俗话说，磨刀不误砍柴工。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师能够井然有序的进行教学。您知道教案应该要怎么下笔吗？下面是小编精心收集整理，为您带来的《高三物理教案：《原子的核式结构》教学设计》，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

本文题目：高三物理教案：原子的核式结构

原子的核式结构 玻尔理论 天然放射现象

一、知识点梳理

1、原子的核式结构

(1) 粒子散射实验结果：绝大多数 粒子沿原方向前进，少数 粒子发生较大偏转。

(2)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绕核旋转.

(3)原子核的大小：原子的半径大约是10-10米，原子核的半径大约为10-14米～10-15米.

2、玻尔理论有三个要点：

(1)原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的.电子虽然绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态.

(2)原子从一种定态跃迁到另一定态时，它辐射(或吸收)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hν=E2-E1

(3)原子的不同能量状态对应于电子沿不同圆形轨道运动.原子的定态是不连续 的，因而电子的可能轨道是分立的.

在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的能量值的能量值叫做能级。

3、原子核的组成 核力

原子核是由质子和中子组成的.质子和中子统称为核子.

将核子稳固地束缚在一起的力叫核力，这是一种很强的力，而且是短程力，只能在2.0X10-15的距离内起作用，所以只有相邻的核子间才有核力作用.

4、原子核的衰变

(1)天然放射现象：有些元素自发地放射出看不见的射线，这种现

象叫天然放射现象.

(2)放射性元素放射的射线有三种： 、 射线、 射线，

这三种射线可以用磁场和电场加以区别，如图15.2-1 所示

(3)放射性元素的衰变：放射性元素放射出 粒子或 粒子后，衰变成新的 原子核，原子核的这种变化称为衰变.

衰变规律：衰变中的电荷数和质量数都是守恒的.

(4)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期.不同的放射性元素的半衰期是不同的，但对于确定的放射性元素，其半衰期是确定的.它由原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关.

(5)同位素：具有相同质子数，中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置，互称同位素。

二、典型例题

例1 如图15-2-2所示为卢瑟福和他的同事们做??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，观察到的现象，下述说法中正确的是

A.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B.放在B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些

C.放在C、D 位置时，屏上观察不到闪光

D.放在D 位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少

[解析] 根据α粒子散射现象，绝大多数 粒子沿原方向前进，少数 粒子发生较大偏转，本题应选择A、B、D

[点评] 本题考查学生是否掌握卢瑟福的α粒子散射实验结果。

例2 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中 ( )

A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大

B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小

C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大

D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增加

[解析] 根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动时，其能量越大， 由能量公式En= (E1=-13.6 eV)可知，电子从低轨道(量子数n 小)向高轨道(n值较大)跃迁时，要吸收一定的能量的光子.故选项B可排除.氢原子核外电子绕核做圆周运动，其向心力由原子核对电子的库仑引力提供，即 = ，电子运动的动能Ek= mv2= .由此可知：电子离核越远，r越大时，则电子的动能就越小，故选项A、C均可排除.

由于原子核带正电荷，电子带负电荷，事实上异性电荷远离过程中需克服库仑引力做功，即库仑力对电子做负功，则原子系统的电势能将增大，系统的总能量增加，故选项D正确.

[点评] 考查对玻尔理论、库仑定律、圆周运动规律及电场力做功性质的综合运用的能力.

例3 关于天然放射现象，以下叙述正确的是 ( )

A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

C.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强

D.铀核( )衰变为铅核( )的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变

[解析]半衰期是由放射性元素原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关.A错;β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的， ，B对;根据三种射线的物理性质，C对; U的质子数为92，中子数为146， Pb的质子数为82，中子数为124，因而铅核比铀核少10个质子，22个中子。注意到一次α衰变质量数减少4，故α衰变的次数为x= =8次。再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数y应满足 2x-y+82=92， y=2x-10=6次。故本题正确答案为B、C。

[点评]

1 本题考查α衰变、β衰变的规律及质量数，质子数、中子数之间的关系。

2 β衰变放出的电子并不是由核外电子跃迁出来的，而是从核中衰变产生的。

例4、如图15-2-3K-介子衰变的方程为 ，其中K-介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-与Rπ 之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6

[解析] 根据题意，分别计算出带电粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径。根据动量的定义，分别求出两个介子的动量大小，再从图中确定两个介子动量的方向，最后运用动量守恒，计算出 粒子的动量大小。qvKB=mK ，RK= R ， ，pK=-p +p ，

p 。正确选项为(C)

[点评] 这题以基本粒子的衰变为情景，涉及带电粒子在磁场中运动规律和动量守恒等知识点，是一道综合性题目。带电粒子在磁场中受到洛伦磁力作用，该力的方向与粒子的速度方向垂直，因此，带电粒子作圆周运动。根据动量守恒，基本粒子衰变前后的总动量不变，但计算过程要主注意动量的方向问题。

例5 若原子的某内层电子被电离形成空位，其它的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。 的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离。实验测得从 原子的K、L、M层电离出的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.则可能发射的特征X射的能量为

A 0.013MeV B 0.017MeV C 0.076MeV D 0.093MeV

[解析]电子电离后的动能等于吸收的能量减去电子原来所处的能级的能量，所以原子核的K层的能量为0.093MeV，原子核的L层的能量为0.017MeV，原子核的M层的能量为0.004MeV。所以可能发射的特征X射的能量为0.076MeV、0.087MeV、0.013MeV。故正确为A、C

[点评]这是一道信息题要求学生能把题中所给的知识与已学知识有机结合。学生首先要弄清电子的电离能、动能与吸收能量的关系。

三、过关测试

1、用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是a光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的。则关于a、b两束单色光，下述正确的是B

A.a光光子的能量较大

B.在水中a光传播的速度较大

C.若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b 光照射该金属时一定打不出光电子

D.若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的

2、德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。如图(1)他们在一只阴极射线管中充了要考察的汞蒸气。极射发出的电子受阴极K和栅极R之间的电压UR加速，。电子到达栅极R时，电场做功eUR。此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压UA。通过阳极的电流如图(2)所示，随着加建电压增大，阳极电流在短时间内也增大。但是到达一个特定的电压值UR后.观察到电流突然减小。在这个电压值上，电于的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子。参加碰撞的电子交出其能量，速度减小，因此刻达不了阳极.阳极电流减小。eUR即为基态气体原于的激发能。得到汞原子的各条能级比基态高以下能量值：4.88eV, 6.68eV, 8.78eV, 10.32eV(此为汞原子的电离能)。若一个能量为7.97eV电子进入汞蒸气后测量它的能量大约是

A. 4.88eV或7.97eV B. 4.88eV或 6.68eV

C. 2.35eV 或7.97eV D.1.29eV或3.09eV或7.97eV D

3、某原子核的衰变过程是A B C，下述说法中正确的是 ，

A.核C比核B的中子数少2 B.核C比核A的质量数少5

C.原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多2

D.核C比核A的质子数少1

4、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子.例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给 n=4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应.以这种方式脱离了原子的 电子叫做俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化表示为En=- ，式中n=1，2，3…表示不同能级，A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是

(A) A (B) A (C) A (D) A

5、 地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数.由此可以判断出BD

A.铀238的半衰期为90亿年

B.地球的年龄大致为45亿年

C.被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数

之比约为1∶4

D.被测定的古老岩石样品在90亿年时铀、铅原子数之

比约为1∶3

6.关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中正确的是 ( )

A.用波长为60nm的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子

B.用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C.用能量为11.0eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

D.用能量为12.5eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

7、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，辐射出波长为入2的光子.若入1>入2，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将______光子，光子的波长为_______。

8、太赫兹辐射(1THz=1012Hz)是指频率从0.3THz到10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射区域，所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景.最近，科学家终于研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4THz的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实。已知普朗克常数h=6.63×10-34J?s，关于4.4THz的T射线，下列说法中错误的是 BC

A.它在真空中的速度为3.0×108m/s　B.它是某种原子核衰变时产生的

C.它的波长比可见光短D.它的光子的能量约为2.9×10-21J

9、氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为 的光子，从能级A跃迁到能级C释放频率为 的光子，若 ，则当它从能级B跃迁到能级C时，将

A.放出频率为 的光子　B.放出频率为 的光子

C.吸收频率为 的光子　D.吸收频率为 的光子

10、日光灯中有一个启动器，其中的玻璃泡中装有氖气。启动时，玻璃泡中的氖气会发出红光，这是由于氖原子的

A.自由电子周期性运动而产生的

B.外层电子受激发而产生的

C.内层电子受激发而产生的

D.原子核受激发而产生的

11、已知氦离子He+能级En与量子数n的关系和氢原子能级公式类似，处于基态的氦离子He+的电离能为E=54.4eV。为使处于基态的氦离子He+处于激发态，入射光子所需的最小能量为

A.13.6 eV B.40.8 eV C.48.4 eV D.54.4 eV

12、如图15.2-5所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.(1)请简述自动控制的原理.(2)如果工厂生产的是厚度为1mm的铝板，在 三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用，为什么?

参考答案

1 .B

2.D

3.A

4.B

5.BD

6.ABC

7.辐射

8. BC

9.B

10.B

11.B

12. (1)放射线具有穿透本领，如果向前移动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变的电信号输入到相应的装置，自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，达到自动控制铝板厚度的目的.

(2) 射线起主要作用，因为 射线的贯穿本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1mm的铝板; 射线的贯穿本领很强，能穿过几厘米的铅板.当铝板厚度发生变化时，透过铝板的 射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统做出相应的反应

相关知识

高三物理原子的核式结构模型教案36

第二节原子的核式结构模型
三维教学目标
1、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。
2、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。
3、情感、态度与价值观
（1）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；
（2）通过对原子结构的认识的不断深入，使学生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。
教学重点：
（1）引导学生自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；
（2）在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。
教学难点：引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备。
（一）引入新课
汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。用动画展示原子葡萄干布丁模型。

（二）进行新课
1、粒子散射实验原理、装置
（1）粒子散射实验原理：
问题：汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？
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。研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。
指出：研究原子内部结构要用到的方法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。
（2）粒子散射实验装置
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。粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。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。动画展示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。
（3）实验的观察结果
明确：入射的粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
2、原子的核式结构的提出
三个问题：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：
（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
（2）按照葡萄干布丁模型，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？
（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏转？为什么？
小结：
对于问题1、2：按照葡萄干布丁模型，①碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变。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。②对于粒子在原子附近时由于原子呈中性，与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，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，使粒子偏转的力不会很大所以粒子大角度散射说明葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。
对于问题3：讨论、推理、分析得到卢瑟福的原子结构模型。
小结：实验中发现极少数粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些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绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数粒子被弹回表明：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，顺理成章地否定了葡萄干布丁模型，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粒子散射实验之间的矛盾，可以将粒子分别穿过葡萄干布丁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）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。
3、原子核的电荷与大小
关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右，原子核的半径只相当于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。为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，同时通过表格展示，对比。
半径大小（数量级）类比
原子10-10m足球场
原子核10-15m~10-14m一枚硬币

附1：教学主线设计

《原子的核式结构》复习教学设计

做好教案课件是老师上好课的前提，是时候写教案课件了。我们制定教案课件工作计划，才能更好地安排接下来的工作！有没有好的范文是适合教案课件？下面是由小编为大家整理的“《原子的核式结构》复习教学设计”，欢迎您参考，希望对您有所助益！

《原子的核式结构》复习教学设计

教学目标

知识目标

1、知道原子的核外电子是分层排布的；

2、了解原子结构示意图的涵义；

3、了解离子的概念及其与原子的区别和联系；

能力目标

1、通过对核外电子运动状态的想象和描述以及原子和离子的比较，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。

情感目标

1、通过对最外层电子数与元素性质的学习，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的学习方法；

2、通过对核外电子排布知识的学习，让学生体会核外电子排布的规律性。

教学建议

教材分析

本节课核外电子排布的初步知识，是在学习了第二章分子和原子的基础上进行的，核外电子排布的初步知识与原子构成。形成了原子结构理论的知识体系，本节之所以放在第三章讲述，目的为了分散知识难点，使学生的空间想象力得以充分的发挥。通过对前18号元素的核外电子排布情况的介绍。使学生了解前18号元素原子的核外电子排布规律，进一步了解元素性质与其原子结构的关系，为离子化合物，共价化合物的形成以及化合价的教学提供了理论依据。因本节课的内容抽象，学生难理解，在高中化学的学习中还会进一步讲述原子结构理论，所以本节课知识只要求学生达到了了解的水平即可。

教法建议

本节课文谈到原子是由原子核和电子构成的。原子核体积很小，仅占原子体积的几千万亿之一，电子在核外的空间里作高速的运动。而电子是怎样在核外空间运动的呢?对学生来说是一个抽象概念，是教学难点。因为教师既不能套用宏观物体的运动规律在体会微观粒子的运动状态，又不能不以宏观物体的运动状态为例来描述原子中核和电子的行为。否则会影响学生对核外电子分层运动的表象的形成。我们可以借助与计算机多媒体课件来描述，让学生明确电子在核外作高速运动，是没有固定轨道的。

在多电子原子里电子是分层运动的，核外电子根据能量的差异和通常运动的区域离核的远近不同，分属于不同的电子层。

介绍原子结构示意图，例如：圆圈内填入+8，表示原子核内有8个质子，弧线就表示电子在核外一定距离的空间(设想是球形)，弧线上的数字表示电子数。同时还要简要介绍核外电子的排布规律，这样有助于学生对原子结构示意图的理解，减少死记硬背。即：核外电子是分层排布的，能量低的电子先排在离核近的电子层中，每层最多容纳的电子数为2n2。当电子将离核最近的电子层排满后，才依次进入离核稍远的电子层。

通过对前18号元素原子结构示意图(投影展示)进行对比观察，找出稀有气体元素，金属元素核非金属元素的原子最外层电子数目的特点。介绍稀有气体元素原子。最外层电子都是8个(氮原子的最外层为2个电子)，为相对稳定的结构，不易失电子，也不易得电子。所以稀有气体元素如氦，氖，氩等它们的化学性质不活泼，一般不与其他物质发生化学反应。从而将元素的化学性质与他们原子结构联系到了一起。通过分析金属元素和非金属元素的原子最外层电子数目的特点并与具有最外层8电子稳定结构的稀有气体元素相比较得出，金属元素原子的最外层电子数目一般少于或等于4个，易得电子。所以，金属元素原子与非金属元素原子化学性质较活泼，易形成化合物。这样为介绍离子化合物及共价化合物做好的理论准备工作。

在讲述离子化合物和共价化合物时，可借助课件的动画演示氯化钠和氯化氢的形成过程，帮助学生理解离子化合物及共价化合物的微观形成过程。从而加深学生对化学反应实质的理解。同时，也为下一节化合价的学习，起到了桥梁作用。

教学设计方案

重点：原子的核外电子是分层排布的，元素的化学性质与他的原子结构密切相关。

难点：对核外电子分层运动想象，表象的形成和抽象思维能力的培养。

课时安排：2课时

教学过程：

[复习提问]：

构成原子的微粒有哪几种?

它们是怎样构成原子的?

原子的核电荷数，核内质子数与核外电子数有什么关系?

学生回答：

核电荷数=质子数=核外电子数

[新课引入]

我们知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积仅占原子体积的几千亿分之一，相对来说，原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里，电子又是怎样排布在核外空间的呢?

[视频演示]：原子的构成

板书：核外电子排布的初步知识

1．核外电子排布

[讲述]对于氢原子来说，核外只有一个电子。电子的运动状态没有固定的轨道。它在核外一定距离的空间内作高速运动。是一个球形。对于多个电子的原子里。它的电子是怎样运动的呢?

[视频2]：原子核外电子的运动

结合视频2讲述：在含有多个电子的原子里。电子的能量并不相同。能量低的。通常在离核近的区域运动。能量高的，通常在离核远的区域运动。我们将电子离核远近的不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做二，三，四，五，六，七层，即在多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。

[板书]

(1)在多个电子的原子里，因为电子的能量不同，电子在不同的电子层上运动。

(2)能量低的电子在离核近的电子层上运动;能量高的电子在离核较远的电子层运动。

(3)离核最近的电子层叫第一层，离核最远的电子层叫第一层。

[提问]

怎样表示核外电子的排布呢?

2．[自主学习]

学生自学课本原子结构示意图的相关知识然后用原子结构示意图表示氯原子的结构并讲述原子结构示意图的涵义

氯原子结构示意图：

用圆圈表示原子核，在圆圈内用正数+17表示质子数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。

(第一电子层最多容纳2个电子，第二电子层最多容纳8个电子)

展示：前18号元素的原子结构示意图。

[学生练习]

1）下列氧原子的结构示意图正确的是()

2）在下列原子结构示意图下面标出该原子的元素符号

3）画出钠原子，氯原子，氖原子的原子结构示意图。

[投影展示]

展示前18号元素的原子结构示意图

[观察分析]

引导学生对1-18号元素原子结构的示意图进行观察对比，分析讨论，找出各类元素原子结构(最外层电子数)的特点及元素性质与原子结构的关系。

3．元素的分类及原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系。

(1)稀有气体元素：最外层电子数为8个(氦为2个)是一种稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应。

(2)金属元素：最外层电子数一般少于4个，易失电子，化学性质活泼。

(3)非金属元素：最外层电子数一般多于或等于4个，易获得电子，化学性质活泼。

思考：元素的化学性质主要取决于什么呢?

小结：元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子数目，即结构决定性质。

[过渡]画出Na、Cl的原子结构示意图：

[分析讨论]元素的原子失去最外层电子或得到电子后，是否显电中性?应当叫什么?如何表示?

4．离子：

(1)带电的原子(或原子团)叫离子

阳离子：带正电荷的离子叫做阳离子。

阴离子：带负电荷的离子叫做阴离子。

(2)离子符号的写法：在元素符号或原子团的右上角写上离子所带的电荷数及所带电荷的正负。而所带正负电荷的数目，又取决于原子的最外层电子数。例如：镁原子最外层电子数为2，失2个电子后带2个单位的正电荷，所以镁离子的符号为Mg2+。氧原子最外电子层电子数为6，得2个电子后，带2个单位得负电荷，所以氧离子符号为O2-。

[课件演示]Na+及Cl-得形成过程。

[思考讨论]铝离子，镁离子，硫离子，氯离子的符号如何写?离子与原子有何区别和联系?镁离子和镁原子是否属于同种元素?为什么?

(3)离子和原子的区别与联系：

[投影展示]

原子离子

阳离子阴离子

结构质子数=核电荷数质子数〉核电荷数质子数/span核电荷数

电性不带电带正电带负电

表示法NaNa+Cl-

联系阳离子原子阴离子

[设问]不同元素的原子是怎样形成化合物的呢?

5．离子化合物

(1)定义：由阴阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物。

[课件演示]氯化钠和氯化镁的形成过程。

(2)构成离子化合物的微粒是离子，离子也是构成物质的一种微粒。

6．共价化合物

(1)定义：以共用电子对形成的化合物，叫共价化合物。

[课件演示]HCl和H2O的形成过程。

(2)构成共价化合物的微粒是分子。

[小结]

小结：构成物质的微粒有：分子，原子和离子

探究活动

原子的秘密与科学家

形式：课外分组查阅资料，课上汇报讨论

目的：

培养学生查阅资料的能力，感受科学家们不畏困难勇于探索的精神。同时，也对原子结构知识，有更深刻的认识。

板书设计：

第五节核外电子排布的初步知识

1．核外电子的排布：

(1)在多个电子的原子里，因为电子的能量不同，电子在不同的电子层上运动。

(2)能量低的电子在离核近的电子层上运动;能量高的电子在离核较远的电子层运动。

(3)离核最近的电子层叫第一层，离核最远的电子层叫第一层。

2．原子结构示意图

氯原子结构示意图：

用圆圈表示原子核，在圆圈内用正数+17表示质子数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层上的电子数。

3．元素的分类及原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系。

(1)稀有气体元素：最外层电子数为8个(氦为2个)是一种稳定结构，不易得失电子，化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应。

(2)金属元素：最外层电子数一般少于4个，易失电子，化学性质活泼。

(3)非金属元素：最外层电子数一般多于或等于4个，易获得电子，化学性质活泼。

4．离子：

(1)带电的原子(或原子团)叫离子

阳离子：带正电荷的离子叫做阳离子。

阴离子：带负电荷的离子叫做阴离子。

(2)离子符号的写法：在元素符号或原子团的右上角写上离子所带的电荷数及所带电荷的正负。而所带正负电荷的数目，有取决于原子的最外层电子数。

5．离子化合物

(1)定义：由阴阳离子相互作用而形成的化合物叫离子化合物。

(2)构成离子化合物的微粒是离子，离子也是构成物质的一种微粒。

6．共价化合物

(1)定义：以共用电子对形成的化合物，叫共价化合物。

(2)构成共价化合物的微粒是分子。

原子的核式结构原子核

--示例2——学生自学与教师引导相结合

教学重点：粒子散射实验和原子的核式结构

教学难点：原子的核式结构

教法示例：学生自学与教师引导相结合，此方法针对一般学生．

一、引入课题

提问：原子是否还可以再分？原子是由什么构成的？

二、电子的发现

英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，从而揭示原子是可以再分的，汤姆生由此提出了枣糕式原子结构，如图所示．

本部分先由教师提出问题，学生带着问题看书，然后教师总结．

三、原子的核式结构

1、粒子散射实验

（1）实验装置

（2）实验现象：大多数粒子仍直线运动；少数粒子发生偏转；极少数粒子甚至被反弹回来．

用软件演示粒子散射实验现象．

学生看书了解实验装置与实验现象，并记忆实验结

果．

2、原子的核式结构

原子有一个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外巨大的空间绕核运动．

教师用原子的核式结构解释粒子散射实验现象：由于原子核很小，大部分粒子穿过金箔时离核较远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响，仍沿直线运动；只有极少数粒子从原子核附近飞过，受到原子核的库仑斥力较大，发生明显的偏转．

四、原子核的构成

原子核由质子和中子构成．同位素是质子数相同、而中子数不同的原子．

学生看书．

教师讲解一些有关质子和中子发现的物理学史内容．

高三物理原子核结构教学设计38

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的教案要怎么做呢？以下是小编为大家收集的“高三物理原子核结构教学设计38”欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

3.1原子核结构
新课标要求
1、知识与技能
（1）知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。
2、过程与方法
（1）通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法；
（2）通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。
3、情感、态度与价值观
（1）树立正确的，严谨的科学研究态度；
（2）树立辨证唯物主义的科学观和世界观。
教学重点：原子核的组成。
教学难点：如何利用磁场区分质子与中子
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备
1、原子核的组成
问提：质子：由谁发现的？怎样发现的？中子：发现的原因是什么？由谁发现的？（卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子）
小结：
①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，
中子(nucleon)不带电，
②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

提问：③原子核的电荷数是不是电荷量？④原子荷的质量数是不是质量？
提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。
④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。
小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数
⑤符号表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数
一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？（核子数是235，质子数是92，中子数是143）

2、同位素(isotope)
（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，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电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。
提问：列举一些元素的同位素？
提示：氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：。
碳有两种同位素，符号分别是。

文章来源：http://m.jab88.com/j/114603.html

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