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1、物理人教版选修35第十九章第一节原子核的组成昆明市第一中学 孙彪一、课标分析学习目标素养类别1.知道什么是放射性元素物理观念2.知道三种射线的特征物理观念3.通过对三种射线的分析得知原子核具有复杂结构物理思维4.知道发射质子的过程 实验装置通入氮气后在荧光屏上出现亮点的分析粒子与氮核碰撞情况的认定质子的确定物理观念科学思维科学思维、科学探究科学思维、科学态度与责任5.知道发射中子的过程 知道玻特贝克尔的实验 知道中国学者王淦昌的建议知道约里奥居里夫妇的实验和结论知道查德威克的实验和结论中子的确定物理观念 科学思维物理观念物理观念 科学思维物理观念 科学思维、科学探究科学思维、科学态度与责任6.
2、知道原子核的组成，会书写原子核的符号物理观念二、教材分析 本节内容是原子核的组成的第一节内容，是原子物理学的核心内容，一方面它是前面所学原子物理知识的沿续，是对原子核的深入了解，另一方面是为后面学习原子核的核力、核能打基础。从知识上看，本节知识是原子物理学内容的沿续和深入；从研究微观世界的方法上看是运用粒子轰击微观粒子的方法的运用，质子的发现是用粒子轰击氮核得到的，中子的发现是用粒子轰击铍核得到的，这两个实验都体现了这种方法的具体运用。本节内容从知识的逻辑上看，从放射线的发现开始，通过对放射线的研究不断揭示出原子核的秘密。通过质了的发现和中子的发现得出原子核是由质子和中子组成的结论。三、学情分
3、析 本节内容是高二年级学生的学习内容，通过前面知识的学习，同学们学习了波粒二象性和原子结构的知识，对微观世界的规律和特点有了一定的了解，从知识贮备上看，学生有一定的知识基础。另外，高二年级的学生具有良好的抽象思维能力，从思维特征和发展水平上看，学生具备了学习本节内容的心理基础和思维基础，这两个方面是学生学习本节内容的有利因素。学生学习本节知识有如下几个难点：1.面对微观世界，学生没有熟悉的生活情景可供参考和借鉴；2.以前所学物理知识，除动量守恒定律外，其余规律基本不能运用；3.微观世界的研究方法特别，宏观世界的研究方法和经验不能有效利用；4.微观世界物质运动的规律与宏观世界明显不一样。四、教学
4、设计1.原子核内部的信息最早来自于天然放射现象1.1贝克勒尔天然放射现象的发现亨利.贝可勒乐 法国物理学家，1896年发现含铀矿物能使包在黑纸里的照相底片感光，1903年获诺贝尔奖。 1.2居里夫妇发现放射性元素钋和镭 居里夫妇发现放射性元素钋和镭，分别于1903年和1911年两次获诺贝尔奖 1.3放射性：物质发射射线的性质1.4放射性元素：具有放射性的元素1.5天然放射性现象：放射性元素自发的发射射线的现象1.6原子序数大于或等于83的元素，都能自发的发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线1.7射线到底是什么？射线带正电，是氦原子核射线带负电，是高速电子流射线不带电，是能量很高的
5、电磁波1.8三种射线穿透能力比较1.8放射线的性质项目射线成分速度贯穿能力电离能力射线氦原子核1/10光速光速最强射线高速电子流接近光速较强较弱射线高能量电磁波光速最强最弱2.质子的发射2.1卢瑟福于1919年用粒子轰击氮的实验装置2.2实验步骤a.适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光。 b.充入氮气后，荧光屏出现了闪光。 2.3充入氮气后出现闪光说明了什么？ 产生了比粒子穿透性更强的新粒子2.4新粒子的本质是什么？ 将这种粒子引入电场、磁场测定它的电量和质量，确定了它就是氢原子核，又称为质子。物理学中符号11P 或 11H。2.5实验分析2.5.1新粒子是粒子与氮原子碰撞直接碰出来的吗
6、？ 2.5.2布拉凯特实验证实发生了核反应 24H+714N817O+11H 2.6原子核只由质子组成吗？2.6.1原子核里一定有质子 上述实验以及后来用粒子轰击氟、钠、铝等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都产生了质子，这些实验表明，由于从不同的元素的原子核中都能打出质子来，因此质子应该是原了核的组成部分。2.6.2原子核里还有别的东西2.6.3卢瑟福于1920年预言原子核中存在中子3.中子的发现3.1德国科学家玻特和贝克尔于1930年的发现 3.1中国学者王淦昌的建议王淦昌，中国核物理学家，中科院院士，1930年中国学者王淦昌听到下玻特贝克尔这个报告，两次向指导老师迈特纳建议：用云雾室做
7、探测器重复玻特的实验。他认为，用云雾室比用计数器更能弄清楚射线的性质，但未被采纳。3.2约里奥居里夫妇的研究3.2.1实验分析a. 粒子轰击铍产生的不可见粒子有很强的穿透能力，可穿透1020cm的铅板，人们认为它是高速的射线。b计算表明不可见粒子从石蜡中打出质子，需要提供5.7MeV的能量，这要求射线的能量要达到55MeV 。但是钋发出的射线轰击铍只能产的7MeV的射线。因此，不可见粒子能从石蜡中打出质子，它一定不是是铍被轰击后发出的射线。3.2.2约里奥居里夫妇于1932年1月将研究结果发表于法国科学通报 3.3查德威克发现中子3.3.1查德威克向指导老师汇报约里奥居里夫妇的研究结果，得到指
8、导老师卢瑟福的支持3.3.2查德威克的研究查德威克用碰撞中的动量守恒和能量守恒分析得到一可见粒子是质量与质子几乎相等的、不带电的粒子，它正是卢瑟福预见的中子。中子的质量数与质了的相等，都是1,中子不带电，其电荷数为零。物理学中用等号 01n 表示。粒子轰击铍的核反应方程是：24He+49Be612C+01n 3.3.2论文发表1932年2月17日查德威克在自然杂志发表了“中子可能存在的论文”，接着在英国皇家学会通报上又发表了论文“中子的存在”4. 原子核的组成5.同位素具有相同的质子数不同的中子数的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因此互称同们素。氢的同位素6.结语6.1重温科学家对质子和中子的探究历程 6.2感受科学大师的科学情怀 6.3从科学大师身上获得滋养 6.4在学习的道路上奋然前行
