引力，其强度比库仑力大两个数量级．正是这种强大的吸引力，使原子核中的质量不致因相互排斥而散开．当两个核子之间的距离小于0.3×10-15m时，将受很强的斥力，它保证了原子核不致坍缩．(2)饱和性．核子的半径约为0.8×10-15m，由于上述核力的短程性可以看出，每个核子只与它相邻的核子有作用力，而不是与核中的所有核子都有作用力．(3)电荷的无关性．即核中的核子，不论是质子与质子，中子与中子，质子与中子，它们之间的核力是一样的．2．结合能．由于原子核中的核子之间存在着强大的核力，使原子核组成一个十分坚固的集合体．如果把原子核拆成自由核子，需要克服强大的核力做十分巨大的功，或说需要巨大的能量．氘核是一个结构较为简单的原子核，实验表明，可用γ光子使氘核分解为1个质子和1个中子，这时的核反应方程是：入射的光子的能量至少是2.22MeV．对于相反的过程，当1个质子和1个中子结合成1个氘核时，要放出2.22MeV的能量．这一能量以γ光子的形式辐射出去．可见，当核子结合成原子核时要放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的能量．这个能量叫做原子核的结合能．当然，2.22MeV的能量的绝对数量并不算大，但这只是组成1个氘核所放出的能量．如果组成的是6.02×1023个氘核时，放出的能量就十分可观了．与之相对照的是，使1摩的碳完全燃烧放出的能量为393.5×103J．折合为每个碳原子在完全燃烧时放出的能量只不过4eV．若跟上述核反应中每个原子可能放出的能量相比，两者相差数十万倍．3．质能联系方程．如何求出原子核的结合能呢？伟大的物理学家爱因斯坦从相对论得出质量和能量之间存在如下的关系：E=mc2．这个方程叫做爱因斯坦质能联系方程，简称质能方程，式中c是真空中的光速，m是物体的质量，E是物体的能量．该方程表明：物体所具有的能量跟它的质量成正比．由于c2这个数值十分巨大，因而物体的能量是十分可观的、质量为1kg的物体所具有的能量为9×1016J，这一能量相当于一个100万kW的发电厂三年的发电量．对此，爱因斯坦曾说过：“把任何惯性质量理解为能量的一种贮藏，看来要自然得多．”物体贮藏着巨大的能量是不容置疑的，但是如何使这样巨大的能量释放出来？从爱因斯坦质能方程同样可以得出，物体的能量变化ΔE与物体的质量变化Δ的关系．ΔE=Δmc2．问题是；为了获得能量ΔE，怎样产生相应的Δm，当自由核子组成原子核时，要放出结合能，原子核的能量比组成原子核的核子的能量小，所以原子核的质量要比组成核的核子质量小．4．质量亏损．我们把组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损．如果可以知道核的质量亏损，就可以根据质能方程，计算出原子核的结合能．例如，氦核是由2个质子和2个中子组成的．1个质子的质量m p=1.007277u，1个中子的质量m n=1.008665u．这四个核子的质量为4.031884u，但氦核的质量为4.001509u．这里u表示原子质量单位，1u=1.660566×10-27kg．由上述数值，可以求出氦核的质量亏损Δm=4.031884-4.001509=0.030375u．在原子核物理学中，核子与核的质量通常都是用原子质量单位表示，而核的结合能通常用兆电子伏表示．按质能方程可以求出1u=931.5 MeV，所以氦核的结合能为0.030375×931.5=28.3 MeV．练习(由学生自己完成)：氘核的质量为2.013553u，由此计算氘核的结合能．解：m n=1.008665u，m p=1.007277u．中子和质子的质量和：2.015941u．质量亏损Δm=2.015941u-2.013553u=0.002388u．氘核的结合能ΔE=Δmc2=0.002388×931.5=2.22 MeV．5．正确认识质量亏损．在谈到结合能和质量亏损时，有的学生误认为，当核子组成原子核时，有质量亏损，放出结合能的过程中，是质量变成能量．这是对质能方程的一种误解．按相对论，物体的质量是与速度有关的量，当物体的速度越大时，物体的质量越大．物体运动时的运动质量与物体静止时的静止质量间存在一定关系．当物体以远小于光速运动时，质量的这一变化很不明显．上述所说的质子、中子、原子核的质量都是指静质量．质量亏损，是静质量发生了变化，但在这一过程中，2.22 MeV的能量是以辐射光子形式放出的．光子的静质量为零，但这个光子的运动质量为：光子的能量/c2．由此可见，当计算进光子的质量后，虽说反应前后发生了质量亏损，这部分亏损，与光子的运动质量是相同的．反应前后的质量仍是守恒量，质量亏损并非这部分质量消失．当然，也就不存在质量转变成能量的问题．(三)课堂小结自然界中物体的质量和能量间存在着一定关系：E=mc2，可见物质世界贮藏着巨大能量．问题是，如何使贮藏的能量释放出来．人类以前利用的是燃料燃烧时释放的化学能．在发生化学反应时，是原子外层电子的得失．这种情况下，人类获取的能量可以说属于原子的“皮能”．在核反应时，可以产生较大一些的质量亏损，从而使人类获得了大得多的能量．这里的变化，属于原子核的变化，相应的能量称作原子核能．由前述二例可以看出，核反应中的质量亏损仍然是十分有限的．换句话说，即物体贮藏的能量是巨大的．迄今为止，人类所利用的能量还只是很小的一部分．如果，人类在探索中，能掌握新的方式，以产生更大的质量亏损，也就必然能够获得更为可观的能量．(四)作业《高中物理读本》第三册p．3321～2．四、教学说明1．大多数的原子核是十分稳定的，这充分反映了核力此时体现为强大的引力．此点不能讲得太过分，否则在强大的核力作用下，原子核虽不会散裂，但有可能坍缩．因而，对核力的短程性，略作了些补充．2．在讲解“正确认识质量亏损”这部分内容时，需根据学生的可接受性，适当把握讲课的深度．3．本节的中心内容是质能方程．现简介一下该公式的推导过程，供老师们参考．按照相对论质量公式．动量可表示为由动能定理如果质量的速度由0增加到v，获得的总动能爱因斯坦认识到物体的惯性大小，即质量大小是与能量有关的，只相差一个常量因子c2．于是爱因斯坦给出了著名的质能方程E=mc2．前式可写为mc2=E K+m0c2．式中m0c2称作物体的静止能量，简称静能．mc2称作物体的总能理．因此，上式可说成是物体的总能量为物体的动能与静能之和．。
原子和原子物理教案
原子和原子物理教案《原子和原子物理教案》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！作业内容专题要点1.原子的结构①汤姆生模型(枣糕模型)汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。
从而打开原子的大门.②卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。
2.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。
(本假设是针对原子稳定性提出的)⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出)辐射(吸收)光子的能量为hf=E初-E末⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的)3.天然放射现象①天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场研究)：②各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性α射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)⑴衰变：α衰变：(实质：核内)α衰变形成外切(同方向旋)β衰变：(实质：核内的中子转变成了质子和中子)β衰变形成内切(相反方向旋)，且大圆为α、β粒子径迹+β衰变：(核内)γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。
高中物理教学教案：原子和核物理
注意事项：案例应具有代表性，能够反映物理概念和原理的实际应用；教师需根 据学生实际情况选择合适的案例，并适时进行引导和总结。
介绍原子和核物理的重要性和应用 回顾初中物理中原子和核物理的基础知识 展示一些有趣的原子和核物理实验或现象，引发学生的好奇心 提出一些问题或任务，引导学生思考和探索
原子核衰变的类型：α衰变、β衰变、γ衰变等 衰变规律：半衰期、剩余质量等 衰变的意义：揭示原子核的结构和性质，为核能利用提供理论基础 实验验证：通过测量衰变产物的质量和电荷数等参数，验证衰变类型和规律
原子核裂变：重核分裂成两个中等质量的原子核，同时释放出巨大能量 原子核聚变：轻核结合成质量较大的原子核，同时释放出巨大能量 核能利用：裂变和聚变在能源、军事等领域有广泛应用
作业反馈：及时给 予学生作业反馈， 指导学生进行订正 和巩固
评估内容：学生对原子和核物理基本概念和原理的掌握情况 评估方式：闭卷考试，题型包括选择题、填空题、简答题和计算题 评估标准：按照考试大纲规定的评分标准进行评分 反馈：根据考试成绩和答题情况，对学生掌握薄弱的知识点进行有针对性的反馈和指导
学生对教学内容的反馈 教师对教学方法的反思 根据反馈调整教学策略 定期评估教学效果
引入新课：通过实验演示或生活实例，引起学生兴趣，引导学生思考 知识讲解：讲解原子和核物理的基本概念、原理和规律，注重与初中物理的衔接 课堂互动：提出问题，引导学生讨论和思考，鼓励学生提出疑问 巩固练习：布置相关练习题，让学生通过实际操作加深对知识的理解和掌握
目的：巩固所 学知识，提高
应用能力
内容：设计有 针对性的练习 题，如计算题、
填空题等
方法：分组练 习、个人练习、
教师点评
反馈：及时反 馈练习结果， 针对问题进行
高中物理原子核心教案
高中物理原子核心教案
目标：学生能够了解原子核的构成、性质和作用，掌握原子核的基本知识。
一、知识与能力目标：
1. 掌握原子核的构成和性质；
2. 能够解释核反应和核能的应用；
3. 了解原子核的稳定性与放射性。
二、教学内容：
1. 原子核的构成和性质
2. 核反应和核能应用
3. 原子核的稳定性与放射性
三、教学过程：
1. 导入（5分钟）：通过引入核能的概念，激发学生的兴趣，并提出学生对原子核的认识和疑问。
2. 学习内容（40分钟）：
a. 原子核的构成和性质（15分钟）：介绍原子核由质子和中子构成，探讨质子数和中子数对原子核稳定性的影响。
b. 核反应和核能应用（15分钟）：讲解核反应的定义和原理，介绍核能的应用领域。
c. 原子核的稳定性与放射性（10分钟）：讨论原子核的稳定性判据，引入放射性概念并讲解不同种类的核衰变。
3. 实验（20分钟）：进行模拟实验，让学生通过观察和实验操作来认识原子核的性质和行为。
4. 总结与检测（10分钟）：对学生进行小测验，检测学生对原子核的理解程度，并进行讲解和总结。
四、教学方法：
1. 课堂讲解结合案例分析，生动形象地介绍原子核的概念和特性；
2. 实验操作结合观察分析，通过实验让学生亲自体验和掌握原子核的基本知识；
3. 小组讨论和展示，促进学生间的合作交流和思维碰撞。
五、教学资源：
1. 课本资料和多媒体课件；
2. 实验器材和实验指导书；
3. 讲解案例和应用案例。
六、评价与反思：
通过教学反思和学生答题表现，评估学生对原子核的掌握情况，及时调整教学方法和内容，提高教学效果。
高中物理原子核教案
高中物理原子核教案
教学目标:
1. 了解原子核的组成和结构
2. 掌握原子核的基本性质和作用
3. 理解原子核的放射现象及其应用
教学内容:
1. 原子核的组成和结构
2. 原子核的基本性质
3. 原子核的放射现象
教学步骤:
一、导入环节
1. 通过引入一些日常生活中的例子，引发学生对原子核的兴趣，如核能发电、核医学等。
2. 引导学生提问：原子核是什么？它的组成是什么？有什么特点？
二、知识讲解
1. 介绍原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电荷，中子无电荷。
2. 讲解原子核的结构：核外围团轨道上围绕着核心的质子和中子，形成原子的结构。
3. 解释原子核的基本性质，如质量、电荷等。
三、实验操作
1. 进行原子核的模型搭建实验，让学生利用小球和棒子模拟原子核的结构。
2. 进行原子核质量和电荷实验，让学生通过实验测量得出原子核的质量和电荷。
四、讨论与总结
1. 引导学生思考原子核的重要性，并讨论原子核在物质世界中的作用。
2. 总结本节课所学内容，强化学生对原子核的理解和记忆。
五、作业布置
1. 布置作业：要求学生复习本节课所学内容，并思考原子核在生活中的应用。
教学反思:
在教学中，可以结合多媒体教学手段，通过图像、动画等形式生动直观地呈现原子核的组成和结构，增强学生的学习兴趣和理解。
另外，应该注重学生的实践操作，让他们动手搭建模型、进行实验，从而深入了解原子核的性质和作用。
同时，要激发学生的思维，引导他们探索原子核的更多奥秘和应用领域。
高三物理最新教案-原子、原子核一、原子结构教案 精品
原子、原子核一、原子结构教学目标1．通过原子结构理论的发展过程的复习讨论，使学生强化树立辩证唯物主义认识论的观点，培养构建科学思维与研究方法．从19世纪末的1897年发现电子后，在大约20年内科学家们提出了原子结构的以下模型：汤姆生的“枣糕结构”、卢瑟福的“核式结构”、玻尔的“能级结构”、量子力学的“电子云结构”．学生应搞清这四种原子结构理论的内容并区分开这四种模型，特别是以最简单的氢原子为例，后三种原子结构模型各是如何，不能混淆．要使学生了解，每种原子结构理论的提出，都有特定的实验基础和背景，提出后也都有应用上的成功和困难；而理论认识由低级到高级的发展，总是离不开科学实践与科学家们符合实际的大胆猜想与假设，即“实践、认识、再实践、再认识……，每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度”．2．使学生加强理解掌握在卢瑟福核式结构学说基础上的玻尔原子结构理论；能够对氢原子根据能级（轨道）定态跃迁知识解决相关问题．应使学生明确，根据玻尔理论所描述的原子结构图景，仍然是卢瑟福所描述的核武结构，不同之处在于：以氢原子为例，它的核外的一个电子并非处在唯一确定轨道，绕核旋转时虽有加速度但不向外辐射电磁波，所以电子不至于因能量减少而落到核上，原子是稳定的；这个电子是处在一系列可能的、不连续的轨道上，即氢原子处在一系列可能的、不连续的能量定态（能级）上，当原子发生能级跃迁即电子轨道跃变时，才辐射或吸收一定频率的光波（光子）．这样，就克服了卢瑟福学说的原子不稳定和解释不了氢原子光谱的困难．3．通过氢原子的电子绕核旋转和能级跃迁与卫星绕地球旋转的类比和分析讨论，提高学生应用力、电、原子知识的综合分析能力，特别是加强从能量转化守恒观点出发分析解决问题的能力．教学重点、难点分析卢瑟福的核式结构学说与波尔的原子结构理论，作为重点难点知识，学生在理解掌握上的困难，一是不明确两种原子结构理论的区别与联系；二是对原子的定态和能级跃迁等知识的理解认识不够透彻，以致分析解决相关问题时易混易错．氢原子各定态的能量值，是电子绕核运动的动能（Ek）和电势能（）的代数和．由于取离核无穿远处=0，则电子在正电荷的电场总能量为负值．至于处在基态的氢原子，其能量（E1）、电子轨道半径（r1）之值作为结论给出，不要求推导得出．若一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射的光谱线条数（不同波长、频率的光波或不同能量的光子数），可据下式计算：教学过程设计教师活动问：何人何时发现的电子．电子的发现对人类认识原子结构有何意义？电子发现后的大约20年内科学家们先后提出了哪几种原子结构模型？学生活动同学们回忆或看书后答出：1897年，英国人汤姆生研究阴极射线时发现了电子．电子的发现说明原子是可分的．四种原子结构理论模型为：汤姆生提出“枣糕模型”；1911年英国人卢瑟福提出“卢瑟福核结构学说”，1913年丹麦人玻尔提出“玻尔原子理论”；20世纪20年代，海森堡等科学家提出“量子力学的原子理论”．问：四种原子结构理论的实验基础、内容、成功之处、困难各如何？同学们看书、议论．利用多媒体手段进行如下投影，并简要说明．看投影出的结论．教师活动引导同学们对一个卫星环绕地球与一个电子环绕氢原子核的卢瑟福结构模型进行类比分析．问：什么力提供卫星、电子的向心力？如何表示？学生活动同学参与分析回答：地球引力场中的卫星所受地球的万有引力作为向心力．原子核（正电荷）电场中的电子受核的库仑引力作为向心力．问：卫星、电子的环绕速度和动能如何表示？（与距离关系）问：若规定距地球和原子核无穷远时，卫星、电子势能为零，地球卫星系统与原子核电子系统的总能量多大？地球的卫星重力势能EP=0动能Ek=0地球系统总能量（机械能）=0电子的电势能=0动能EK=0原子系统总能量=0问：环行的卫星与电子为什么有能量损失？它们的动能、势能、系统的总能量各如何变化？将有怎样的结果？卫星要克服大气阻力做功，损耗机械能转化为内能．↓E总=Ep↓+Ek↑Ep减少多，Ek增加少，E总减少．环绕速度V增大，高度h（r）降低，沿螺旋线最终坠入大气层烧毁或溅落于地球上．据经典电磁理论，速度变化的电子要辐射电磁波能量，使它总能量减少．↓E总= ↓+Ek↑减少多，Ek增加少，E总减少．环绕速度V增大，与核距离减小，辐射电磁波（光）的频率逐渐增大，（波长逐减）为生成连续光谱，沿螺旋线最终落于核上．问：根据玻尔理论、氢原子的电子为什么最终不落在核上？为什么原子发光生成原子光谱？电子在某一定态轨道上虽有加速度，但不辐射电磁波能量，所以电子不会落到核上，原子是稳定的．这是因为宏观的经典电磁理论并不适用于微观电子的运动．氢原子定态能量的减少，是由于高能级的激发态向低能级定态或基态跃迁，辐射一定能量光子造成．由于各定态有确定能量差，所以能生成有确定光子能量（hv）或确定光波频率（v）、[例题]（投影）氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：（1）原子系统具有的能量？（2）电子在轨道上运动的动能？（3）电子具有的电势能？（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？解：（3）因为E4=Ek4+ 4所以4=E4-Ek4=-0.85-0.85=-1.7eV（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：最低频率：（普朗克恒量h=6.63×10-34J·S不需记）问：已知氢原子基态能量E1，氢原子在量子数为n的激发态时，电子的动能和电势能各为多少？处于量子数为n激发态的氢原子最多能辐射多少种频率的光谱线？学生讨论后得出：老师酌情回答．同学们提问题．同步练习一、选择题1．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况？[]A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大2．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题有[]A．解释α粒子散射现象B．用α粒子散射数据估算原子核的大小C．结合经典电磁理论解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论解释氢光谱3．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，则[]A．原子的能量增加，电子的动能减少B．原子的能量增加，电子的动能增加C．原子的能量减少，电子的动能减少D．原子的能量减少，电子的动能增加4．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的有[] A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论5．按照玻尔理论、当氢原子中电子由半径为ra的圆轨道跃迁到半径为rb的圆轨道上，若rb＞ra，则在跃迁过程中[]A．氢原子要吸收一系列频率的光子B．氢原子要辐射一系列频率的光子C．氢原子要吸收某一频率的光子D．氢原子要辐射某一定频率的光子6．处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，且v1＞v2＞v3，则入射光子的能量应为[]A．hv1B．hv2C．hv3D．h（v1+v2+v3）二、非选择题7．氢原子的核外电子由基态跃迁到n=2的激发态时，吸收的光子能量为E，若氢原子的核外电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，释放的光子能量是______．8．当氢原子在最低的四个能级之间跃迁时，所辐射的光子的最大频率为______，最大波长为______．9．氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子．若λ1＞λ2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将______光子，光子波长为______．10．已知氢原子基态电子轨道半径r1=0.53×10-10m，基态能量E1=-13.6eV．电子的质量m=0.9×10-30kg．求：（1）电子绕核运行的速度和频率．（2）若氢原子处于n=2的激发态，电子绕核运行的速度．11．将氢原子电离，需要从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核束缚而成为自由电子．若要使n=2激发态的氢原子电离，至少用多大频率的电磁波照射该氢原子？参考答案1．A D2．A B3．D4．B D5．C6．A10．（1）2.2×106m/s 6.6×1015Hz（2）1.1×106m/s11．8.21×1014Hz。
原子及原子核物理课程设计 (2)
原子及原子核物理课程设计1. 课程介绍原子及原子核物理是物理学的重要分支之一，是物理学研究的基础问题之一。
本课程旨在通过深入讲解原子及原子核的结构、性质、相互作用等基本概念和理论，让学生了解物质世界基本规律，提高学生物理学素养和实践操作水平。
本课程分为两个部分：原子物理和原子核物理，每个部分各占一半。
2. 教学大纲本课程分为两个部分：2.1 原子物理1.原子结构理论：玻尔理论、德布罗意波、波粒二象性、薛定谔方程、复合原子核结构2.原子光谱学：原子光谱、能级结构、光谱线、分裂、选择规则、激光原理3.原子的相互作用：电子-光子相互作用、原子-电子相互作用、原子-原子相互作用、环境效应2.2 原子核物理1.原子核结构理论：核质量公式、核模型、核自旋、核磁矩、核衰变、核反应2.核粒子探测：正电子、反质子、重离子、中子、伽马射线探测3.核反应与核能：核反应原理、核裂变、核聚变、核反应堆、核能发电与利用3. 教学目标1.掌握原子及原子核的结构、性质、相互作用等基本概念和理论2.熟练运用物理原理，解决实际问题3.增进学生物理实验能力，掌握基本的实验操作技能4.启发学生对物理学的兴趣，提高物理学研究的能力4. 教学方法本课程教学采用讲解、实验教学和课堂讨论相结合的方式进行。
具体教学方法如下：1.讲解课：教师针对原子及原子核的基本概念和理论进行讲解2.实验课：学生进行实际操作，检验物理原理的正确性3.课堂讨论：教师引导学生参与课堂讨论，通过讨论加深对原子及原子核物理知识的理解5. 课程评估课程评估分为两个方面：1.考试成绩：学生参加闭卷考试，考核学生对原子及原子核物理知识的掌握程度2.实验成绩：学生参与实验课，实验成绩占总评成绩的一定比例6. 参考文献1.王绍庆, 原子物理与原子光谱学. 化学工业出版社, 20062.曹万林, 原子核物理. 高等教育出版社, 2009。
高中三年级物理课堂教案：原子与核能的探索 (2)
高中三年级物理课堂教案：原子与核能的探索一、引言原子与核能是高中物理课程中非常重要的内容，也是学生了解物质结构和能源转换的基础。
在高中三年级物理课堂教学中，如何有效地探索原子与核能，培养学生的科学思维和实践能力是一个重要的任务。
本文将提供一份高中三年级物理课堂教案，帮助教师们设计出富有启发性和趣味性的教学活动。
二、背景知识在导入教学内容之前，我们需要对原子与核能进行简要介绍。
原子是构成物质的最小单位，由带电粒子（质子、中子和电子）组成。
而核能则指的是从原子核内释放出来的能量，其来源于核反应。
三、教学目标通过本节课的教学，我们希望达到以下几个方面的目标：1. 让学生了解原子结构及其中各种粒子所承担的作用；2.引导学生认识到核能在人类历史上的重要性，并了解不同类型核反应形式；3. 培养学生运用逻辑推理和实验观察等科学方法解决问题的能力；4. 培养学生的探究精神和实际动手能力。
四、教学活动4.1 导入通过展示一些著名科学家的名字和照片，引导学生思考他们对原子与核能探索中所做出的贡献。
例如，道尔顿模型、卢瑟福散射实验证明了原子具有核心结构等。
4.2 概念讲解利用幻灯片或板书等方式，讲解原子的组成结构以及各种粒子之间的电荷关系和相互作用。
同时，可以带入一些生活中常见现象，如静电吸附、阻止同性电荷相碰撞等，激发学生对物理概念理解和探索的兴趣。
4.3 实验演示设计一个简单的实验，展示放射性元素的衰变过程。
使用放射性源和计数仪器测量其辐射强度，并绘制曲线图进行分析。
通过观察放射珠谱变化或半衰期计算等实验操作，让学生体验到物理实验中科学思维和实践能力。
4.4 讨论与总结引导学生围绕核能在生活中的应用展开讨论，如核能发电、放射性医学和食品辐照等。
同时，提出一些问题，引导学生思考：为什么核能可以释放巨大能量？核反应的条件有哪些？有哪些利用核反应技术的优缺点？五、教学评价为了检验学生对原子与核能的探索理解情况，我们可以采用以下方法进行评价：1. 设计一份选择题测试学生对于原子结构和核能相关知识的掌握程度；2. 要求学生完成一个小实验并撰写实验报告，评估他们在实际操作和科学思维方面的表现；3. 定期进行课堂讨论和互动问答，观察学生参与积极性和回答问题的准确程度。
高二物理教案：《原子核》
为了梦想，有的人脚踏实地的努力奋斗，而有的人只是躺在梦想的摇篮苦苦等待。
下面是为您推荐高二物理教案：《原子核》。
【学习目标】1、了解天然放射现象；知道三种射线的本质及特性。
（重点）2、知道衰变现象；会写衰变方程；知道半衰期的统计意义。
（重点与难点）3、了解质能方程；会用质能方程进行简单计算。
知道裂变和聚变的特点。
（重、难点）【知识要点】一、原子核的组成1.天然放射现象（1）物质发射射线的性质称为。
元素这种自发的放出射线的现象叫做.具有放射性的元素称为.（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性.2.三种射线的比较射线种类组成速度贯穿本领电离作用射线高速氦核流0.1C最弱（用纸能挡住）很强射线高速电子流0.99C较强（穿透几毫米的铝板）较弱γ射线光子流（高频电磁波）C最强（穿透几厘米的铅板和几十厘米厚的混凝土）很弱小结：①实验发现：元素具有放射性是由原子核决定的，跟原子所处的物理或化学状态。
不管该元素是以的形式存在，还是以形式存在，或者对它施加，或者升高它的，它都具有放射性。
②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核，这说明原子核内部也有复杂的结构。
3.原子核的组成①1919年用α粒子轰击氮原子核，发现了。
质子带电荷，电荷量与一个电子所带电荷量，②卢瑟福提出了在原子核内部存在的设想，1932年通过实验证实了这个猜想。
中子不带，mn=1.6749286×10-27kg③数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为，组成。
④原子核的电荷数=数=数=序数⑤原子核的质量数=数=数数⑥符号表示原子核，X：符号；A：核的数；Z：数4.同位素（1）定义：具有相同而不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。
（2）性质：原子核的质子数决定了核外数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的性质，因而同种元素的同位素具有相同的性质。
高中三年级物理课堂教案：原子与核能的探索 (3)
高中三年级物理课堂教案：原子与核能的探索一、引言：原子与核能的重要性及意义在现代科学中，原子和核能是非常重要的概念。
它们不仅构成了物质的基本单位，也是探索宇宙奥秘和发展可再生能源等领域的重要基础。
因此，在高中三年级物理课堂上，教授学生关于原子与核能的知识非常必要。
通过这一教案，希望能够让学生深入了解原子的结构、核反应与核能，并对其在日常生活和未来能源发展中的应用有更加清晰的认识。
二、原子结构及其组成1. 介绍原子结构：原子由质子、中子和电子组成。
a) 质子位于原子核心，具有正电荷；b) 中子也位于原子核心，没有电荷；c) 电子绕着核心运动，具有负电荷。
2. 描述元素与同位素：元素是由具有相同质数（即质子数）的原子组成；同位素是指具有相同质数但不同中性数（即中子数）的永久性元素。
3. 解释周期表：周期表将元素按照其特征性质进行分类，有助于更好地了解原子结构及其特性。
三、核反应与核能1. 定义核反应：通过核子之间的相互作用导致原子核内部变化的过程。
包括裂变和聚变两种类型。
2. 裂变：重原子核分裂为两个或多个较小的原子核，并释放大量能量。
a) 介绍自然界中发生的裂变现象，如乌拉那氏虫和铀等；b) 解释人工核反应，如核电站中使用的铀-235燃料棒。
3. 聚变：轻原子束团合并成较大的原子，并释放巨大能量。
a) 说明太阳上发生的聚变过程，即恒星在释放巨大光和热能时发生；b) 引入人类正在进行的聚变研究如ITER计划。
四、核能的利用与挑战1. 核能在日常生活中的应用：a) 描述医学诊断中使用放射性同位素以进行扫描及诊断；b) 介绍使用放射性同位素治疗癌症；c) 讨论食品辐射处理来控制害虫和延长保质期。
2. 核能的挑战与争议：a) 讨论核辐射可能造成的危害和安全措施；b) 分析核事故对环境和人类健康的影响，如切尔诺贝利事故和福岛核灾难。
五、未来发展：可再生能源与核聚变1. 可再生能源的重要性：介绍可再生能源（如太阳能、风能等）对环境保护和可持续发展的重要作用。
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原子和原子核
教学目标：1、使学生知道原子结构，玻尔原子模型。
2、知道天然放射现象，核能
教学重点和难点：
1知道原子结构，玻尔原子模型。
2、知道天然放射现象，核能
课时安排：2课时
教学过程：
一、原子结构：
1、电子的发现和汤姆生的原子模型：
（1）电子的发现：
1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究, 从而发现了电子。
电子的发现表明:原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。
（2）汤姆生的原子模型：
1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布
在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。
2、粒子散射实验和原子核结构模型
（1）粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完
①装置：
②
a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。
b.有少数粒子发生较大角度的偏转
c.有极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。
（2）原子的核式结构模型：
由于粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。
如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，粒了运动将不发生明显改变。
散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。
1911年，卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子楼式结构模
型:在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正
电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。
原子核半径小于1014m,原子轨道半径约1010m o
3、玻尔的原子模型
（1）原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）
a.电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。
b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。
（2）玻尔理论
上述两个矛盾说明，经典电磁理论己不适用原子系统，玻尔从光谱学成
就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个
假设:
①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。
②跃迁假设：原子从一个定态（设能量为场）跃迁到另一定态（设能量为&）时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由
这两个定态的能量差决定，即/W=E2-£I
③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。
原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。
即轨道半径跟电子动量〃少的乘积等于"2的整数倍，即：轨道半径跟电了动量mv的乘积等于A/ 的整数倍，即
n为正整数，称量数数
（3）玻尔的氢子模型：
①氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上, 利用经典电磁理论和牛顿力学，计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径，以及电子在各条轨道上运行时原子的能量，（包括电子的动能和原子的热能。
）
氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量
和电子轨道半径心分别为:
其中&、门为离核最近的第一条轨道（即，匸1）的氢原子能量和轨道半径。
即：£】=一13.6纠门二0.53><10一1%（以电子距原子核无穷远时电势能为零计算）
②氢原子的能级图：氢原子的各个定态的能量值，叫氢原子的能级。
按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。
具屮n=\的定态称为基态。
n=2以上的定态，称为激发态。
二、原子核
1、天然放射现象
（1）天然放射现象的发现:1896年法国物理学，贝克勒耳发现蚀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性
放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素
-------------------------------------- w y 光子 天然放射现象：某种元素口发地放射"粒子弋:心粒子（2復％） 射线的现象，叫天然放射现象
\ 1 *
--------- --------------- ►
天然放射现象：表明原子核存在精细 ------ W ----- ►
结构，是可以再分的
B
（2）放射线的成份和性质：用电场和
敢射源 （图1）
磁场来研究放射性元素射出的射线，在电
场中轨迹，如图（1）：
2、原子核的衰变:
（1）衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为 衰变
在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒
射线是伴随衰变放射出来的高频光子流
在衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子，即：
（2）半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。
一放射性元素，测得质量为D1,半衰期为T,经时间f后，剩余
未衰变的放射性元素的质量为m
3、原子核的人工转变：原子核的人工转变是指用人工的方法（例如用高速粒子轰击原子核）使原子核发生转变。
（1）质子的发现：1919年，卢瑟福用粒子轰击氨原子核发现了质子。
（2）中子的发现:1932年，查德威克用粒子轰击皱核，发现
中子。
一化+九
4、原子核的组成和放射性同位素
（1）原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子
在原子核中：
质子数等于电荷数
核子数等于质量数
中子数等于质量数减电荷数
（2）放射性同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称
同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。
詞+低一罷P十;n
誇P发生+衰变，放出正电子
三、核能：
1、核能：核子结合成的子核或将原子核分解为核子时，都要放
出或吸收能量，称为核能。
例如：祖+了一1H+Jn
田+知T H+Y
2、质能方程：爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系：
——质能方程
3、核能的计算：在核反应中，及应后的总质量，少于反应前的总质量即出现质量亏损，这样的反就是放能反应，若反应后的总质量大于反应前的总质量，这样的反应是吸能反应。
吸收或放出的能量，与质量变化的关系为：
例：计算
为了计算方便以后在计算核能时我们用以下两种方法
方法一：若己知条件中以千克作单位给出，用以下公式计算
公式中单位：
方法二：若己知条件中以作单位给出，用以下公式计算
公式中单位:
4、释放核能的途径一一裂变和聚变
（1）裂变反应：
①裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。
例如：礬U+M—缓的懵*+】0如
②链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。
链式反应的条件：
③君U裂变时平均每个核子放能约1M-能量
lkg皆u全部裂变放岀的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量（2）聚变反应：
①聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。
例如：
②平均每个核子放出3Mev的能量
③聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温。