1　原子核的组成教学设计方案

安宁市昆钢第一中学备课组集体备课教学设计

学科：

高中物理

年级：

高二

中心发言人：

邹青霞

人教版高中物理选修3-5 教学内容

第19章第1节

原子核的组成

1．了解天然放射现象及其规律；

修改意见

教学三维目标

2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们；

3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

1.天然放射现象及其规律；

教学重点

2.原子核的组成。

知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。

教师启发、引导，学生讨论、交流。

投影片，多媒体辅助教学设备。

2课时

教学难点

教学方法

教具准备

教学课时

一、新课导入

教师：切尔诺贝利核电站是苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。1986年4月26日，该核电站第4发电机爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，导致事故后前3个月内有31人死亡，之后15年之内有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区教学过程

的11.5万多民众被迫疏散。

2011年3月11日，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，致使位于日本福岛县第一核电站1号机组的厂房发生爆炸，多人受伤。福岛核电站爆炸后核泄漏事故，引起国际社会的广泛关注。

核电站爆炸的危害为什么这么大呢？从这节课开始让我们走进核物理的世界，一起探索其中的奥秘。

1

（板书：19.1 原子核的组成）

二、新课教学

我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？

学生回答：原子由原子核与核外电子组成。

教师：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。

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。

学生阅读教材P68“科学足迹 天然放射现象的发现”。

探索微观世界的方法：观察宏观现象（贝克勒尔发现一种能够使照相底片感光的神秘射线）→猜想（这种射线不是X射线，它来自原子核内部）→反复实验，对猜想进行验证（居里夫妇用不同元素进行实验，发现钍、钋、镭等都具有放射性）→得出科学的结论（放射现象与元素种类有关，发生在原子核内部）。

主题1：天然放射现象

（板书：一、天然放射现象）

1.物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。放射性元素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（大于或等于83）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。

教师举例：装饰建材中含有放射性物质时就会放出射线，从而具有放射性。

主题2：射线到底是什么

2

教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发了人们去寻求答案（教材P65图19.1-2）：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（结合教材P65:“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，它们分别带什么电荷？

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。

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α射线带正电，β射线带负电。

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，如右图。

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？请同学们阅读教材P66后填写表格。

学生阅读教材，归纳总结。

（板书：二、射线到底是什么）

3

教师小结：

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。

主题3：原子核的组成

（板书：三、原子核的组成）

学生阅读教材P66“原子核的组成”，然后回答问题。

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？

学生回答：

①卢瑟福用α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

4

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。

教师提问：

③原子核的电荷数是不是电荷量？

④原子核的质量数是不是质量？

学生回答：

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。

教师小结：

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

教师给出教材P68“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。

主题4：同位素(isotope) （板书：四、同位素）

教师情景导入：2011年3月，日本的强烈地震引发的海啸致使日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中有一种放射性物质叫做碘131，这种物质放射出的射线对人体有害，而我们的食盐中却要加碘。

教师提问：食盐中所加的碘与放射性碘相同吗？

学生阅读教材P67回答问题。

教师小结：

5

食盐中所加的碘与放射性碘不同！食盐中所加的碘与放射性碘的原子核内有相同的质子数，但中子数不同。

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。

由于原子核内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，因此同位素具有相同的化学性质。

但是由于核内中子数不同，食盐中所加的碘没有放射性，不会对人体造成伤害。

教师提问：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123（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别是：1

H,1H,1H。14碳有两种同位素，符号分别是12C,66C。

教师小结：同位素的化学性质相同，但质谱性质、放射性转变和物理性质有所差异。

三、巩固练习

物理选修3-5《金太阳导学案》课时19.1 原子核的组成

第三层级

技能应用与拓展

四、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

4.同位素

1.天然放射现象及其规律

板书设计

2.三种射线的性质

3.原子核的组成

4.同位素

教学反思

本节是探究原子核组成的第一节。教学中，建议将教材中“科学足迹——天然放射现象的发现”提到课堂最前面讲，引导学生感悟探究微观世界的方法。探究“射线到底是什么”时，要启迪学生用已有的电磁场知识去探究。而原子核的组成则要与化学知识相对应。

6