1　原子核的组成全国优秀课堂实录

原子核的组成

教学目标：

知识与技能：

1、知道原子核的人工转变，知道质子和中子是如何被发现的。

2、了解原子核的组成，知道核子和同位素等概念。

3、了解核力的简单特性。

过程与方法：通过再现历史过程是学生了解科学研究的一般方法，培养科学素养。

情感、态度和价值观：通过科学家事迹的介绍，培养学生的爱国精神、敬业精神和科学态度，

教学重点：

质子、中子的发现方程，原子核的组成，用原子核的组成解释α衰变、β衰[来源:学科网ZXXK]变对原子核结构的改变实质

教学过程：

（一）复习提问：

天然放射性元素能放出几种射线？这些射线的本质是什么？

（二）引入：天然放射现象说明某些元素的原子核可以自发的产生核转变（α衰变β衰变γ衰变），而用由人工控制的某些粒子轰击原子核也可以使其发生转变，即原子核可以发生人工转变。

（三）新课：

1、原子核的人工转变：人为的用高速运动的粒子（如α粒子）轰击原子核而产生新的原子核的方法叫原子核的人工转变。

◆1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验

装置：（引导学生阅读课本P278图9-12）

过程：（引导学生阅读课本P278第二段文字）

现象：从荧光屏S上发现了闪光。

分析：闪光点的产生不是α粒子的效应，因为铝箔F的厚度能阻挡（或吸收）所有的α粒子，肯定是α粒子与氮气作用所产生的新粒子而引起的闪光，那么，它是什么性质的粒子？它是否带电？质量多大？

结论：用α粒子轰击氮原子核后产生了新的粒子。

[来源:学。科。网][来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:学科网ZXXK]

新的粒子：测这种粒子的质量和电荷量，确定它就是11氢原子核，即质子：1H

或1P

为了证实上述实验的结果，英国物理学家布拉凯特实验照片分析：

α粒子径迹碰后分叉：（图片P279图9-13）

分叉后的细长径迹---质子的径迹

另一条短粗

径

迹---新核径迹

4171发现质子的方程：147N2He8O1H

2、中子的发现：[来源:学科网ZXXK]

教师：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）。学生一边听，一边看挂图。点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。（二）进行新课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．学生一边听，一边看书。2．射线到底是什么教师：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：（投影）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？学生分组讨论，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，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。教师：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。教师：（帮助小结）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。学生对照表格，理解书本知识。点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。3．原子核的组成教师提问：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。教师：（帮助小结）①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，

mp1.67262311027kg中子(nucleon)不带电，mn1.67492861027kg②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？学生看书，然后回答问题：

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。

点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。

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

A⑤

符号ZX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

教师：给出思考与讨论题。

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。

学生一边听，一边看书。

提问：列举一些元素的同位素？

学生回答：

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123是：1H,1H,1H。

14碳有两种同位素，符号分别是126C,6C。

点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。

例：下列说法正确的是（ ）

A．射线粒子和电子是两种不同的粒子

B．红外线的波长比X射线的波长长

C．粒子不同于氦原子核

D．射线的贯穿本领比粒子强

学生回答：BD

点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X，，，射线，经研究知道，X，射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，射线是电子流，粒子是氦核。从，，三者的穿透本领而言：射线最强，射线最弱，这些知识要牢记。

（三）课堂小结

1．天然放射现象及其规律。

2．三种射线的性质。

3．原子核的组成。

学生总结，讨论。

（四）作业：

1．认真阅读课后的“科学足迹”。完成问题与练习。

2．探究活动：射线的来源：原子核内没有电子，射线如何而来？

点评：学生课后探究。激发学生学习的热情，为以后的学习作好准备。

★教学体会

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。