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第3单元课时2
认识原子核
教学设计
一、学习目标
1.了解原子由原子核和核外电子构成，认识原子组成的符号。
2.初步了解相对原子质量的概念，知道核素、质量数、同位素的概念。
3.培养学生观察能力、分析综合能力和抽象思维能力。
4.世界的物质性、物质的可分性的辨证唯物主义观点的教育。
二、教学重、难点
原子核的组成；同位素等概念。
三、设计思路
本课时设计从原子相对比较形象、具体的“质量”出发，在学生了解原子的质量基础上，回顾上节课所涉及到的卢瑟福的ɑ粒子散射实验，让学生推测原子核的电性，并与电子比较质量相对大小，使学生主动参与原子核的组成、性质以及核素、同位素等概念的探讨
四、教学过程
[导入]我们已知道原子很小但有质量，那么原子的质量到底有多大呢？不同的原子质量各不相同，可以用现代科学仪器精确地测量出来。
例如：一个碳原子的质量是：0．00000000000000000000000001993kg，即1.993×10-26kg；一个氧原子的质量是2．657×10-26kg；一个铁原子的质量是9．288×10-26kg。这样小的数字，书写、记忆和使用起来都很不方便，就像用吨做单位来表示一粒沙子的质量一样。因此，在国际上，一般不直接用原子的实际质量，而采用不同原子的相对质量——相对原子质量。
[板书]相对原子质量：某原子的质量与C—12原子质量的1/12的比值。
[提出问题]你知道C—12原子指的是什么原子吗？
[讲解]我们已经知道原子是构成物质的一种微粒。它是由原子核和核外电子构成的。那原子核中又有哪些结构和性质呢？今天就让我们来认识原子核。
[提出问题]卢瑟福的ɑ粒子散射实验说明原子具有怎样的结构？
[板书]
一、原子的组成：
中子
原子核
质子
1.原子
核外电子
[讲解]绝大多数原子的原子核都是由质子和中子构成的。原子的体积已经很小了，原子核在它里面，当然更小。如果假设原子是一个庞大的体育场，那么，原子核则是位于场中央的一个小蚂蚁。
[提出问题]在原子中，质子数、核电荷数、电子数有怎样的关系？为什么？
原子在化学反应中失去或得到电子，它还显电中性吗？此时，它还是原子吗？离子所带的电荷数与离子中的质子数和核外电子数之间有什么关系？
忽略电子的质量，原子的相对原子质量在数值上与原子的质子数和中子数有什么关系？什么是质量数？怎样简洁的表达原子核的构成？其含义是什么？
[讲解]原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表示。X中Z表示质子数，X表示元素符号。如C表示质量数为12，原子核内有6个质子的碳原子或原子核内有6个质子和6个中子的碳原子。前面我们提到的作为相对原子质量标准的C—12指的就是这种原子。
[板书]
2.质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
[过渡]“O”与“O”所表示的意义是否相同？
同一种元素的原子具有相同的质子数，但中子数不一定相同。如在自然界存在着三种不同的氢原子：氕、氘、氚
质子数111
中子数012
核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。（原子核的组成不同）
同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。
（学生阅读教材33页“拓展视野”）
[板书]

第二课时认识原子核
一、原子的构成：
1.中子（不带电）
原子核
质子（带正电）一个质子带一个单位正电荷
原子
核外电子（带负电）一个电子带一个单位负电荷
在一个原子中：质子数=电子数=核电荷数
离子中离子所带的电荷=质子数—核外电子数
2.质量数：用符号A表示。中子数规定用符号N表示，X表示某种元素符号
质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
二、1.元素：质子数相同的同一类原子的总称。
2.核素：具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
3.同位素：质子数相同，质量数（或中子数）不同的核素之间的互称。

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《原子核的组成》教学设计

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《原子核的组成》教学设计

教材分析：

一、本章教学目标

1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。

2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。

3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。

4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。

5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。

6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。

本章知识分析：

本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。

通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。

注意本章不能挖得很深，属于略微展开。

相关知识回顾（必修2）

1.原子序数：含义：

（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：

原子序数＝＝＝＝。（3）原子组成的表示方法

a.原子符号：AzXAz

b.原子结构示意图：

c.电子式：

d.符号表示的意义：ABCDE（4）特殊结构微粒汇总：

无电子微粒无中子微粒

2e-微粒8e-微粒

10e-微粒

18e-微粒

2.元素周期表：（1）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期；再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。

（2）结构：各周期元素的种数0族元素的原子序数

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。

二、原子核的组成

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？下面是小编为大家整理的“二、原子核的组成”，仅供参考，希望能为您提供参考！

二、原子核的组成

（一）教学目的

1．常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。

2．常识性了解原子核的组成。

3．进行物理学研究方法的启蒙教育。

（二）教具

录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪接带。（若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替）

（三）教学过程

1．引入新课

教师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。

播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况。

教师：这是我国第一颗原子弹试爆的实况，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才做完的工作。

播放录像：我国第一颗氢弹试爆实况。

这是我国试爆第一颗氢弹的情况，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力则比原子弹大很多。

（若没有录像设备，就出示挂图，指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生：你们知道这是什么吗？然后教师再介绍上述情况）

原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量而核能是在原子核发生变化时放出的能量。为了了解核能，先要知道原子核的组成情况。

2．进行新课

板书课题：〈第二节原子核的组成〉

(1)电子的发现和放射性现象的发现

教师：我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。

板书：〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉

在同一时期人们还发现了天然放射性现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。

板书：〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉

(2)放射性现象

①什么是放射性现象？

教师边写边说：像铀(U)、钋(Po)、镭(Ra)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。这些元素叫放射性元素。

②射线究竟是什么？

教师：在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。

教师：我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？（放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。）

教师：我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里（射线穿不透），在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。从照相底片上看到，放射线分成了三束，其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线带异种电荷；中间一束不偏转，说明它不带电，是中性的。

这三种射线有哪些性质呢？它们的实质是什么呢？

板书：〈射线由两种带异种电荷的粒子和一种不带电的中性粒子组成〉

(3)三种射线

①α射线

根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒子组成。科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原子的质量。进一步研究表明α粒子就是氦原子核。

板书：〈α射线的实质就是高速运动的氦核流〉

由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住。

②β射线

与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线。研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成。进一步研究表明β粒子就是电子。

板书：〈β射线的实质就是高速运动的电子流〉

实验还表明，β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板。

③γ射线

中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的。

板书：〈γ射线是一种电磁波〉

γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透水泥墙和几厘米厚的铅板。

(4)γ射线的应用和防护

由于γ射线穿透性极强，照到动、植物上还能对细胞发生生物化学作用，因此在工业、农业和医学上都有重要应用。在工业上可用它作金属探伤，或检查金属板的厚度，例如飞机、火车、轮船上的主轴是用钢材锻压而成的，里面有没有砂眼或裂缝呢？以前是用破坏法抽样检查的，可靠性差，又浪费材料，现改用γ射线来探查，准确度高，又不损耗材料；在农业上用γ射线来适当照射种子，能使农作物增产，还能增强某些作物的抗病能力，改良农作物的品质；在医学上还可用γ射线作“放疗”，医治恶性肿瘤。

事物总是一分为二的，γ射线能杀死癌细胞，也能杀死正常细胞，或使正常细胞癌变，因此在使用放射性元素时，要注意射线的防护，要防止放射性物质泄漏，以免对水源、空气和工作场所造成污染。

(5)原子核的组成

深入研究表明，放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构。

原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？这是个很复杂的问题，直到目前原子核内部的细微组成情况仍是科学研究的尖端项目之一。现在我们只是粗浅地、简单地介绍原子核内部的基本组成情况。

①英国物理学家卢瑟福在1919年做核反应实验时发现了质子，经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍。进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核。

②1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电。是中性粒子。在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。

板书：〈原子核是由质子和中子组成的〉

现在我们已经知道：氢原子核(H)最简单，它就是一个质子，核外有一个电子绕着它转；氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的，核外有2个电子绕着它转；锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的，核外有3个电子分两层绕着它转；铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成，核外有4个电子分两层绕着它转；……同学们可以发现一个规律：

板书：〈各种原子核内质子的个数（核的电荷数）和核外电子的个数都相同，它也等于该种元素在元素周期表中的原子序数；原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数，它等于该元素原子量的整数部分。〉

③在某种核反应中，一个中子变成一个电子和一个质子。这就是原子核内没有电子，又会放出电子，产生β射线的原因。

3．总结（略）

4．布置作业

阅读课本，了解放射性现象和原子核组成的基本情况。

文章来源：http://m.jab88.com/j/25819.html

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