1　原子核的组成教学评价实录

19.1原子核的组成教学设计

教师

课题

李楠

原子核的组成

1．了解天然放射现象及其规律。

知识与能2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

力

3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。

过程与方教学目标

法

3. 采用PPT和录像视频教学，使学生体会现代化教学的魅力。

1．树立正确的，严谨的科学研究态度。

情感态度

2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

与价值观

教

学

重难点

教学重点：天然放射现象及其规律，原子核的组成。

教学难点：知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

科目

物理

上课时间

2018年8月28日

（一）复习提问

1、电子的发现：

1897年，汤姆孙通过对阴极射线的分析研究发现了电子，由此认识到了原子是有内部结构的，而不是不可分的。

2、α粒子散射实验结果：

绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿着原来的方向前进，但是少数α粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。

3、原子的核式结构模型：

教学程序

在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，电子绕核旋转。

（二）引入新课

本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！

提问：人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？

人们认识原子核的结构就是从天然放射现象开始的。发现天然放射现象的第一人是贝

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克勒尔。

提问：我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。

人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。

1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。

居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po），另一种命名为镭（Ra）。

（三）射线到底是什么

用一个演示实验，讨论射线是什么。

1．天然放射现象

（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．

（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．

2．射线到底是什么

那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示： 思考与讨论：

①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？

②如果射线，射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。

③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？

学生讨论，回答问题以及实验方案。

①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。

②根据左手定则，可以判断射线是正电荷，射线是负电荷。

③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，

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也能判断三种射线的带电性质，如图

点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力

用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格。

学生看书，进行总结。

点评：培养学生自学，总结的能力。

①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。

3．原子核的组成

提问：

①质子：由谁发现的？怎样发现的？ ②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？

学生看书，然后回答问题

①卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。

②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。

①质子带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp1.672623110

- 3 - 27kg

中子(nucleon)不带电，mn1.67492861027kg

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。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

教师提问：

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？

学生小结：

1、原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

2、原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

A3、符号ZX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？

学生回答：核子数是235，质子数是92，中子数是143。

点评：学生回答调动他们学习的积极性。

4．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。

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123别是：1H,1H,1H。

14碳有两种同位素，符号分别是126C,6C。

（四）课堂总结

1、天然放射现象:

元素自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．

2、放出的射线是什么：

α射线实际上就是氦的原子核；β射线是高速电子流；γ射线呈电中性，是能量很高的电磁波。

3、原子核的组成：

由质子和中子组成。

4、同位素：

具有相同质子数而中子数不同的原子核互称为同位素

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（五）课堂练习

1．(多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是(

) A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线

B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核

C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线

D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子

2．如图19-1-2所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，

分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，

________是β射线，________是γ射线．

【答案】

③④、①⑥、②⑤

3．据最新报道，放射性同位素钬 Ho在医疗领域有重要应用，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是( A ) A．32

B．67 C．99

D．166 4．(多选)下列说法正确的是( BC ) nA.nmX与m－1Y互为同位素

n－1B.nmX与

mY互为同位素

n－2C.nmX与m－2Y中子数相同

D.235 92U核内有92个质子，235个中子

5．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：

(1)镭核中有几个质子？几个中子？

(2)镭核所带电荷量是多少？

(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？

226228(4)228 88Ra是镭的一种同位素，让 88Ra和 88Ra以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？

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【解析】

因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：

(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138. (2)镭核所带电荷量Q＝Ze＝88×1.6×10－19

C≈1.41×10－17 C. (3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88. (4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，

v2mv故有Bqv＝m，r＝.两种同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，

rqB故r226226113＝＝. r228228114（六）课后作业

1、阅读书后68页科学足迹。

2、书后69页的问题与练习。

3、预习第二节放射性元素的衰变

★原子核的组成（学案）

1．天然放射现象

(1)1896年，法国物理学家________发现某些物质具有放射性．

(2)①放射性：物质发射____的性质．

②放射性元素：具有放射性的元素．

③天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象．

(3)原子序数大于或等于__的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于__的元素，有的也能放出射线．

(4)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为_____________．

2．三种射线

1(1)α射线：实际上就是________，速度可达到光速的10，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用______就能把它挡住．

(2)β射线：是__________，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，____能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的____．

(3)γ射线：呈电中性，是能量很高的______，波长很短，在10－10 m以下，它的____作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的____或几十厘米厚的混凝土．

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【判断】

1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(

) 2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(

) 3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(

) 4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(

) 5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(

) 3．元素的放射性

如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响．也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关．因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构．

4．质子的发现(如图19-1-4所示)

5．中子的发现(如图19-1-5所示)

6．原子核的组成

由_____和____组成，它们统称为____．

7．原子核的符号

8．同位素：具有相同______而______不同的______，在元素周期表中处于23________，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、1H、1H.

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★教学反思

这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事实，是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见，摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的。

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