课题1 原子的构成教案范文

原子的结构

创设学习情境

师：1964年10月16日，我国成功爆炸第一颗原子弹，成为世界第5个拥有核武器的国家。让我们重温那激动人心的时刻。

多媒体播放视频

师：“原子弹爆炸”为什么会产生如此巨大的能量呢？要解释这个问题，首先得弄清原子结构。

板书课题，多媒体展示：原子的结构

想象原子的结构

师：现在我们已经能用扫描隧道显微镜观测到原子，证明原子是真实存在的，那么你想象中的原子是什么样的呢？或者说像生活中的什么东西？

生：乒乓球，篮球，铅球，实心球……

师：小结一下大家心目中的原子，有同学认为它是一个实心的球体，有同学认为它是一个空心的球体，还有同学认为它内部应该还存在着其它的粒子……但它的真实结构是怎样的呢？

让我们循着历史的足迹，一起来感受人们为了揭示原子结构的奥秘而经历的漫长的探究过程。

师：1、1803年，英国科学家道尔顿提出近代科学原子论。认为原子是构成物质的基本粒子，它是坚实的、不可再分的实心球体。

多媒体展示实心球模型

2、而1897年，英国物理学家汤姆生在实验过程中发现原子能放出电子，这说明什么？

生：原子是可分的，里面还有电子

师：电子的发现叩开了原子的大门，人们认识到原子是可分的，从而开启了对原子内部结构的探究。

1904年，汤姆生提出：原子是一个带正电荷的实心球体，其中镶嵌着许多电子。看起来好似一块“葡萄干布丁”，故名“葡萄干面包模型”。

多媒体展示汤姆生

果仁面包模型

经过实验测定，电子带负电，且一个电子所带的电量是1.6x10-19库仑，在化学上，为了比较的方便，把这个带电量定义为“一个单位”，所以一个电子带一个单位的负电荷。（板书）

3、1911年，汤姆生的学生卢瑟福做了一个实验，否定了汤姆生的观点。这就是α粒子散射实验。

多媒体展示：马连忠的PPT图

下写文字：1、放射源——放射性物质放出α粒子（带正电荷），质量是电子质量的7000倍

解释：这是个什么概念呢？如果把电子看做一粒尘埃，α粒子就是一颗子弹。

2、金箔——作为靶子，厚度1μm，重叠了3000层左右的原子

3、荧光屏——α粒子打在上面发出闪光

4、显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360°转动可观察不同角度α粒子的到达情况。

提示大家：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

师：我们不防设想一下，如果如汤姆生所说，正电荷平均分布在原子中，那么α粒子遇到原子中带正电荷的部分会怎样？

生：由于同种电荷互相排斥，带正电的α粒子会被带正电的原子反弹回来，而且应该是各个角度均有α粒子反弹。

师：那么α粒子遇到电子又会怎样呢？

生：直接穿过。因为电子的质量非常小，α粒子遇到电子，就好像飞行的子弹遇到灰尘，畅通无阻，直接通过。

师：那么真实的情况是怎样的呢？我们一起看一下实验视频。

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师：α粒子轰击金箔出现了几种情况？

生：1、大部分α粒子直接穿透金箔而不改变原来的运动方向。

2、极少数α粒子被反弹回来。

3、少数α粒子方向发生了偏转。

师：这些现象说明汤姆生的原子模型是否正确呢？那原子内部应该是一种怎样的结构呢？大家不防讨论一下。

生：以组为单位讨论，然后分组交流

原子内部既不是实心的，也不是空心的。大部分α粒子直接穿透金箔说明原子中大部分是空的。极少数α粒子被反弹回来说明正电荷不是均匀分散在原子中，而是集中在一个很小的部位。

这个很小的部位质量应该很大。

师：为什么这么说呢？

生：α粒子质量很大，而它撞击到这个部位以后被反弹，说明这个部位的质量比α粒子要大得多。

师：很好，那么你们又如何解释“少数α粒子方向发生了偏转”这一现象呢？

生：α粒子经过这个核心部位附近，由于同种电荷互相排斥，所以方向发生了偏转。

师：太棒了！这个集中了正电荷、质量很大体积很小的核心部位卢瑟福称之为原子核，它位于原子的中心。在原子核的周围有很大的空间，电子围绕原子核做高速的运动。

后来卢瑟福又经过了大量的实验，进行了数据的整理和分析，在1911年提出了原子的有核结构模型，后人称之为行星式原子结构模型。

多媒体展示有核结构模型

师：原子核很小，又小到什么程度？

多媒体：耿原子结构，马蚂蚁图

师：原子核这么小，还能再分吗？

多媒体：打开原子核，里边有质子和中子

师：你看到了什么？

生：原子核中还有两种粒子，一种带正电，一种不带电

师：科学家采取了用高能量的粒子撞击原子核的方法，发现原子核中还存在着两种更小的粒子。这些带正电荷的粒子叫质子，也是由卢瑟福发现的，经实验测定，一个质子带一个单位的正电荷。这些不带电的粒子叫中子，是由查德威克发现的。

板书

师：到现在为止我们对原子结构应该有了一个深刻的认识，你能说说你心目中

的原子是什么样子的吗？

生描述

师：原子核所带的正电荷来自于哪种粒子？

生：质子

师：我们以氧原子为例，氧原子核内有8个质子，则质子带几个单位的正电荷？（8个）

师：原子核带几个单位的正电荷？（8个）我们把原子核所带的电荷数简称核电荷数，则氧原子的核电荷数为8.所以我们得到一个等量关系

板书：原子中，核电荷数=质子数

师：其它原子中是否也存在这个等量关系，在原子中，各微粒之间还存在着怎样的关系呢？相信大家通过观察一定能发现其中的规律。

多媒体：课本表

师提示学生：先横向观察同种原子中粒子的数量关系，再纵向观察不同种原子中粒子的数量关系

生：得出结论，填写学案。组内交流，全班交流

多媒体展示结果

师：通过刚才的探究，我们清楚地知道的原子的结构，知道了原子中各微粒之间的等量关系，那么原子本身带电吗？为什么？

生：通过交流后达成共识，原子不带电，因为原子核中质子所带正电荷与电子所带负电荷电量相等，电性相反，故整个原子不带电。

师：卢瑟福的有核原子结构模型比汤姆生的模型前进了一大步，但他认为电子在原子核外的运动是比较随意的。设想，氢原子核外只有一个电子，它绕核高速运动，但有的原子核外电子比较多，如果都绕核运动都比较随意，就有可能出现什么情况？

生：会发生碰撞

师：所以电子的运动应该是有轨道或者是规律的。

师：1913年，卢瑟福的学生玻尔就在卢瑟福研究的基础上，提出电子在原子核外一定轨道上按能量的高低分层运动。继而得出了原子的“分层结构模型”，这个观点的提出在整个科学界引起了轰动性效应，分层结构模型仍然是当今大学、中学物理、化学课本中不可缺少的内容。

多媒体展示玻尔的分层结构模型

电子的运动到底有没有轨道呢？科学家经过研究发现，玻尔所谓的轨道其实是电子出现几率比较高的地方，所以就有了现代的“电子云模型”

多媒体展示电子云模型

1961年，盖尔曼又发现质子和中子是由更小的微粒

夸克

构成的，那么夸克还能再分吗？

现在让我们总结一下科学家为探究原子结构走过的漫长路程，

多媒体展示，师指出，

从这些模型的演变你想到了什么？

生：原子结构模型的建立是一个不断修正、不断完善的过程，需要几代科学家的努力

科学的发展是没有止境的

任何一个科学结论的得出都是建立在实验的基础上的

要有敢于向权威挑战的勇气，有严谨求实的精神

师：电子云模型是不是原子的终极模型呢？未来的原子模型是怎样的呢？它正等待着我们这一代人取积极地探索。

师：这节课的知识你掌握的怎么样呢？老师来检测一下。