2.3原子结构的模型教学设计

教学目标

1、知识与技能

（1）了解原子结构的模型的发展过程及建立依据；

（2）知道α粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构模型；

（3）知道原子核的内部结构。

2、过程与方法：

（1）通过对α粒子散射实验结果的讨论，提高对实验现象的分析归纳能力和逻辑推理能力；

（2）通过了解原子结构模型的建立过程，体验建立模型的思想；

（3）了解研究微观现象的基本方法：碰撞方法。

3、情感态度价值观

通过对原子结构模型的发展历程的了解，体会到质疑和不懈地探究推动了科学的向前发展，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。

重点

原子核式结构模型及原子核的结构

难点

对α粒子散射实验的结果分析，从而得出原子的核式结构模型

课前准备：学生课前通过图书或网络等途径收集原子结构模型的发展的有关资料

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

教师拿出一杯水，请学生回答这杯水由什么微观粒子构成的？进而再追问水分子又是由什么微粒构成？

问题：原子是不是构成物质的最小微粒？原子能不能再分？

引出课题：人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。今天，让我们追寻着科学家们的脚步，一起来探究原子的结构。

学生回答：水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的。

通过一杯水引出的问题把学生从宏观世界带入微观世界，引发学生的思考，激发学生的求知欲。

讲授新课

一、原子结构模型的建立

（一）逐步深入，建立模型

1.汤姆生模型

教师简单介绍道尔顿实心球模型（1803年，道尔顿提出“实心球模型”，认为原子是坚实的、不可再分的实心球）。这个模型在很长的时间内被人们接受，直到1897年，英国物理学家汤姆生发现了原子内有带负电的电子，这意味着什么？而原子是电中性的，如果你是汤姆生，你会有怎样的推测？

活动：尝试根据汤姆生的发现和推理画出原子中正电荷和电子的排布。

展示汤姆生模型并介绍：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那么镶嵌其中。

2.卢瑟福的核式结目的是想证实汤姆生原子模型的正确性。

展示实验装置的示意图并简单介绍实验方法。

提供素材：

①电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就好比铅球运动时撞到一个兵乓球，其运动时根本不会受到什么影响的。

②如果正电荷是均匀分布的，α粒子穿过原子后，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。

问题：结合上述材料，如果是汤姆生的模型，α粒子会如何运动？

呈现α粒子散射实验的Flash演示。

整理并补充学生描述的现象：

①多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向；②少数产生了较大角度的偏转；③极少数的粒子会反弹回去。

问题：根据实验现象，判断汤姆生模型是否符合实际。

小组讨论：如果你是卢瑟福，请你分析α粒子的不同运动，推测原子的结构。

介绍卢瑟福的原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷几乎全部的质量都集中在原子核力，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。

3.玻尔的分层模型

介绍：1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。

（二）梳理升华，领悟本质

教师和学生一起梳理原子结构的模型探究历程，提问：在这个过程中感悟到什么？

（三）理解运用，画出模型

活动：根据卢瑟福和玻尔的原子结构的模型画出氦原子的结构模型。

二、揭开原子核的秘密

问题：原子核体积很小是不是以为着它密不可分呢？

让学生阅读课本“揭开原子核的秘密”的内容，回答下列问题：

①研究原子核的方法是什么？②原子核是由什么粒子构成？粒子带电情况如何？③什么是核电荷数？④原子为什么呈电中性？⑤为什么说原子的质量集中在原子核上？

活动：让学生再画出氦原子的结构模型，提示：氦原子核内由2个质子和2个中子。

三、结束语

科学家进行研究后还发现质子和中子都是由更构模型

1911年，卢瑟福做了著名的α粒子散射实验，微小的基本粒子——夸克构成的，夸克还可以再分！一旦我们进入到下一个层次，我们将会看到什么，我们又将会知道什么？或者，里面还有一个宇宙？期待你发现！

学生回答：

意味着原子可分；推测原子内还有带正电的物质。

画图交流

学生根据提供的素材分析α粒子的运动。

学生带着猜想观看，并描述观察到的实验现象。

小组讨论寻找证据。

学生谈谈自己的感悟。

画图，展示

学生阅读并思考。

画图

让学生体会汤姆生的原子结构模型的建立过程，渗透科学探究的方法。

让学生从实验现象中学会寻找证据，体会打破一个旧的模型到建立一个新的模型之间的探究过程。

通过画出模型的方式，更好地理解卢瑟福好玻尔的原子结构的模型。

以问题为引领，让学生学会有目的的获取信息，问题设置层层推进，不断扩充学生的认知结构。

课后作业

利用铁丝和橡皮泥制作氧原子的模型。

板书设计