原子的核式结构模型 教案
4.3 原子的结构核式模型(教学设计)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
第3节原子的结构核式模型教学设计科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。
它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？这种射线称为阴极射线（cathode ray）。
对这种射线本质（一）阴极射线的本质19世纪，对阴极射线本质的认识有两种观点:一种观点认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射代表人物赫兹另一种观点认为阴极射线是带电微粒代表人物汤姆孙提问：如果是你，你将设计怎样的实验，来探究阴极射线的本质是电磁波还是带电粒子流？让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场，观察它是否偏转如果阴极射线发生了偏转，那么阴极射线就是在电场力或洛伦兹力的作用下偏转的，说明阴极射线的本质是带电粒子流。
如果阴极射线没有发生偏转，表示阴极射线不带电，说明阴极射线的本质是电磁波(二)阴极射线实验J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。
他确认阴极射线是带电的粒子。
自1890年起开始研究。
1.实验装置：真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈.2.实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出荧光。
3.阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线.4.阴极射线是带负电的粒子5.测定带电粒子的比荷q/m换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分.电体的电荷只能是e的整数倍。
从实验测到的比荷及e的数值，可以确定电子的质量。
现在人们普遍认为电子的质量为：me＝9.109 383 56 × 10 -31 kg质子质量与电子质量的比值为:1836小试牛刀【例题】(多选)如图所示是J.J.汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是(AC)A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转7300倍。
4.3原子的核式结构模型 教案-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修3
4.3原子的核式结构模型〖教材分析〗首先通过实验说明阴极射线的存在，最后通过实验研究发现了电子。
电子的发现说明原子不是组成物质的最小微粒，对揭示原子结构有重大意义。
在此基础上汤姆孙提出了西瓜模型，a粒子散射实验结构否定了西瓜模型，提出了原子的核式结够模型。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道原子核式结够模型，体会物理模型建立的艰辛。
科学思维∶通过a粒子散射实验，知识通过宏观分析研究微观世界的方法。
科学探究：通过观察电子的发现过程实验和a粒子散射实验过程培养学生观察能力，感悟以实验为基础的科学探究方法。
科学态度与责任∶体会研究微观世界的一种科学方法，以及在科学方法论中的重要意义。
学习老科学家们的艰苦奋斗的精神，激发学生学习热情。
〖教学重难点〗教学重点：电子发现的过程、a粒子散射实验和原子核式结构。
教学难点：a粒子散射实验。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。
它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢?这种射线称为阴极射线。
历史上对阴极射线本质的认识有两种观点：德国科学赫兹认为原子就是最小的粒子，阴极射线是电磁波；英国科学汤姆孙他认为阴极射线是由运动的带电粒子组成的。
二、新课教学（一）电子的发现1.汤姆孙实验装置①K 产生阴极射线②A 、B 形成一束细细射线③D 1、D 2之间加电场或磁场检测射线的带电性质④荧光屏显示阴极射线到达的位置，可以研究射线的径迹。
问题：阴极射线的本质，通过什么原理来测定呢？ 因为带电粒子会在电场或磁场中偏转。
所以让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场，观察它是否偏转。
如果阴极射线发生了偏转，那么阴极射线就是在电场力或洛伦兹力的作用下偏转的，说明阴极射线的本质是带电粒子流。
如果阴极射线没有发生偏转，表示阴极射线不带电，说明阴极射线的本质是电磁波。
2.汤姆孙发现电子汤姆孙发现，如果不加电场和磁场阴极射线就会直接打到p 1。
4.3.2原子的核式结构模型+教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)
4.3 原子的核式结构模型第二课时原子的核式结构模型【教材分析】教材在介绍了电子的发现过程之后，引出原子结构的模型，并进一步以“西瓜模型—α粒子散射实验—原子核式结构模型”为主线，重点引导分析α粒子散射实验的实验过程、现象与结论，最后介绍了利用原子核与其它粒子的相互作用可以确定原子核的电荷与尺度，并强调原子内部十分“空旷”。
【学情分析】通过初中以及化学的学习，学生对原子的内部结构有了一定的认识。
但是，原子用肉眼无法观察，用什么样的方法去探究它的结构呢？因此对于这一部分的学习，学生应该有一定的好奇心，教学中从学生的好奇心出发，设置具有阶梯性的问题，引导学生思考，有些研究方法可以引导学生用之前所学习的物理知识去理解。
【教学目标与核心素养】物理观念：了解α粒子散射实验过程中电荷间的相互作用（运动与相互作用观）；科学思维：1.知道不同原子模型之间的区别，知道原子模型的建立是在实验基础上不断发展和修正的过程，通过α粒子散射实验，促进学生模型建构、质疑创新能力的提升；2.能从多个角度思考问题，提升思维的流畅性、灵活性和独创性；科学探究：1.能够查阅资料，收集与原子结构的相关信息，提出与原子结构相关的物理问题；2.通过α粒子散射实验过程（及“盲盒”实验）促进学生观察能力的提升；科学态度与责任：1.根据α粒子散射实验过程，体会科学家们在研究原子结构中所展现的严谨、敢于质疑的科学态度与精神；2.根据人们对原子结构的猜测、推理与分析，体会自然规律简洁、对称之美；3.随着人们对物质世界本质认识的加深，体会科技与科学研究对社会发展的重要意义；【教学重难点】1.根据α粒子散射实验结果，否定“西瓜模型”，建构核式结构模型并知道其建构历程与逻辑2.模型方法、利用原子核与其他粒子相互作用确定原子微观结构方法等科学探究方法的认识与理解【教学策略与学法】教学策略：回顾历史+复验实验+问题链指引教法与学法：讲授法、演示实验法、问题与任务驱动法（教法）；自主学习与思考、交流讨论法、探究学习法（学法）【教学过程】一、新课引入图片引入（新西兰面值 100 元纸币）这是一张新西兰币的 100 元，头像是著名的物理学家——卢瑟福。
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案
一、教学目标：1. 让学生了解原子的核式结构模型的提出背景和发展历程。
2. 使学生掌握原子的核式结构模型的基本内容，包括原子核、电子云等概念。
3. 培养学生运用核式结构模型解释化学现象和解决问题的能力。
4. 提高学生对科学研究的认识，培养其科学思维和探究精神。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：原子的核式结构模型的基本内容，核式结构与化学性质的关系。
2. 教学难点：电子云的概念及其分布规律。
三、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生探究原子的核式结构模型。
2. 运用多媒体课件，直观展示原子核式结构模型的相关知识。
3. 结合化学实验，让学生直观感受核式结构与化学性质的关系。
4. 开展小组讨论，培养学生合作探究的能力。
四、教学准备：1. 课件：制作关于原子的核式结构模型的多媒体课件。
2. 实验器材：准备相关的化学实验器材，如原子模型、电子云模型等。
3. 教材：准备《高中化学》等相关教材。
4. 参考资料：收集关于原子的核式结构模型的研究历史和相关论文。
五、教学过程：1. 导入：通过展示原子模型，引导学生思考原子的结构。
2. 探究原子核式结构模型的提出背景和发展历程。
3. 讲解原子核式结构模型的基本内容，包括原子核、电子云等概念。
4. 结合实验，让学生直观感受核式结构与化学性质的关系。
5. 开展小组讨论，运用核式结构模型解释化学现象。
6. 总结本节课的主要内容，布置课后作业。
7. 课后反思：根据学生的反馈，对教学过程进行调整和改进。
六、教学评价：1. 评价学生对原子的核式结构模型的了解程度，包括原子核、电子云等概念。
2. 评价学生运用核式结构模型解释化学现象和解决问题的能力。
3. 评价学生在小组讨论中的表现，包括合作探究和科学思维的运用。
七、教学拓展：1. 介绍原子的核式结构模型在现代科学研究中的应用。
2. 探讨原子的核式结构模型对化学教育和发展的影响。
八、教学反思：1. 反思教学目标是否明确，是否符合学生的学习需求。
《原子结构教案》word版
《原子结构教案》一、教学目标：1. 让学生了解原子的基本概念，知道原子是由哪些基本粒子组成的。
2. 让学生掌握原子的核式结构，了解原子核和电子云的分布。
3. 让学生了解原子的化学性质与原子结构的关系。
4. 培养学生的观察、思考和动手能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容：1. 原子概念的引入2. 原子核和电子3. 原子核式结构模型4. 电子云和原子轨道5. 原子化学性质与结构的关系三、教学重点与难点：1. 教学重点：原子核式结构，电子云和原子轨道的概念，原子化学性质与结构的关系。
2. 教学难点：电子云的分布，原子轨道的能级。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解原子的基本概念、原子核式结构和化学性质。
2. 采用模型演示法，展示原子核和电子的分布。
3. 采用案例分析法，分析原子结构与化学性质的关系。
4. 采用讨论法，让学生探讨原子结构与生命物质的关系。
五、教学准备：1. 教学PPT，包含原子结构的相关图片和模型。
2. 原子结构模型教具。
3. 相关案例资料。
4. 投影仪和音响设备。
六、教学过程：1. 引入新课：通过回顾上一节课的内容，引导学生思考原子的基本概念和组成。
2. 讲解原子核式结构：介绍原子核和电子的组成，解释原子核式结构模型的原理。
3. 电子云和原子轨道：讲解电子云的概念，介绍原子轨道的分布和能级。
4. 原子化学性质与结构的关系：分析原子结构对化学性质的影响，举例说明。
5. 课堂讨论：让学生提出问题，探讨原子结构与生命物质的关系。
七、课堂练习：1. 根据原子核式结构模型，画出氢原子的电子分布图。
2. 分析氧原子的化学性质，并与钠原子进行比较。
八、课后作业：1. 总结原子结构的主要特点。
2. 查阅相关资料，了解原子的发现和发展历程。
九、教学反思：在本节课中，学生了解了原子的基本概念、原子核式结构和化学性质。
通过模型演示和案例分析，学生对原子结构的认知得到了加深。
但在讲解电子云和原子轨道时，部分学生表现出困惑。
原子的核式结构模型-教案
课时编号： 备课时间： 教学时间：
教学目标：
1．了解α粒子散射实验原理和实验现象。
2．知道卢瑟福的原子核式结构模型的主领会卢瑟福提出原子核式结构的实验和思维过程，培养学生抽象思维能力和想象力。
教学重点：
1．α粒子散射实验和原子核式结构的内容
在汤姆孙枣糕模型的基础上修正，提出新的核式结构，建立新理论。
模型：质点、点电荷、自由落体、理想气体…
学生展示“我来归纳”
作业布置
学案【过关窗口】3、4、5
板书设计
18.2原子的核式结构模型
发现→ 1.汤姆孙枣糕模型→ 2.α粒子散射实验→ 3.卢瑟福核式结构模型
电子（1）实验原理
（2）实验现象
课后笔记
一、α粒子散射实验原理、装置
1．α粒子散射实验原理：
汤姆孙提出的枣糕原子模型是否正确呢？需要检验。
原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况。是研究原子结构的有效手段。
2．α粒子散射实验装置
α粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘几部分组成。α粒子散射实验在课堂上无法直接演示，可借助多媒体系统。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α粒子。
3．实验的观察结果
必须向学生明确：入射的α粒子分为三部分。
这节课教学过程主要以原子结构模型建立的历史过程为主线进行，适当的穿插了模型法、黑箱法、微观粒子碰撞法的教学，将研究成果的直接展示转变为“模型→冲突→再建模型→是否完善？”探究过程，既达成了学习目标也调动了学生的学习热情。
《原子的核式结构模型》 导学案
《原子的核式结构模型》导学案一、学习目标1、了解原子结构的发现历程。
2、理解α粒子散射实验的原理和现象。
3、掌握原子的核式结构模型的主要内容。
二、学习重难点1、重点（1）α粒子散射实验的现象和结果分析。
（2）原子的核式结构模型的内容。
2、难点（1）对α粒子散射实验结果的解释。
（2）理解原子的核式结构模型中原子核与电子的关系。
三、知识回顾1、在汤姆孙之前，人们对原子的认识是怎样的？2、汤姆孙提出的“枣糕模型”的主要内容是什么？四、新课导入在 19 世纪末到 20 世纪初，科学家们对原子的结构进行了深入的研究。
汤姆孙提出的“枣糕模型”一度被广泛接受，但随后的一个实验却彻底改变了人们对原子结构的认识，这个实验就是α粒子散射实验。
五、α粒子散射实验1、α粒子是什么？α粒子是带正电的、质量较大的粒子，其电量是电子电量的 2 倍，质量约是氢原子质量的 4 倍。
2、实验装置主要由放射源、金箔、荧光屏和显微镜组成。
放射源放出α粒子，穿过金箔后打在荧光屏上，通过显微镜观察荧光屏上出现的闪光。
3、实验过程让α粒子穿过金箔，观察α粒子在金箔中的运动情况。
4、实验现象（1）绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进。
（2）有少数α粒子发生了较大的偏转。
（3）甚至有极少数α粒子的偏转角度超过了 90°，有的几乎达到180°。
六、对实验现象的分析1、按照汤姆孙的“枣糕模型”，α粒子穿过金箔后应该怎样运动？如果原子是“枣糕模型”，那么α粒子穿过金箔时，受到的电荷分布是均匀的，α粒子应该都沿直线前进，不会有大角度的偏转。
2、实际实验中出现的少数α粒子大角度偏转甚至反弹，说明了什么？这说明原子内部不是均匀分布的正电荷，而是存在一个带正电的、体积很小但质量很大的核，α粒子在接近这个核时受到了很强的库仑斥力，从而发生大角度偏转甚至反弹。
七、原子的核式结构模型1、内容在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。
原子核几乎集中了原子的全部质量和所有的正电荷，电子在核外绕核运动。
20-21版：18.2 原子的核式结构模型（步步高）
2原子的核式结构模型[学习目标] 1.了解α粒子散射实验的原理和现象以及卢瑟福原子核式结构模型的主要内容.2.知道原子和原子核大小的数量级以及原子核的电荷数和核外电子数的关系．一、α粒子散射实验1．汤姆孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”，如图1.图12．α粒子散射实验：(1)α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、放大镜、荧光屏等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中．(2)实验现象①绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进；②少数α粒子发生了大角度偏转；偏转的角度甚至大于90°，它们几乎被“撞了回来”．(3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型．3．卢瑟福核式结构模型：1911年由卢瑟福提出．在原子中心有一个很小的核，叫原子核．它集中了全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动．二、原子核的电荷与尺度1．原子核的大小：原子核的质量几乎集中了原子的全部质量，但它的半径却非常小，原子半径的数量级是10－10_m，而原子核半径的数量级是10－15_m，仅相当于原子半径的十万分之一．2．原子核的电荷：由不同元素对α粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷．又由于原子是电中性的，可以推算出原子内含有的电子数．科学家们注意到，各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数．1．判断下列说法的正误．(1)汤姆孙的枣糕模型认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内．(√)(2)α粒子散射实验证实了汤姆孙的枣糕式原子模型．(×)(3)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动．(√)(4)原子核的电荷数等于核中的中子数．(×)(5)对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷．(√)2．(多选)卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是()A．解释α粒子散射实验现象B．用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子D．卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的答案AB解析α粒子散射实验现象与汤姆孙的枣糕模型相矛盾，卢瑟福的原子核式结构模型合理解释了该实验现象，并通过实验数据估算出了原子核的半径的数量级为10－15 m，A、B正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子是由原子核和核外电子组成的，但不能说明原子核内存在质子，故C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，但不能证明原子核是由质子和中子组成的，故D错误．一、α粒子散射实验如图2所示为1909年英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的实验装置，阅读课本，回答以下问题：图2(1)什么是α粒子？(2)实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？(3)实验现象如何？(4)少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？答案(1)α粒子(42He)是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核．质量是电子质量的7 300倍．(2)①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子．②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光．实验过程：α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子会改变原来的运动方向．带有放大镜的荧光屏可以沿题图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目．(3)α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°.(4)α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射．1.实验现象(如图3)图3(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．(2)少数α粒子发生较大的偏转．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.2．实验现象的分析(1)核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．(2)汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．(3)少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量比它本身大得多的物质的作用．(4)绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的正电荷和几乎全部质量都集中在体积很小的核内．例1(多选)(2019·济南一中高二期中)卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构．如图4为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆面内转动．当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是()图4A．在1处看到的闪光次数最多B．2处的闪光次数比4处多C．3和4处没有闪光D．4处有闪光但次数极少答案ABD解析在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，则在1处看到的闪光次数最多，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子被反弹回来，在2、3、4位置观察到的闪光次数依次减少，故C错误，B、D正确．二、原子的核式结构模型与原子核的组成1．原子的核式结构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运动．2．原子内的电荷关系：原子核的电荷数与核外的电子数相等，非常接近原子的原子序数．3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数．4．原子核的大小：原子半径的数量级为10－10 m，原子核半径的数量级为10－15 m，原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一，体积只相当于原子体积的10－15倍．命题角度1原子的核式结构模型例2(多选)卢瑟福提出的原子核式结构学说包括下列哪些内容()A．原子中心有一个很小的核B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D．带负电的电子在核外空间绕原子核旋转答案ABD解析卢瑟福提出的原子核式结构模型是：原子中心有一个很小的原子核，它集中了原子的几乎全部质量和所有的正电荷，电子在核外绕原子核高速旋转．命题角度2用核式结构模型解释α粒子散射实验例3如图5所示为卢瑟福的α粒子散射实验，①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为()图5A ．轨迹aB ．轨迹bC ．轨迹cD ．轨迹d答案 A解析 卢瑟福通过研究α粒子散射提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，因离原子核越近，受到的库仑斥力越强，则偏转程度越大，所以沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为a ，故A 正确，B 、C 、D 错误． 例4 如图6所示，根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势面，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从A 运动到B 再运动到C 的过程中，下列说法中正确的是( )图6A ．动能先增大后减小B ．电势能先减小后增大C ．电场力先做负功后做正功，总功等于零D ．加速度先减小后增大答案 C解析 α粒子及原子核均带正电，故α粒子受到原子核的斥力，α粒子从A 运动到B ，电场力做负功，动能减小，电势能增大，从B 运动到C ，电场力做正功，动能增大，电势能减小，A 、C 在同一等势面上，A 、C 两点的电势差为零，则α粒子从A 到C 的过程中电场力做的总功等于零，A 、B 错误，C 正确；α粒子所受的库仑力F ＝kq 1q 2r2，B 点离原子核最近，所以α粒子在B 点时所受的库仑力最大，加速度最大，故加速度先增大后减小，D 错误．α粒子的受力及能量转化 α粒子的受力特点 α粒子与原子核间的作用力是库仑斥力：F ＝kQq r2.(1)式中Q为原子核的电荷量，q为α粒子所带电荷量，r为α粒子与原子核间的距离.(2)α粒子离原子核越近，库仑力越大，运动加速度越大，反之，则越小.(3)α粒子的受力方向沿原子核与α粒子的连线，由原子核指向α粒子库仑力对α粒子的做功情况(1)当α粒子靠近原子核时，库仑斥力做负功，电势能增加.(2)当α粒子远离原子核时，库仑斥力做正功，电势能减小α粒子的能量转化仅有库仑力做功时，能量只在电势能和动能之间发生相互转化，而总能量保持不变1.(α粒子散射实验)如图7所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法中正确的是()图7A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同重金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹答案 C解析α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子有大角度偏转，所以A处观察到的屏上的闪光次数多，B处观察到的屏上的闪光次数少，所以选项A、B错误．α粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项D错误，C正确．2．(α粒子散射实验现象的解释)(多选)(2019·故城高二期中)关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是()A．大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒子受力平衡的结果B．大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的C．极少数α粒子发生大角度偏转，是因为原子核很小且质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，α粒子接近原子核的机会很小D．使α粒子发生大角度偏转的原因是原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等答案BC3．(核式结构模型与α粒子受力)图8所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四个点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是()图8A．M点B．N点C．P点D．Q点答案 C解析α粒子(氦原子核)和重金属原子核都带正电，加速度方向与α粒子所受斥力方向相同，α粒子的加速度方向沿相应点与重金属原子核连线，且指向曲线的凹侧，故只有选项C正确．4．(α粒子的运动轨迹)(2019·广州五校高二下期末联考)如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的金原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是()答案 A解析α粒子与金原子核都带正电，相互排斥，α粒子径迹越靠近金原子核，所受库仑斥力越大，运动方向的偏转角度就越大，根据这个特点可以判断只有A正确．。
原子的核式结构模型
18.2原子的核式结构模型导学案【教学目标】1．知道α粒子散射实验。
2．知道原子的核式结构模型的主要内容，理解模型提出的主要思想。
3．知道原子的组成，了解原子核和原子大小的数量级。
重点：难点：α粒子散射实验【自主预习】1.汤姆孙原子模型：原子是一个球体，正电荷弥漫性地________分布在整个球体内，电子________其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“________模型”。
说明：汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实，但这一模型很快被新的实验事实——α粒子散射实验所否定。
2．卢瑟福原子结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有________质量，电子在正电体的________运动。
正电体的尺度是很小的，被称为________。
所以卢瑟福的原子结构模型因而被称为________结构模型。
3．原子由带电荷________的核与核外Z个电子组成。
原子序数Z等于________与电子电荷大小的比值。
原子核由________和________组成的，原子核的电荷数就是核中的________数。
原子半径数量级-----核半径数量级-----4．α粒子散射实验1909～1911年卢瑟福和他的助手做了用α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现。
(1)实验装置(如图18－2－1所示)说明：①整个实验过程在真空中进行。
②金箔很薄，α粒子( 42He核)很容易穿过。
(2)实验结果：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粒子发生了大角度的偏转，偏转角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
合作探究1.汤姆孙模型为什么不能解释α粒子散射实验？2.原子的核式结构模型提出的依据是什么？3.假设原子核有一个篮球大，按照比例，原子有多大？课堂检测1．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是()A．该实验在真空环境中进行B．带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的D．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光2．在α粒子的散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的() A．万有引力 B．库仑力C．磁场力D．核力3.卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子4．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，这是因为()A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子5．在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，关于描述α粒子的有关物理量情况正确的是()A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统能量最小D．α粒子所受金原子核的斥力最大6.用α粒子撞击金原子核发生散射，图11－2中关于α粒子的运动轨迹正确的是()A．aB．bC．cD．d7．如图11－3所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金属原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是()A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小B．α粒子在B处的速度最大C．α粒子在A、C处的速度大小相等D．α粒子在B处速度比在C处速度小。
人教版高中物理选修3-5第18章 第二节 原子的核式结构模型(教学设计)
人教版高中物理选修3-5第18章第二节原子的核式结构一、教学任务分析电子的发现、α粒子散射实验、原子的核式结构模型的提出，这些都是人类探求物质微观结构的认识过程的起点，其中涉及到的实验、逻辑推理方法也都是人类认识自然规律的典型的科学方法。
因此这些内容不仅是本章的核心内容，而且也为后面继续学习人类对微观世界认知过程打下重要的思维与方法的基础。
学习本节内容需要以库仑定律、带电粒子在电场磁场中的运动等电、磁场知识为基础。
从介绍汤姆孙的阴极射线实验入手，通过实验现象分析得到阴极射线是由电子组成的，揭示了原子是可分的。
介绍卢瑟福α粒子散射实验，通过分析实验结果，对汤姆孙建立的“葡萄干蛋糕模型”提出质疑，在此基础上介绍卢瑟福提出的核式结构模型，。
并运用该模型解释α粒子散射实验结果。
在介绍卢瑟福α粒子散射实验的实验设计思想时，使学生了解研究微观世界的一种重要有效的方法与手段是利用其他的高能粒子去碰撞原子，引起某些可能观察到的现象，从分析这些现象的过程中逐步探索认识原子的内部结构和规律。
从而使学生理解人类是如何在实验的基础上认识原子结构；怎样在实验与理论的相互推动下，使认识不断发展不断深入的。
在介绍卢瑟福核式结构模型时，可通过比较该模型、汤姆孙的原子模型与实验结论的相互印证关系，使学生感受到物理模型是一种高度抽象的理想客体和形态；物理学的研究通常需通过提出假设、建立物理模型、实验验证等几个过程；物理学的发展过程，可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
这些认识都将提高学生的科学意识与科学品质。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道卢瑟福α粒子散射实验。
（2）知道原子的核式结构模型。
（3）理解卢瑟福的原子核式结构学说对α粒子散射实验的解释。
2．过程与方法（1）通过分析卢瑟福α粒子散射实验的结果，感受物理学的研究方法——提出假设、建立物理模型、实验验证等方法。
（2）通过了解人类探索认识原子结构的历史，认识人类通过收集、处理和分析微观现象所发出的各种信息，来认识不能直接感知的微观世界的认知手段与方法。
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案一、教学目标1. 让学生了解原子的核式结构模型的概念及其发展过程。
2. 使学生掌握原子核和电子云的基本性质和相互作用。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 原子的核式结构模型的提出2. 原子核和电子云的基本性质3. 原子核式结构模型的验证实验4. 原子核式结构模型在现代物理中的应用5. 原子核式结构模型的意义和局限性三、教学方法1. 采用讲授法，讲解原子的核式结构模型的概念、发展过程及其应用。
2. 利用多媒体演示原子核式结构模型的实验现象和原理。
3. 引导学生进行分组讨论，分析原子核式结构模型的验证实验结果。
4. 组织学生进行实验操作，培养学生的实践能力。
5. 采用提问、答疑等方式，激发学生的思考和探究兴趣。
四、教学准备1. 教学课件和视频资料。
2. 实验器材和试剂。
3. 分组讨论的指导材料。
五、教学过程1. 导入：通过回顾原子的基本概念，引导学生思考原子的内部结构。
2. 讲解：讲解原子的核式结构模型的提出背景、发展过程及其基本原理。
3. 演示：利用多媒体演示原子核式结构模型的实验现象和原理。
4. 分组讨论：引导学生分析原子核式结构模型的验证实验结果，培养学生的科学思维。
5. 实验操作：组织学生进行实验，使学生掌握原子核式结构模型的实际应用。
6. 总结：总结原子的核式结构模型的意义、局限性和在现代物理中的应用。
7. 作业布置：布置相关思考题和练习题，巩固所学知识。
8. 课后辅导：针对学生疑问进行解答，指导学生完成作业。
9. 课程反馈：收集学生对教学过程和教学内容的反馈意见，不断改进教学方法。
10. 教学评价：通过对学生的作业、实验表现和课堂讨论等方面的评价，了解学生对原子核式结构模型的掌握程度。
六、教学评估1. 评估内容：学生对原子的核式结构模型的理解、实验操作能力和科学思维的培养。
2. 评估方法：通过学生的作业、实验报告、课堂讨论和提问等方式进行评估。
原子的核式结构模型 说课稿 教案 教学设计
原子的核式结构模型【教学任务分析】1．学生在初中物理和化学课中已经学过原子的核式结构，但并不了解这些知识是怎样获得的。
针对这一特点，介绍人类怎样一步一步地深入认识原子的结构；2．在我们日常所处的宏观世界中，可以直接用眼睛观察物体的结构，但在微观世界里，已经不能靠眼睛来获取信息了。
针对这一问题，了解最常用的获取微观世界的信息的方法；3．前一节电子的发现，说明原子可以再分割，在此基础上，汤姆孙建立了原子“枣糕模型”。
卢瑟福用发现的α粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型，提出了原子的核式结构模型。
α粒子散射实验和原子的核式结构的内容是本节教学的重点；4．科学假说是科学研究中一个非常重要的方法，科学家们通过对实验事实的分析，提出模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的学说。
人类对原子结构的认识，生动地体现了科学发展的这种过程。
【学生情况分析】1．学生的整体素质及物理基础一般，学生的逻辑思维能力一般，因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度，进行有效性教学。
2．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位；3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。
4．估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难；对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析实验现象，然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。
【教学目标】（一）知识与技能1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
（二）过程与方法1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力；2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用；3．了解研究微观现象的方法。
原子的核式结构模型(高中物理教学课件)完整版
二.原子的核式结构模型
1.枣糕模型：J.J.汤姆孙本人于1898 年提出了一种 模型。他认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性 地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。有人 形象地把他的这个模型称为“西瓜模型”或“枣 糕模型”。
中发射出来的快速运动的粒子，质量为氢原子质量的4倍、 电子质量的7300倍。统计散射到各个方向的α粒子所占的 比例，可以推知原子中电荷的分布情况。除了金箔，当 时的实验还用了其他重金属箔，例如铂箔。现在我们知 道α粒子就是氦原子核。
二.原子的核式结构模型
3.实验现象： ①绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的 方向前进 ②少数粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转 ③极少数偏转的角度甚至大于90度，甚至反弹
mv
B
qB
联立求得比荷：q m
E B2R
一.电子的发现
4.电子的发现：1897年，J.J.汤姆孙发现电子
1897年，J.J.汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断 定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
他进一步发现，用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都 是相同的。这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各 种物质的共有成分。
03.原子的核式结构模型
这种从阴极发射出来的射线称为 阴极射线。
对这种射线本质的认识有两种观 点：一种观点认为，它是一种电 磁辐射；另一种观点认为，它是 带电微粒。
一.电子的发现
1.电子的发现：英国物理学家J. J. 汤姆孙认为阴 极射线是带电粒子流。为了证实这一点，从1890 年起他和他的助手进行了一系列实验研究。于 1897年，发现电子。
第3节 原子的核式结构模型 教学设计
第3节原子的核式结构模型[学习目标]1．知道阴极射线的概念，了解电子的发现过程，知道电子是原子的组成部分。
2．知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系。
3．了解α粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象。
4．知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容。
知识点1电子的发现1．阴极射线科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线。
它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线称为阴极射线。
2．汤姆孙的探究方法及结论(1)根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的共有成分。
阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。
(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量比氢离子小得多，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。
3．汤姆孙的进一步研究汤姆孙又进一步研究了许多新现象，进一步证实了电子的存在。
4．电子的电荷量及电荷量子化(1)电子电荷量：1910年前后由密立根通过著名的油滴实验得出，电子电荷的值约为e＝1.602×10－19__C。
(2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。
(3)电子的质量：m e＝9.109 383 56×10－31 kg，质子质量与电子质量的比m pm e＝1 836。
[判一判]1．(1)阴极射线实际上是高速运动的电子流。
()(2)电子的电荷量是汤姆孙首先精确测定的。
()提示：(1)√(2)×知识点2原子的核式结构模型1．汤姆孙原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。
有人形象地把他的这个模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。
2．α粒子散射实验(1)实验装置：α粒子源、金箔、显微镜和荧光屏。
名师教学设计《原子的核式结构模型》完整教学教案
一、教学目标知识与技能：1. 让学生了解原子的核式结构模型的提出过程；2. 使学生掌握原子的核式结构模型的基本内容；3. 培养学生运用核式结构模型解释化学现象的能力。
过程与方法：1. 通过观察和分析，让学生掌握原子核和电子云的概念；2. 利用模型和实验，让学生了解原子核式结构模型的构建过程；3. 采用讨论和探究的方式，使学生能够运用核式结构模型解决实际问题。
情感态度与价值观：1. 培养学生对科学探究的兴趣和热情；2. 增强学生对化学知识的自信心；3. 培养学生具备合作、交流、创新的精神。
二、教学重点与难点重点：1. 原子的核式结构模型的基本内容；2. 原子核式结构模型在化学现象解释中的应用。
难点：1. 原子核式结构模型的构建过程；2. 核式结构模型在复杂化学现象解释中的运用。
三、教学准备教师准备：1. 核式结构模型的图片和视频；2. 有关原子核式结构模型的实验器材和实验资料；3. 化学现象解释的案例。
学生准备：1. 预习相关知识；2. 准备笔记本，记录重点内容和疑问；3. 积极参与课堂讨论和实验操作。
四、教学过程1. 引入：通过回顾原子的基本概念，引导学生思考原子的内部结构；2. 讲解：介绍原子的核式结构模型的提出过程，讲解核式结构模型的基本内容；3. 演示：利用模型和实验，展示原子核式结构模型的构建过程；4. 探究：引导学生运用核式结构模型解释化学现象，进行讨论和交流；5. 总结：概括本节课的主要内容，强调核式结构模型在化学学习中的应用。
五、教学反思通过本节课的教学，学生应能了解原子的核式结构模型的提出过程，掌握核式结构模型的基本内容，并能够运用核式结构模型解释化学现象。
教师应在教学中关注学生的学习反馈，针对学生的掌握情况，调整教学方法和节奏，确保教学目标的实现。
教师应注重培养学生的科学探究能力和合作精神，激发学生对化学知识的兴趣和热情。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问，了解学生对原子核式结构模型的理解和掌握程度；2. 实验操作：观察学生在实验过程中的操作技能和解决问题的能力；3. 小组讨论：评估学生在团队合作中的交流和共享知识的能力；4. 课后作业：通过布置相关作业，检查学生对课堂内容的巩固情况。
18.2 原子的核式结构模型 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】
引入课题：原子很小，而原子核更小，原子核有内部结构吗？原子核可分吗？ 新课教学：一、原子核的组成 1．质子的发现（1）卢瑟福的α粒子轰击氮原子核的实验 实验目的：探索原子核的人工转变能否实现实验装置：密闭容器C 为实现原子核人工转变的容器；放射线源A 提供α射线，A 的位置可以调节；阀门T 为通入或者抽出容器C 中气体的通道；铝箔F 安装在C 的侧面窗口上，可以吸收α粒子；荧光屏S 紧帖F 之后；显微镜M 用来观察S 上的微弱闪光。
实验步骤 与现象：A ．在C 为真空时，调节A 的位置与F 的厚度，达到S 刚好没有闪光；B ．在C 中充满纯净的氮气时，在S 上又看见荧光了。
学生讨论：实验现象说明什么问题？讨论后小结：闪光一定是α粒子击中氮核产生了新粒子透过铝箔在荧光屏上引起的。
实际上，已经用人工的方法实现了原子核的人工转变——“用炮弹炸开了原子核”。
（2）质子的发现通过测量，这种粒子的质量和电量及带电性质，确定它是氢原子核——叫质子；以后人们用同样的方法从氟、钠、铝等金属中也打出了质子，这说明质子是一切原子核的组成部分。
HO He N 1117842147+→+ H Ne He F 11221042199+→+ HSiHeF113014422713+→+（3）卢瑟福的预言发现质子以后不久，人们就认识到原子核的电荷数是质量数的一半或一半不到，这就表明原子核不全是由质子组成。
1920年，卢瑟福预言：原子核中还有一种质量与质子相近且不带电的中性粒子存在——称为中子。
2．中子的发现（1）1930年发现由钋放出的α射线轰击铍（B B ）时产生了一种射线，有极强的穿透力，被认为是γ射线。
（2）1932年，F ·约里奥·居里和伊伦娜·约里奥·居里夫妇发现，来自铍的这种射线从石蜡中打出了中子，如图所示，但他们不知道这种射线是什么，非常遗憾的是他们也没有进一步探讨（据说，他们当时还不知道卢瑟福有关中子的预言），错过了发现新粒子的机会。
教学设计1：4.3 原子的核式结构模型
4.3 原子的核式结构模型【教学目标】一、知识与技能1．了解阴极射线及电子发现的过程。
2．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。
3．知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
二、过程与方法1．通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。
2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
3．了解研究微观现象的方法。
三、情感、态度与价值观1．理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程，根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说。
人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。
2．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。
3．通过对原子结构的认识的不断深入，认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
【学习重点】1．电子的发现。
2．原子的核式结构模型。
【学习难点】粒子散射实验。
【学习过程】一、电子的发现1．阴极射线科学家用真空度很高的真空管做放电实验时，发现真空管阴极发射出的一种射线，叫做阴极射线。
2．阴极射线的特点①在真空中沿直线传播．②碰到物体可使物体发出荧光．3．对于阴极射线的本质，有大量的科学家经过大量的科学研究，主要形成了两种观点。
（1）电磁辐射说：代表人物：赫兹。
（2）带电微粒说：代表人物：汤姆孙。
4．汤姆孙的研究英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。
实验装置如图所示，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过D1D2后沿直线打在荧光屏P上。
(1)在金属板D1、D2之间加上如图所示的电场时,发现阴极射线向下偏转,说明它带什么性质的电荷?提示:阴极射线向下偏转,与电场线方向相反,说明阴极射线带负电。
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二、原子的核式结构模型教学目标1、知道α粒子散射实验及其现象，了解卢瑟福原子核式结构模型，以及提出此模型的实验依据2、认识实验对理论发展的总要作用3、知道物理模型建立的意义及其局限性，培养学生抽象思维能力和想象力重点难点重点：α粒子散射实验和原子核式结构理论难点：渗透和让学生体会物理学研究方法设计思想α粒子散射实验是一个很重要的实验，体现了研究微观世界的一种科学的方法，也是锻炼学生分析问题、解决问题的知识点。
对卢瑟福如何分析α粒子散射实验，否定汤姆孙原子模型，提出原子核式结构模型的了解，有利于学生学习人类研究微观世界的科学方法，提高分析解决问题的能力。
因此本节的设计强调核式结构模型建立的依据而非结论，重点在于暴露模型建立的思路和研究的方法。
对物理学史的教育要贯穿在整个教学过程当中。
教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的枣糕模型。
学生活动：师生共同得出汤姆生的原子枣糕模型。
点评：用图片或动画展示原子枣糕模型。
【课堂学习】学习活动一：α粒子散射实验问题一：为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构？原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。
而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。
它还可以使荧光屏物质发光。
如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。
研究高速的α粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。
学生：体会α粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。
问题二：α粒子散射是怎么做的α粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。
动画展示α粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象。
通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α粒子。
并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。
问题三：α粒子散射的实验结果是什么？绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进或只发生很小的偏转，但有些α粒子发生了较大的偏转，大约1/8000的α粒子偏转角超过90o，个别的甚至接近180o，就像被弹回来了一样。
学习活动二：原子的核式结构模型请同学们根据考虑：问题一：α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变。
只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。
问题二：按照枣糕模型，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？对于α粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，α粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，所以α粒子大角度散射说明枣糕模型不符合原子结构的实际情况。
问题三：你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？为什么？先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。
教师起引导和组织作用。
教师小结：实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数α粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数α粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数α粒子被弹回表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
点评：教师进行科学研究方法教育：模型法（实验现象）、→（分析推理）→（构造模型）（通过汤姆生的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。
通过学生对这三个问题的讨论与交流，顺理成章地否定了枣糕模型，并开始建立新的模型。
希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆生原子模型与α粒子散射实验之间的矛盾，可以将α粒子分别穿过枣糕模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点）联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学，在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。
得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画 粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。
【例】如图为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是( )A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光学习活动三：原子的组成与原子核的大小原子的中间有一个很小的核，它集中了所有的正电荷和几乎所有的质量，核外的电子绕核做圆周运动。
原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半径只有原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。
相当于一个体育馆里的一个小石子。
学习活动四：原子的核式结构模型与经典理论的矛盾学生先自学，然后讨论归纳：矛盾1：绕核运转的电子会辐射电磁波，能量逐渐减小，最终电子落入核中，原子将不复存在。
矛盾2：电子绕核运动辐射的电磁波是连续分布的，但在实验室中观察到的现象并非如此。
教师指出：矛盾的出现预示着新的理论的形成，也只有新的理论可以解决矛盾。
科学就是这样螺旋式前进的。
随堂练习：1、(2013·福建高考)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )答案：C2、在卢瑟福α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是( ) A．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子的质量在原子核内是均匀分布的【板书设计】第2节原子的核式结构模型一、α粒子散射实验1、实验装置2、实验结果二、原子核式结构模型三、核式结构模型与经典理论的矛盾1、关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 ( )A．该实验在真空环境中进行B．带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的D．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光2、关于卢瑟福的α粒子散射实验，下列说法正确的是( )A．大部分α粒子穿过金属箔没有显著偏转B．所有α粒子穿过金属箔没有显著偏转C，只有少数α粒子穿过金属箔时发生偏转，最大偏转角可达180°D．大部分α粒子穿过金属箔时，发生折射偏向一边3、卢瑟福α粒子散射实验的结果 ( )A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动4、在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，符合下列哪种情况 ( )A．动能最小 B.电势能最小C．α粒子和金原子核组成的系统的能量最小 D．加速度最小5、在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )A，万有引力 B．库仑力 C．磁场力 D．核力6、下列关于原子结构的说法正确的是 ( )A．电子的发现说明了原子内部还有复杂结构B．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构C．α粒子散射实验中绝大多数都发生了较大偏转D．α粒子散射实验中有的α粒子发生较大偏转是α粒子与原子发生碰撞所致7、下列对原子结构的认识中，错误的是 ( )A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外绕核旋转，向心力主要由库仑力提供C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核的直径大约为10—10m8在α粒子的散射实验中，并没有考虑α粒子跟电子碰撞所产生的效果，这是由于 ( ) A．α粒子跟电子相碰时，损失的动量很小，可忽略B．电子体积实在太小，α粒子完全碰不到它C．α粒子跟各电子碰撞的效果互相抵消D．由于电子是均匀分布的，α粒子受电子作用力的合力为零9、α粒子散射实验是让α粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分α粒子穿过金箔后不发生偏转，少数α粒子发生偏转，有的偏转角很大，问：(1)为什么有的α粒子会发生大角度的偏转?(2)已知金的原子序数为79，当α粒子距金原子中心为1.0×10—13m时受到的库仑力多大? 参考答案：1．ABC 2．AC 3．C 4．A 5．B 6．AB 7．D 8．A9．（1）有的α粒子靠近金原子核时，受到核较大的斥力，所以会发生大角度偏转。
（2）3.64N课后测评1．对α粒子散射实验装置的描述，下列说法正确的是()A．主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜B．金箔的厚薄对实验无影响C．如果改用铝箔就不能发生散射现象D．实验装置放在真空中2．根据汤姆孙原子模型预测α粒子散射实验结果是()A．绝大多数α粒子穿过金箔后都有显著偏转B．绝大多数α粒子穿过金箔后都有小角度偏转C．极少数α粒子偏转角很大，有的甚至沿原路返回D．不可能有α粒子偏转角很大，更不可能沿原路返回3．下列对原子结构的认识中，正确的是()A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外旋转，库仑力提供向心力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核的直径大约是10－10 m4．在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为()A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子5．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是()A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．正电荷在原子中是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．金箔中的金原子间存在很大的空隙，只有极少数碰到金原子6．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是()A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论7．如图所示，X表示金原子核，α粒子射向金核时被散射，设入射的动能相同，其偏转轨道可能是图中的()8．如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一个原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是()A．α粒子在A处的速率比在B处的速率小B．α粒子在B处速率最大C．α粒子在A、C处的速率相同D．α粒子在B处的速率比在C处的速率小9．已知金的原子序数为79，α粒子离金原子核的最近距离设为10－13 m，则α粒子离金核最近时受到的库仑斥力是多大？对α粒子产生的加速度是多大？(已知α粒子的电荷量qα＝2e，质量m α＝6.64×10－27 kg)参考答案：1． AD 2． D 3．ABC 4．C 5．A 6．D 7．D 8．CD9．解析：α粒子离核最近时受到的库仑斥力为F ＝k q 1q 2r 2＝k 79e ·2e r 2 ＝9×109×(79×1.6×10－19)×(2×1.6×10－19)(10－13)2N ≈3.64 N金核的库仑斥力对α粒子产生的加速度大小为a ＝F m ＝ 3.646.64×10－27 m/s 2≈5.48×1026 m/s 2. 答案：3.64 N 5.48×1026 m/s 2。