第十二章A 原子的核式结构教学建议

（一）学习目标

1．知道卢瑟福α粒子散射实验，知道原子的核式结构模型。

2．通过本章学习，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。

3．通过了解人们对物质微观结构的认识是一个不断深化的过程，树立科学的物质观。

（二）重点和难点

本节的重点是卢瑟福α粒子散射实验的结果及卢瑟福的原子核式结构学说的主要论点。

本节的难点是对卢瑟福α粒子散射实验装置、实验结果的理解。由于首次接触抽象的微观现象，要学习通过收集、处理和分析微观现象所发出的信息来认识微观世界。

（三）教学建议

本节从介绍汤姆孙的阴极射线实验开始，指出阴极射线是由电子组成的，从而打破了“原子不可分割”的旧观念。然后经过对汤姆孙建立的“葡萄干蛋糕模型”的分析探索，发展到人们公认的卢瑟福“原子核式结构模型”（又称“行星模型”），表明了人类对原子核式结构的认识迈进了一大步。

1．关于“大家谈”的教学建议

在“大家谈”栏目中的阴极射线实验建议作为课堂演示，通过实验观察引导学生探讨阴极射线的本质。电子是第一个被发现的微观粒子，电子的发现，对原子组成的了解起着极为重要的作用，因为它是构成所有物质的普适成分。汤姆孙由于发现了电子，不仅荣获了1906年诺贝尔物理学奖，而且被后人誉为“最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。

2．关于“原子核式结构模型”的教学建议

关于“原子核式结构模型”内容的教学，可分两步进行。

（1）介绍卢瑟福的α粒子散射实验

1909年，卢瑟福指导他的学生做α粒子轰击金箔的实验时，从大量的观察记录中，发现了居然约有1/8000 的α粒子偏转90°，甚至有少数被反弹回来（约占总数1/20000 ）。卢瑟福为此苦思了好几个星期。经过严谨的理论推导，卢瑟福于1911年提出了原子的“有核结构模型”。他认为原子中的所有正电荷和几乎全部原子质量都集中在原子中心的“核”内，带正电的核和带负电的电子问的静电引力把整个原子结合在一起。由于α粒子的质量大约是电子质量的8000倍，所以α粒子在与电子作用时，几乎不会改变方向，只有当α粒子打到原子核时，由于静电斥力，才有可能发生大角度散射。

卢瑟福通过α粒子散射实验发现了原子核，使人们对原子的结构有了正确的认识，开始了人类对原子核研究的历史。

（2）对“原子核式结构模型”的理解

卢瑟福的“原子核式结构模型”是一种物理模型，它是一种高度抽象的理想客体和形态。用物理模型可以使抽象的假说理论形象化，便于想像和思考研究问题。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。例如，对原子结构的认识就是从“葡萄干蛋糕模型”开始的，随后卢瑟福从α粒子散射实验出发，提出了“原子核式结构模型”。

建议用实物模型或多媒体手段形象地展示“葡萄干蛋糕模型”和“原子核式结构模型”，并采用课堂讨论形式让学生自己作比较、分析，最后认可“原子核式结构模型”。这样，学生对“原子核式结构模型”的三个主要论点也“知道”了。

3．关于“原子光谱”的说明

“拓展联想”的内容中提到原子光谱问题，为此加了“点击”栏目。该内容也属于选学要求，只要求学生初步了解，建议用多媒体手段形象地让学生看一看各种原子的光谱，有条件的可以用分光镜让学生观看。

（四）作业说明

本节共有10道练习题，在Α组题中可选择一部分作为课堂练习题，其余题与B组题作为课外作业布置。参考答案如下：

A组

1．A

2．B

3．C

4．A

5．D

6．①在原子中心有一个很小的核，叫原子核②原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 ③带负电荷的电子在核外空间里不停地绕核旋转

B组

7．如果将有400m跑道的大运动场比作原子，在它中心的一只乒乓球就好比是原子核（比喻的数量级有问题）

8．3.19×10¹⁸kg/m³，原子核的密度约为10¹⁷～10¹⁸kg/m³，即1cm³的原子核的质量可达几亿吨。打个比喻：一个人的身体中的全部原子核按其体积的大小，可以装入一颗沙粒大小的壳里，而这粒沙重差不多就是人的体重

9．物质是不断可分割的

10．类似α粒子散射现象

发布时间：2010/12/1 上午7:09:25  阅读次数：4851