1　能量量子化教案及板书设计

《能量量子化》教学设计

一、指导思想与理论依据

1、以学生为本，学生是学习的主体。物理教学只有体现以学生为本的理念，才能切实有效地提高每个学生的物理学科素养。要重视从学情出发，解决学生学习中的问题，根据学生的表现给以学生具体的指导，让学生学有所得。

2、普通高中物理课程标准指出，要引导学生自主学习，创设学生积极参与、乐于探究、勤于思考的学习情境，培养和发展学生的自主学习能力。本节课属于了解内容，学习要求较低，通过自主学习、小组讨论，可以让学生主动与他人合作，基于证据发表自己的见解。

3、普通高中物理课程标准指出，要培养学生的科学思维方法，能运用科学思维方法，从定性定量两个方面对相关问题进行科学推理、找出规律、形成结论；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。《能量量子化》是科学家破除了“能量连续变化”的传统观念，基于实验证据大胆质疑提出的新观点，学生在学习这节课时可以充分体验科学思维的魅力所在。

二、教学背景分析

1、教材分析

能量量子化为学生后续学习光的粒子性、玻尔的原子模型等内容奠定了基础，在教材中有起下作用。

2、学情分析

能量量子化打破了传统物理观念——“能量连续变化”，也打破了学生的物理观念，学生不太容易接受能这个观点。但本节课内容要求是了解，教材讲述又很详细，学生自主阅读就可以大概了解。

3、教学方式说明

基于学生的情况，本节课主要采用教师指导、学生自主学习、小组交流讨论的方法进行。

三、教学目标设计

1、了解黑体与黑体辐射及其黑体辐射规律，领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，体验科学探究的艰辛与喜悦。

2、了解能量子概念，了解微观世界中的量子化现象，体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

四、教学过程设计

教学环节

创设情境

探究新知

教师活动

介绍能量量子化发现背景

一、黑体与黑体辐射

1、提出问题：什么是热辐射？

2、多媒体展示热辐射、黑体辐射模型

3、引导学生阅读“黑体辐射实验规律”，提出问题：怎样解释黑体辐射实验规律？

二、能量子

学生活动

自主阅读教材，小组交流总结，并完成学案上的内容

设计意图

激发学生学习欲望，引出新课

培养学生自主学习能力，合作能力，体会科学探究的艰辛

引出冲突：已有理论解释黑体辐射现象，得出荒谬结论，必然出现新的理论，新的理论又是什么呢？

分享交流

组织学生展示、评价其他学生的学习成果，再对不到位的进行补充。

1、光源发出的光能是一份一份的，那么每份光能是怎样传到你的眼睛里呢？是均匀分布在两只眼睛里？还是每份只传给一只眼睛上的某一处呢？

2、普朗克提出了能量是最小能量hν的整数倍，那么该最小能量还能再分吗？如果能分，又是按怎样的规律分呢？

写板书

作业布置：阅读能量量子化相关科学读物，写科普写小文章

小组通过实物投影展示同伴互助学习

学习成果，其他小组评价

查阅资料，小组合作，交流讨论

解决难点

巩固新知

归纳总结

拓展提高

记住所学内容

明确学习重点

布置作业

五、教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月

六、教学资料

1、19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。

1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:

“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！

但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云”

这两朵乌云是指什么呢？

一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。

普朗克量子力学的诞生、相对论问世然而, 事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，

物理学发展到了一个更为辽阔的领域。

2、1888年，霍瓦(Hallwachs)发现一个带负电的金属板被紫外光照射会放电。近10年以后，1897年，J.Thomson发现了电子

，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电子被称作光电子(photoelectron)，相应的效应叫做光电效应。人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？

普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信

h 的引入确实反映了新理论的本质。

1918年他荣获诺贝尔物理学奖。死后他的墓碑上只刻着他的姓名和

h=6.626×10-34Js3、1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文，宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基石之一, 为我们打开了量子之门,就在1900年，一个名叫爱因斯坦(Albert Einstein)的青年从苏黎世联邦工业大学(ETH)毕业，正在为将来的生活发愁。5年后他受量子化启发提出了光量子,成功的解释了光电效应。就在那一年,在丹麦，15岁的玻尔(NielsBohr)正在哥本哈根的中学里读书。玻尔有着好动的性格。学习方面，他在数学和科学方面显示出了非凡的天才，但是他的笨拙的口齿和惨不忍睹的作文却是全校有名。

13年后他提出了原子轨道量子化。德布罗意(Louis de Broglie)当时8岁，还正在家里接受良好的幼年教育。后来他提出了物质波。再过12个月，维尔兹堡(Wurzberg)的一位著名希腊文学教授就要喜滋滋地看着

他的宝贝儿子小海森堡(Werner Karl Heisenberg)呱呱坠地。

以上人物都将在我们的课文中出现,请同学们记住他们的名字。