《二、原子与原子核的结构》集体备课教案设计

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了解原子核的表示方法，以及同位素

过程与方法

通过对原子结构的认识过程的学习，体会物理学中研究问题的方法，并理解人类对微观世界的认识的不断加深的过程

情感态度与价值观

在学习过程中，感受前辈科学家为探究真理的奋斗精神

教学重点

卢瑟福α粒子散射实验的过程及结果分析

教学过程

回顾历史

公元前五世纪，希腊哲学家提出物质是由不可分割的微粒（叫原子）组成。

一百多年前，化学反应中原子的种类和数目不变，化学上认为原子是不可再分的、物质是由原子组成的。

到了十九世纪中叶，阴极射线的发现，打开了人们通往新世界的道路。

我们一起沿着前人研究的的足迹，看看我们现在已知的原子的结构是如何得出来的。

（一）电子的发现

阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流。 当时还不知道阴极射线是电子流，人们提出很多猜想，关于其本质的认识有两种观点，一种观点认为阴极射线是一种电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电微粒，两种观点的支持者争执不下，谁也说服不了谁，为了找到有利于自己的证据，双方都做了很多实验。

1897年，英国物理学家J.J.汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子，12年后R.A.密立根用油滴实验测出了电子的电荷。

在汤姆孙的实验中，他发现，无论哪种材料作为阴极产生的粒子质量电荷相同，说明它们是原子的组成部分。得出原子可以分割的结论。并发现粒子质量小于氢原子的千分之一。

思考：由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子的呢？

（二）原子的结构模型

汤姆孙在发现电子之后，假设了一种原子结构模型。在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。

为了验证枣糕模型的正确性，汤姆孙的学生卢瑟福设计了实验，用粒子轰击原子，将其“打开”，“打开”原子的工具是α粒子，这个实验就是著名的α粒子散射实验

选择α粒子作为“打开”原子的工具的原因有： = 1 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ① 易获得：放射性元素放射出的射线就有α粒子。 = 2 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ② 能量高 = 3 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ③ 易于观察：能够使荧光物质发出荧光，便于观察。

选择金作为靶材的原因： = 1 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ① 延展性好：可以做成很薄很薄的薄片，可以达到 EMBED Equation.KSEE3 ﹨ MERGEFORMAT ，大约是3000个金原子的厚度，大大减少α粒子的二次碰撞。 = 2 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ② 金原子质量大：α粒子约是电子质量的7300倍，金原子约是电子质量的 EMBED Equation.KSEE3 ﹨ MERGEFORMAT 倍，远远大于α粒子的质量，在α粒子撞到金原子时，α粒子运动状态发生明显改变，而金原子几乎不变。

实验器材：

= 1 ﹨ GB3 ﹨ MERGEFORMAT ① 放射性元素钋，发生衰变， EMBED Equation.KSEE3 ﹨ MERGEFORMAT