課題原子的核式結(jié)構(gòu)模型

課題：原子的核式結(jié)構(gòu)模型執(zhí)教人：顧建新（泰興市教育教學(xué)研究室）上課時(shí)間：2014.4.25上午上課地點(diǎn)：江蘇省姜堰中學(xué)上課班級(jí)：高二（）班教學(xué)目標(biāo)：知道a粒子散射實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型以及提出核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)；認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論發(fā)展的重要作用；知道物理模型建立的意義及其局限性。教學(xué)重點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論在于對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否定棗糕模型，得出原子的核式結(jié)構(gòu)；在教學(xué)中滲透和讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)研究方法一一模型法。教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論在于對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否定棗糕模型，得出原子的核式結(jié)構(gòu)教學(xué)過(guò)程：（一）知識(shí)準(zhǔn)備引導(dǎo)學(xué)生分析討論碰撞特例；回顧湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子。（二）新課教學(xué)質(zhì)疑由原子呈電中性，提出了原子的棗糕模型。（師生共同得出湯姆生的原子棗糕模型）點(diǎn)評(píng)：用動(dòng)畫展示原子棗糕模型。析疑質(zhì)疑：湯姆孫提出的棗糕原子模型正確嗎？如何探究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？（1）a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置（2）實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果原子的核式結(jié)構(gòu)的建立質(zhì)疑與討論：用湯姆孫的棗糕模型能否解釋a粒子大角度散射？（提示同學(xué)們根據(jù)以下三方面去考慮）：小結(jié)：實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來(lái)，表明這些a粒子在原子中某個(gè)地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見(jiàn)原子中的正電荷、質(zhì)量應(yīng)都集中在一個(gè)中心上。絕大多數(shù)a粒子不偏移一原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。少數(shù)a粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)一原子內(nèi)部有“核”存在。極少數(shù)a粒子被彈回表明：作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。估測(cè)原子核的大小大家都知道原子的直徑在10-im左右，那么原子核原子核的直徑大約是多少呢？盧瑟福經(jīng)過(guò)推算得到原子核的直徑大約為10-15m左右.原子核的直徑只相當(dāng)于原子直徑的十萬(wàn)分之一。原子放大到1000米，原子核只有1厘米。核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容：盧瑟福認(rèn)為在原子中間有一個(gè)體積很小、帶正電荷的核，該核集中了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，而電子在核外繞核運(yùn)動(dòng)。該模型又稱之為原子的行星模型。科學(xué)研究方法一一模型法（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）一（分析推理）一（構(gòu)造模型）新的質(zhì)疑一一核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典理論的矛盾提示信息：帶電粒子周圍存在電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng)形成磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)又轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)，互相轉(zhuǎn)化的電磁場(chǎng)以光速向外傳播，形成電磁波。電磁波的傳播過(guò)程也是能量向外傳播的過(guò)程。讀后有何啟示？（學(xué)生思考、討論、交流）兩點(diǎn)矛盾：（三）當(dāng)堂訓(xùn)練：當(dāng)a粒子被重核散射時(shí)，如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡哪些是不可能存在的原子和原子核原子和原子核關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）絕大多數(shù)a粒子經(jīng)過(guò)重金屬箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn).a粒子接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減小，電勢(shì)能減小.a粒子在離開(kāi)原子核的過(guò)程中，加速度逐漸減小.對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析,可以估算出原子核的大小.如圖所示為盧瑟福和他的學(xué)生們做a粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）相同的時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多相同的時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比放在A位置時(shí)稍少些放在C、D位置時(shí)屏上觀察不到閃光■|,'■■■■■■放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少.—.?’在盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一a粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域。不考慮其他原子核對(duì)該a粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說(shuō)法中正確的是（）可能在①區(qū)域TOC\o"1-5"\h\z可能在②區(qū)域⑴可能在③區(qū)域.可能在④區(qū)域?"一氫原子核外電子質(zhì)量為m,繞核運(yùn)動(dòng)的半徑為r,繞行方向如圖所［：：'*示，則電子在該軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小為，假設(shè)核外電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，則這一等效電流的值為若在垂直電子軌道平面加上一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，則電子繞核運(yùn)