1.重点
构成原子的粒子间的关系,同位素的概念与相对原子质量。
3.情感态度与价值观
通过原子中不同电性粒子间的关系,懂得原子是一个矛盾的对立统一体。
2.过程与方法
(1)通过学习原子结构和同位素概念,明白科学概念的完善过程。
(2)通过学习人类对相对原子质量概念认识方法,明白人类认识的发展过程。
1.知识与技能
(1)知道原子结构、质量数和
式的含义;
(2)知道构成原子的粒子间的关系;
(3)知道同位素的概念和相对原子质量的含义。
因为这节课主要是连接上节课的内容,所以要注意对上节课的呼应;尤其是在回顾原子结构的演变历程时,要将一些科学家所采用的方法归纳出来。α粒子散射实验的按照汤姆孙模型所作的预言和实验现象所对应的结论,都可以让学生经过讨论后得出结论,要尽量发挥学生的主动性。感悟科学精神时在教师适当启发的基础上也尽量由学生自己得出结论,才能感同身受。在师生共同体验科学家的探究精神时可以补充一些化学史实增加学生的理解和提高学生的兴趣。使学生体会到科学精神的同时要恰当的将这个话题延伸到他们该如何培养合理、科学、高效的学习习惯,从而使他们逐渐转变为主动学习,养成自主学习的习惯。
奉贤中学 毛静
6.引导学生思考并总结
不少科学发现都是建立在根据客观事实的基础上的,因此,向传统理论提出挑战,坚持实事求是,坚持不懈的追求真理,不唯上,只唯实,才能在科学研究的道路上有所建树,才能对科学发展做出巨大贡献。并能理性地看待前人的研究其实是为后人的探索奠定了一定的基础,人类认识世界是一个不断探索的过程,生产力和科技的发展在人类认识物质世界中起到了重要的作用。希望大家能站在巨人的肩膀上继续为科学发展贡献自己的力量。
5.学生活动2
(1)回顾当初人类对原子的认识过程:原子不可分-→汤姆孙原子模型-→原子结构的行星模型。
(2)根据这两节课的学习,由同学归纳出科学探索的一般过程:提出假设--设计实验--对照事实--再假设--再实验--再对照事实,循环往复。
4.
α粒子散射实验结果
请看这个实验实际得到的结果。(动画展示图6)该实验装置的俯视图,按照汤姆孙原子模型在0°,30°,超过90°的三个区域应分别看到什么现象?再动画展示实验中实际观察到现象。(0°区域看到闪光,其余区域看不到闪光。)
动画展示后设问:实验结果与预测的一样吗?从动画中三个区域看到的闪光情况该如何描述实验的结果?
结论:绝大部分的α粒子都直线穿了过去,极少数α粒子穿过时发生偏转,个别α粒子竟然偏转了180°。
实验结果与之前的预测完全不一致,所以原子结构模型须重新构思。
因此,卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型(solar systerm model),即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的,就像行星绕太阳运转一样。
3.学生活动1
请同学们根据汤姆孙原子模型对实验结果进行预测。
(1)α粒子通过时遇到电子后会发生怎样变化?
学生回答“反弹”或“子弹飞行过程中碰到灰尘”。可作这样的类比:α粒子的质量是电子的7000倍左右,相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球,铅球的运动速度会改变吗?
(2)α粒子通过时原子正电部分对它产生的库仑斥力的影响,因为正电荷在球体内均匀分布,所以两侧的斥力绝大部分相互抵消,也不会使运动方向发生较大改变。
据推算:根据汤姆孙原子模型α粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500,最大散射角不超过10°,(动画展示5)--实验前预言的α粒子穿过金箔时的结果。
2.教师活动1
当时科学家(包括卢瑟福),已接受了汤姆孙的原子模型,1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。
介绍α粒子散射实验的装置:
A.放射源--放射性元素(Po)放出α粒子,α粒子是氦的核,带2e正电荷,质量是氢原子的4倍,具有较大的动能。
B.金箔--作为靶子,厚度1μm, 重叠了3000层左右的原子。
C.荧光屏--α粒子打在上面发出闪光。
D.显微镜--通过显微镜观察闪光,且360°转动可观察不同角度,观察α粒子的到达情况。
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