滬科版化學(xué)高一上《打開(kāi)原子世界的大門》教案

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1、 2019 最新滬科版化學(xué)高一上《打開(kāi)原子世界的大門》教案 1． 1 從葡萄干面包模型到原子結(jié)構(gòu)的行星模型 教學(xué)課時(shí)： 2 課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 1．了解人類探索原子結(jié)構(gòu)奧秘的歷史階段與過(guò)程 ,了解有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)是怎 樣得來(lái)的 2．通過(guò)對(duì)原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)過(guò)程所涉及的方法的理性分析 , 了解科學(xué)探索的一般過(guò)程 和科學(xué)方法 3．感受科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程中所表現(xiàn)出的鍥而不舍的攀登精神 踏實(shí)創(chuàng)新 的科學(xué)精神 , 激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣與熱情 , 培養(yǎng)求真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1

2、．科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的作用 ,每種原子結(jié)構(gòu)模型提出的依據(jù) ,模型的不足及 發(fā)展 2．學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力 ,發(fā)現(xiàn)能力的培養(yǎng) 教學(xué)方式： 探究、討論的教學(xué)模式 【引言】 化學(xué)既是一門古老的科學(xué) ,又是一門新興、還在不斷發(fā)展的科學(xué)。說(shuō)它古老 ,是因?yàn)? 人們?cè)缭诠糯鸵呀?jīng)思考物質(zhì)是怎樣構(gòu)成的 ,由此還形成了不少有關(guān)物質(zhì)構(gòu)成的觀 點(diǎn)。 【設(shè)問(wèn)】 那么同學(xué)們是否知道 ,化學(xué)真正成為一門科學(xué)是從什么時(shí)候開(kāi)始的呢？ (是從道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō) , 阿佛加德羅提出分子概念 ,形成了原子 -分子論以 后。 ) 【講解】 當(dāng)然 ,我們現(xiàn)在都知道原

3、子中有原子核和電子組成 ,但 20 世紀(jì)初 ,人們連原子都看不 見(jiàn) ,怎么會(huì)知道原子中有一個(gè)比原子還小得多的核呢？又如何知道原子核的性質(zhì)的呢？ 現(xiàn)在就讓我們打開(kāi)原子世界的大門 ,沿著前輩科學(xué)家的道路走一走 ,一起來(lái)了解人 們探索原子結(jié)構(gòu)奧秘的歷史階段與過(guò)程 ,了解有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)是怎么得來(lái) 的。從而感悟一下科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)奧秘中的科學(xué)方法。 1 / 5 【板書(shū)】一、從古典原子論到葡萄干面包原子模型 【教師】 對(duì)物質(zhì)的構(gòu)成 ,早在古代就有不少的觀點(diǎn) ,請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)第 3 頁(yè) 1、 2、 3、 4 段。

4、并請(qǐng)同學(xué)們談?wù)効磿?shū)后感想 (啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生 ,讓學(xué)生感到在科學(xué)發(fā)展的今天 ,看他們的觀點(diǎn)當(dāng)然有很不完善的地 方 ,甚至是錯(cuò)誤的。但在科學(xué)十分落后的當(dāng)時(shí) ,他們能提出這樣的觀點(diǎn) ,實(shí)在是一件 了不起的事情 ,體現(xiàn)了先輩們敏銳的洞察力和豐富的想象力。是值得我們后人學(xué) 習(xí)的。 ) 【問(wèn)題】 最早提出原子論的是古希臘哲學(xué)家德?？死?,他認(rèn)為物質(zhì)是由許多微粒組成的 ,這 些微粒叫原子 ,意思是不可分割。但為什么最終古代原子學(xué)說(shuō)無(wú)法確立 ,其原因是什 么呢？ ( 任何科學(xué)結(jié)論確立必須由實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證 ,古代的原子學(xué)說(shuō)只是憑想像并無(wú)實(shí) 驗(yàn)根據(jù)。這是一個(gè)原因 ,另

5、一個(gè)原因是當(dāng)時(shí)人們崇尚上帝 ,并不相信科學(xué)。 ) 【教師】 化學(xué)開(kāi)始成為一門科學(xué) ,是道爾頓提出了近代的原子學(xué)說(shuō)現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)第 5 段 , 并請(qǐng)同學(xué)們憑借你現(xiàn)有的知識(shí)對(duì)道爾頓的原子學(xué)說(shuō)來(lái)作一個(gè)評(píng)價(jià)。 (學(xué)生看書(shū)后討 論) 【思考】 道爾頓的原子學(xué)說(shuō)曾經(jīng)起了很大的作用 ,但我們現(xiàn)在知道原子并不是實(shí)心、不能再 分的小球 ,而在當(dāng)時(shí)人們認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)是因?yàn)?1897 年英國(guó)科學(xué)湯姆生從陰極射線 的研究中發(fā)現(xiàn)了電子 ,從此 ,人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒 , 原子也有一 定的結(jié)構(gòu)。同學(xué)們思考一下怎么會(huì)從電子想到原子是有結(jié)構(gòu)的呢？ (物質(zhì)在通常情

6、況下顯電中性 ,而物質(zhì)中既然存在帶負(fù)電的電子 ,那么一定還存在帶 正電荷的部分。對(duì)原子來(lái)說(shuō) ,它所帶的正電荷的電量必然與其電子的負(fù)電荷的電 量相等。 ) 【猜測(cè)】 那么原子的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？如果你處在當(dāng)時(shí)情況 ,你會(huì)怎樣想象原子的結(jié)構(gòu) 呢？ 【學(xué)生討論】 ???????? 【教師】 為了研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ,1903 年湯姆生提出了一種葡萄干面包原子模型。他認(rèn)為 整個(gè)原子就好象是一個(gè)均勻分布的正電荷的球 ,而電子則均勻地分布在這些正電荷之間。就好象葡萄干面包一樣。 雖然湯姆生的原子模型與我們現(xiàn)在知道的大不相同 ,但畢竟它指出了原子是有結(jié)構(gòu)的

7、,使人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)又進(jìn)了一步。 人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索有重要突破 ,是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開(kāi)始的。 2 / 5 【板書(shū)】二、從 X 射線到元素放射性的發(fā)現(xiàn) 【閱讀并討論】 先指導(dǎo)學(xué)生看書(shū)第 4 頁(yè)至第 6 頁(yè)。然后引導(dǎo)學(xué)生討論以下問(wèn)題： 【問(wèn)題 1】元素的放射性現(xiàn)象是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的 ( 法國(guó)的物理學(xué)家貝可勒爾在研究熒光礦物的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)的 ,它在研究熒光礦物的 性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn) ,硫酸鉀鈾能夠發(fā)射出一種穿透力很強(qiáng)、并可使照相底片感光的不可 見(jiàn)射線 ,這種現(xiàn)象就稱為天然的放射性現(xiàn)象。物質(zhì)發(fā)射出射線的性質(zhì)叫放射性 ,

8、具 有放射性的元素叫做放射性元素 ,人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù) 84 以后的所在元素都具有天 然放射性。 【問(wèn)題 2】從放射性元素中放射出來(lái)的射線有幾種？射線從哪里來(lái)的？它們的帶電情況如 何？ (從實(shí)驗(yàn)裝置圖中看出射線的種類有三種。因?yàn)樯渚€在電場(chǎng)的作用下分成了三束 它們分別稱為 α 射線、 β 射線、 γ 射線。它們的帶電情況 α 射線帶正電 ,β 射線 帶負(fù)電、 γ 射線不帶電。進(jìn)一步的研究表明： α 射線是一種高速的 α 粒子流 ,而 α 粒子就是氦的原子核 ,它帶 2 個(gè)單位的正電荷 ,β 射線是一種高速的 β 粒子流 ,β 粒子就是電子 ,帶一個(gè)單位的負(fù)

9、電荷。 γ 射線則是一種高速的 γ 光子流 ,即波長(zhǎng)很短的電磁波 ,具有很大的能量 ,它不帶電 ,因而在電場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 【問(wèn)題 3】電子的發(fā)現(xiàn)和元素的放射性現(xiàn)象說(shuō)明了什么？ (原子不是不可再分的微粒 ,原子還可以再分 ,原子是由結(jié)構(gòu)的 )。 【板書(shū)】三、原子結(jié)構(gòu)的行星模型 【講述】 為了研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ,1903 年湯姆生提出了一種原子模型 ,即葡萄干面包原子 模型。然而這僅僅是一種猜測(cè) ,到底這么樣 ,還必須用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明?？茖W(xué)研究的一般 過(guò)程是：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 - 提出假設(shè) -實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 -得出結(jié)論 -推廣應(yīng)用。為了證實(shí)湯姆生的原 子模型 ,英國(guó)

10、科學(xué)家盧瑟福和他的合作者做了用 α 粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn) ,這就是著名 的α 粒子散射實(shí)驗(yàn)。 (利用多媒體演示 α 粒子散射實(shí)驗(yàn)。 ) 【討論】 α 粒子散射實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ (驗(yàn)證湯姆生的原子模型。 ) 【討論】如果湯姆生的原子模型成立的話 ,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該怎樣？ ( 由于電子質(zhì)量很小 ,α 粒子碰到它影響不大 ,即電子不可能使 α 粒子發(fā)生大角度散 射；又因?yàn)檎姾煞植季鶆?,α 粒子受到原子內(nèi)部?jī)蓚?cè)正電荷的斥力大部分抵消 , 故運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生明顯改變。所以帶正電荷的高速 α 粒子應(yīng)當(dāng)都能穿過(guò)金箔 , 3 /

11、 5 就如子彈打在面包上能直接穿過(guò)去一樣。 【問(wèn)題】什么叫 α 粒子散射現(xiàn)象？ ( 絕大多數(shù) α 粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn) ,少數(shù)卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn) ,并有 極少數(shù) α 粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò) 900,有的甚至被彈回 ,偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到 1800,這種現(xiàn)象叫 α 粒子散射現(xiàn)象 【分析】 α 粒子散射實(shí)驗(yàn)分析： (1)絕大多數(shù)絕大多數(shù) α 粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)說(shuō)明什么？ (原子是中空的 ) (2)極少數(shù) α 粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò) 900,有的甚至被彈回說(shuō)明什么？ ( 原子中存在著很小的帶正電荷的核

12、。原子的全部正電荷及幾乎全部質(zhì)量都集中 在核里 ,只有電量和質(zhì)量都較大才會(huì)這樣。 【教師】 為了解釋大角度散射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ,盧瑟福在 1911 年提出了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的全新模 型即 -行星模型。 行星模型： 在原子的中心有一個(gè)很小的原子核 ,原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì) 量都集中在核里 ,帶負(fù)電的電子在核外空間里作高速旋轉(zhuǎn)。依據(jù) α 粒子散射實(shí)驗(yàn) 可以估算出原子核大小約在 10-15~10-14m, 原子的半徑約為 10-10m 。兩者相比 , 原子核的半徑是原子半徑的萬(wàn)分之一。如果說(shuō) ,一個(gè)原子像一座十層高樓那樣大 的話 ,那么原子核只有一粒豆

13、子那么小。 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型較好的解釋了 α 粒子大角度散射問(wèn)題。 但人們還有疑問(wèn)：電子帶負(fù)電 ,原子核帶正電 ,異性電荷相吸 ,為什么運(yùn)轉(zhuǎn)中的電子 不會(huì)掉到原子核上去呢？玻爾根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理學(xué)的理論指出 ,原子核外有固 定的軌道 ,電子只能在這些固定的分層的軌道上運(yùn)動(dòng) ,原子核外有多個(gè)電子時(shí) ,這些 電子的排布遵循一定的規(guī)律。我們現(xiàn)在書(shū)中的原子結(jié)構(gòu)示意圖表現(xiàn)的就是玻爾 的原子模型。 幾代科學(xué)家都投身于原子結(jié)構(gòu)的研究 ,經(jīng)過(guò)近百年的努力 ,人們認(rèn)識(shí)到 ,原子中的電 子以極高的速度在極小的原子核外空間運(yùn)動(dòng) ,它們的運(yùn)動(dòng)狀況并不像宏觀物體那樣

14、有固定的軌道 ,它們的運(yùn)動(dòng)狀況只能用電子在核外某空間單位體積中出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少來(lái)描述 ,電子只是在些區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多。 后來(lái) ,人們又發(fā)現(xiàn)構(gòu)成原子的微粒不只是質(zhì)子、中子、電子 ,還有正電子、介子、超子等基本粒子。 20 世紀(jì) 70 年代以美籍華人丁肇中教授為首的實(shí)驗(yàn)小組又發(fā)現(xiàn) 4 / 5 新的基本粒子 -J 粒子和膠子。 人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還在不斷深化 ,科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)一個(gè)個(gè)涌現(xiàn) ,原子王國(guó)的秘密 一個(gè)個(gè)被揭開(kāi) ,為了徹底揭開(kāi)原子的秘密 ,科學(xué)家仍在不斷努力。 【學(xué)生總結(jié)】 回顧人們認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程：

15、 觀察、猜測(cè) α 粒子散射實(shí)驗(yàn) 電子與放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 大量實(shí)驗(yàn) 古 代 原 道 爾 頓 的 湯 姆 生 的 盧瑟福的原 葡 萄 干 面 子結(jié)構(gòu)的行 子學(xué)說(shuō) 原子論 包 原 子 模 星模型 型 【結(jié)論】 光憑猜測(cè)而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是不能確立的。而一個(gè)正確結(jié)論的推出首先要有 豐富的想象力 ,然后用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明 ,而且當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題時(shí) ,還要不斷的實(shí)驗(yàn) ,不斷的 推測(cè) ,假設(shè) ,并再用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。這實(shí)際上是一個(gè)實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的過(guò) 程

16、。 教后感 從初中到高中 , 從具體到抽象 , 學(xué)生掌握起來(lái)有點(diǎn)難度 , 內(nèi)容顯得比較枯燥 , 學(xué)生不感興 趣。怎么使這節(jié)課生動(dòng)有趣呢 , 我從人物著手 , 一步一步引導(dǎo)學(xué)生。效果還可以。 本節(jié)課是高中學(xué)生的第一節(jié)化學(xué)課 ,這節(jié)課的內(nèi)容偏于講述 ,有別于學(xué)生們經(jīng)常上的化學(xué) 課的模式。因此 ,這節(jié)課對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)的難度并不難。然而 ,高中學(xué)習(xí)與初中學(xué)習(xí)是不同 的,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式將由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。但是這個(gè)過(guò)程是需要時(shí)間的 ,學(xué)生一時(shí)無(wú) 法立刻轉(zhuǎn)變 ,由學(xué)生做課堂主人 ,他們還夠。我要做的更多的事是指導(dǎo)學(xué)生和解決學(xué)生遇到的 問(wèn)題。正好可以通過(guò)這節(jié)讓學(xué)生們體會(huì)到高中學(xué)習(xí)的方式 ,方法。感受與初中學(xué)習(xí)的不同。 這節(jié)課可以培養(yǎng)他們的自學(xué)能力 ,更好地為今后學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 原子結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容其實(shí)是在初中的知識(shí)上的繼續(xù)學(xué)習(xí) ,學(xué)生應(yīng)該能把 1-20 號(hào)元素背出 來(lái),但是事實(shí)上并非所有學(xué)生都能背 ,還需要在以后強(qiáng)化。原子結(jié)構(gòu)重點(diǎn)是元素符號(hào)各個(gè)角標(biāo) 的意義 ,包括質(zhì)子數(shù) ,中子數(shù) ,質(zhì)量數(shù)等等之間的關(guān)系?？此茖W(xué)生在課堂上已經(jīng)掌握的內(nèi)容 ,反 應(yīng)到作業(yè)上還是沒(méi)有掌握。因此需要反復(fù)訓(xùn)練才能讓學(xué)生較好的掌握。 5 / 5