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1、打开原子世界的大门 1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型教学设计的理念和思路： 上海二期课改的基本指导思想是要以学生发展为本，为学生的发展提供合理的教学目标和内容体系，同时努力渗透科学精神和人文精神培养的要素。因此本节的教学意图就是：1 加强对学生科学态度和科学方法的教育。2 体现知识结论与学习过程的同样重要。3 追求学科教育目标的多元化，促使学生学术潜力和非学术潜力的全面发展，以符合素质教育的基本要求和上海二期课改的基本指导思想。科学的原子学说是十九世纪英国化学家道尔顿提出来的,这种学说大约使用了100年。十九世纪末汤姆生发现了电子，说明原子还可以再分。不过，原子内部究竟怎样还说不清楚
2、。不久，卢瑟福用金箔作了粒子的散射实验，说明了原子里有一个很小的原子核，原子核带正电，它集中了原子的所有质量。于是，建立了原子的核式模型。但是，核外电子是怎样排布的还不很清楚。不过，对原子核的认识又近了一步。到了20世纪初，波尔运用先进的量子力学理论，根据诸多的实验事实，提出原子核外电子分层排布，各层电子有一定的数目，并解决了物理和化学方面的一些问题。玻尔理论是有局限性的，能成功解释各种原子光谱的是量子力学。怎样让学生体验原子发现的艰巨呢？我设计了以时间为数轴的一条教学主线，在学生感叹时间消逝的过程中，也体会了科学理论的得知不易，并且在辨析合理与否的过程中培养了批判性思维，再次体验真理的获得要
3、不断地探索。而通过原子结构理论的发展过程的讨论，使学生强化树立辩证唯物主义认识论的观点，培养构建科学思维与研究方法。第二课时主要探究的是现在的原子结构理论怎样得出的，从19世纪末的1897年发现电子后，在大约20年内科学家们提出了原子结构的以下模型：汤姆生的“葡萄干面包结构”、卢瑟福的“核式结构”、玻尔的“能级结构”、量子力学的“电子云结构”。每种原子结构理论的提出都使学生了解其特定的实验基础和背景，提出后也都有应用上的成功和困难；而理论认识由低级到高级的发展，总是离不开科学实践与科学家们符合实际的大胆猜想与假设，即“实践、认识、再实践、再认识，每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度。”在
4、回顾科学历史和增强科学素养的同时,学生最终也可以体验到科学研究的五个步骤:发现问题提出假设实验验证数据分析得出结论再次发现问题 苏霍姆林斯基说过，：“最好的教育就是自我的教育”！教育不仅仅是简单的说教和无奈的责骂，她更是师生共同经历的生命历程。我在教学过程中体会到只有学生在主动的体验下，得出认识，同化、顺应旧认知体系，才能顺利建构新认知体系。而且，也只有在这样的体验-认识-感悟的教育过程中受到的教育，才是最佳效果的。这次的教学方式的设计就是要求学生能够在学习中体验，通过与生活实践结合的教育，得到感悟，实现自我教育。教案设计：第一课时教学目标: 1、 知识目标：了解原子结构发现的过程及相关实验,
5、明确它对现代化学发展的影响。2、 情感目标： 学生通过体验科学探索的过程，体会踏实创新的科学精神，培养学生 形成探索科学的意识。3、 技能目标：培养学生阅读、分析、比较、归纳的能力。教学重难点：1.原子结构发现过程中科学实验的重要性。2.学生主动探索、主动体验的自主学习方式的培养。教学方式：自主探究、讨论的教学模式。教学过程： 流程 引言 阅读绘图 探究1 发现问题 资料1 介绍背景 资料2 探究2 阅读分析 思考讨论1 思考讨论2 积累传承 感悟今天 作业说明：1.引言：浩瀚的宇宙都是由物质组成的，而所有的物质和材料都是由百余种元素的原子通过不同组合而形成。只有认识了原子结构，才能了解和学习
6、化学，所以首先就要打开原子世界的大门。2.绘图：以时间的年为数轴的单位，把出现的人物及时间标记在数轴上。 公元前400 0 400 800 1200 1600 2000 时间（年）3.资料1：战国时期是公元前475221年。4.时代背景：封建社会和国王统治，宗教势力强大，人们信神、鬼，信上帝。科学发展要与人文结合。5.资料2：道尔顿的气体实验：红棕色的NO2和空气可以均匀混合。联想宏观的沙子和石头、大米和小米的混合。6.探究1：人类打开原子世界大门的历程。 探究2：科学实验的重要性。7.阅读分析：道尔顿的学说的合理性。用你的知识举例。科学上是怎样发现它的不足的？（电子的发现和元素的放射性）8.
7、思考讨论1：人们为什么不接受德谟克利特的原子说？道尔顿的学说人们相信吗？ 思考讨论2：书中出现的科学家都做实验了吗？他们从哪得到的启迪而做的实验呢？9.作业：除了质子中子和电子，你还知道原子中其他微粒吗？今天你对原子结构知识的掌握正确吗？ 第二课时教学目标:1.知识目标：了解现代原子结构模型确立的过程。 2.情感目标：初步体会科学家探索原子结构奥秘中的科学方法（模型方法和实验方法）的价值，增强科学素养，积累间接经验。教学重难点：1.粒子散射实验的设计和结论。2.对模型方法和实验方法的初步理解。教学方式：发现、归纳的学习模式。教学过程： 流程 出示资料3 思考讨论3 归纳分析 比较两种 原子模型
8、 指导1 科学研究方法 资料4 科学研究步骤 学生汇报 思考讨论4 作业情况 归纳总结步骤介绍居里夫人 不唯上 作业不惟书 说明：1.资料3：卢瑟福一.生平简介:(Ernest Rutherford, 18711937)英国物理学家。1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，1908年获诺贝尔化学奖， 1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。 二.科学成就: 卢瑟福是本世纪最伟大的实验物理学家之一，在放射性和原子结构等方面，都做出了重大的贡献。在他的助手和学生中，先后荣获
9、诺贝尔奖的竟多达12人。卢瑟福粒子散射实验：（1）实验装置：铅盒内放有少量放射性元素钋，向外发射具有一定能量的粒子，一束粒子射线射到金箔上。穿过金箔的粒子打到荧光屏上产生一个亮点，用显微镜可以观察到，整个装置放在真空容器中。 （2）实验现象：绝大部分粒子穿过金箔后仍然沿原来方向前进；少数粒子发生较大偏转，极少数粒子偏转角大于90，甚至有的粒子原路返回。2.思考讨论3：为什么用粒子轰击金箔？产生的现象说明了什么？3.指导1：卢瑟福的实验设计以汤姆生的理论做基础，他设计的前提是原子象葡萄干面包一样。粒子当时已知其质量远远大于电子，且带正电，不会被电子阻挡，当然也不会被均匀的正电荷吸引，应畅通无阻。
10、4.科学研究的方法：模型方法和实验方法。5.资料4：1922年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔原子理论：1913年提出。 1）.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态是稳定的叫定态。2）.原子从一种定态（设其能量为EM），跃迁到另一个定态（设其能量为EN）时，它辐射或吸收一定频率的光子。光子的能量与两个定态能量之差的关系是：hv=EMEN。3）.原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道，电子的可能轨道是不连续的。6.思考讨论4：人类已彻底揭开了原子的秘密了吗？（丁肇中70年代的发现，J粒子、胶子）7.科学研究步骤：发现问题提出假设实验验证数据分析得出结论（05年上海高考理科综合的最后一题）8.居里夫人：在同样看到贝克勒尔的论文时，卢瑟福想到的是射线是什么？有什么性质？而居里夫人还想到它的强度由哪些条件决定？它是怎样在铀化合物中产生？除了铀以外，还有没有其他发射这种射线的物质，从而在不同的角度上探究，发现了Po和Ra,取得了重大科学成就，获得诺贝尔化学奖。9.作业：教材P22 （9）。- 6 -
