資源簡介

5.1原子核的組成---教學(xué)評(píng)大單元分課時(shí)設(shè)計(jì)
課 題 5.1原子核的組成
課 型 新授課 復(fù)習(xí)課□ 試卷講評(píng)課□ 其他課□
授課班級(jí) 授課時(shí)間
教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)課主要通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的了解，進(jìn)行對(duì)射線的本質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)
學(xué)習(xí)者分析 學(xué)生對(duì)帶電粒子和不帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡已經(jīng)基本了解，所以對(duì)射線的理解不是太難的。對(duì)原子的結(jié)構(gòu)在化學(xué)里也有介紹，所以本節(jié)知識(shí)還是比較容易弄懂的。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 物理觀念：知道天然放射現(xiàn)象及三種射線的本質(zhì)，了解核子、同位素的基本觀念，知道原子核的組成。科學(xué)思維：掌握三種射線的本質(zhì)，能夠利用磁場、電場區(qū)分它們，理解原子核的構(gòu)成，并能分析、解決相關(guān)問題，提高解題能力。科學(xué)探究：通過利用磁場探究三種射線的本質(zhì)，學(xué)習(xí)用α粒子轟擊原子核發(fā)現(xiàn)核子，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，提高觀察與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：體會(huì)科學(xué)家們探索射線的艱辛，以及實(shí)事求是、不畏艱險(xiǎn)的科學(xué)精神，增強(qiáng)探究科學(xué)的意識(shí)。
教學(xué)準(zhǔn)備 多媒體課件等
活動(dòng)設(shè)計(jì)
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 "放射性"這個(gè)詞我們應(yīng)該經(jīng)常聽說 人們認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性現(xiàn)象開始的。什么是放射性呢？人類又是如何發(fā)現(xiàn)原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？ 思考什么是放射性。 從學(xué)生在日常生活中聽過的詞匯引入新課，激發(fā)學(xué)生的興趣。
講授新課 一、天然放射現(xiàn)象1896年 法國物理學(xué)家貝克勒爾：鈾和含鈾礦物能發(fā)出射線，穿透黑紙使底片感光。1898年居里夫婦：深入研究鈾，發(fā)現(xiàn)發(fā)射性更強(qiáng)新元素：釙（Po），鐳（Ra）。放射性：物質(zhì)能發(fā)射射線的性質(zhì)放射性元素：具有放射性的元素放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于或等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．元素的放射性，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)！射線到底是什么呢？二、射線的本質(zhì)α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張紙就能把它擋住.β射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，還能穿透幾毫米厚的鋁板. γ 射線的穿透本領(lǐng)極強(qiáng)，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板電離作用：射線飛行途中遇到原子并將其部分能量轉(zhuǎn)移給原子中的電子，使這個(gè)電子脫離核的束縛成為自由電子。三種射線的比較方法在電場、磁場中偏轉(zhuǎn)情況的比較課堂練習(xí)1、(多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,如下圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的是(　　)解析：已知α粒子帶正電,β粒子帶負(fù)電,γ射線不帶電,根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)所受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場中所受電場力方向,可知A、B、C、D四幅圖中,α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的,但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷。帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑 ,將其數(shù)據(jù)代入,則α粒子與β粒子的半徑之比為由此可見A錯(cuò)誤，B正確帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,設(shè)初速度為vo,垂直電場線方向位移為x,沿電場線方向位移為y,則有x=vot.y=對(duì)某一確定的x值,a、β粒子沿電場線偏轉(zhuǎn)距離之比為0.027，由此可見C錯(cuò)誤，D正確答案：AD三、原子核的組成放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu). 原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？ 1. 質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子。經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個(gè)電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個(gè)電子質(zhì)量的1836倍.進(jìn)一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。質(zhì)子帶正電荷，電荷量與一個(gè)電子的電荷量相等。質(zhì)子的質(zhì)量為mp= 1.672621898x 10-27 kg .同樣的方法，從氟、鈉、鋁的原子核中打出了質(zhì)子。------質(zhì)子是原子核的組成部分。 原子核是否只是由質(zhì)子組成呢？盧瑟福進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)．2. 中子的發(fā)現(xiàn)1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電.是中性粒子.中子不帶電，用n表示。中子的質(zhì)量是mn= 1.674 927471 x 10-27 kg 原 子 核 的 組 成 （核）電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)原子核的表示:知識(shí)歸納1.對(duì)核子數(shù)、電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)的理解(1)核子數(shù):質(zhì)子和中子質(zhì)量差別非常微小,二者統(tǒng)稱為核子,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和叫核子數(shù)。(2)電荷數(shù)(Z):原子核所帶的電荷總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍,通常用這個(gè)整數(shù)表示原子核的電荷量,叫作原子核的電荷數(shù)。(3)質(zhì)量數(shù)(A):原子核的質(zhì)量等于核內(nèi)質(zhì)子和中子的質(zhì)量的總和,而質(zhì)子與中子質(zhì)量幾乎相等,所以原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍,這個(gè)整數(shù)叫作原子核的質(zhì)量數(shù)。2.同位素原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目,進(jìn)而也決定了元素的化學(xué)性質(zhì),同種元素的質(zhì)子數(shù)相同,核外電子數(shù)也相同,所以有相同的化學(xué)性質(zhì),但它們的中子數(shù)可以不同,所以它們的物理性質(zhì)不同。把具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子核組成的元素互稱為同位素。同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,但物理性質(zhì)不同。課堂練習(xí)2、已知鐳的原子序數(shù)是88,原子核的質(zhì)量數(shù)是226。試問:(1)鐳核中有幾個(gè)質(zhì)子 幾個(gè)中子 (2)鐳核所帶電荷量是多少 (3)若鐳原子呈現(xiàn)中性,它核外有幾個(gè)電子 解析：因?yàn)樵有驍?shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的,原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù),故質(zhì)子數(shù)為88,中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差,即N=A-Z=226-88=138。(2)鐳核所帶電荷量Q=Ze=88×1.6×10-19 C=1.408×10-17 C。(3)鐳原子呈中性,則核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),故核外電子數(shù)為88。答案：(1)88　138　(2)1.408×10-17 C　(3)88　(4)113∶114 理解放射性和放射性元素的含義。理解三種射線的本質(zhì)。完成表格。完成課堂練習(xí)。思考：原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)究竟如何？了解質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程。思考原子核是否只由質(zhì)子組成。明確原子核的組成。學(xué)會(huì)原子核的表示方法。總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。完成課堂練習(xí)。 通過對(duì)科學(xué)家探索歷程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生理解什么是放射性，什么是放射性元素。通過對(duì)比和列表格的方式，讓學(xué)生更好的理解三種射線的本質(zhì)。提出問題，引發(fā)學(xué)生思考。引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際情況出發(fā)，思考原子核是否只由質(zhì)子組成。培養(yǎng)學(xué)生在解決問題的時(shí)候要從實(shí)際出發(fā)。舉例說明，讓學(xué)生更好的理解原子核的表示方法，加深學(xué)生對(duì)此表示方法的印象。對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，便于學(xué)生理解和記憶。
拓展提高 A.它們的質(zhì)子數(shù)相等B.若為中性原子,它們的核外電子數(shù)相等C.它們的核子數(shù)相等D.它們的化學(xué)性質(zhì)相同解析：氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3,質(zhì)子數(shù)和中性原子狀態(tài)核外電子數(shù)均相同,都是1,中子數(shù)等于核子數(shù)減去質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)各不相同,A、B正確,C錯(cuò)誤;同位素化學(xué)性質(zhì)相同,只是物理性質(zhì)不同,D正確。答案：ABD2.據(jù)最新報(bào)道,放射性同位素鈥 在醫(yī)療領(lǐng)域有重要應(yīng)用,該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是(　　)A.32 B.67 C.99 D.166解析：根據(jù)原子核內(nèi)各量的關(guān)系可知核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=67,中子數(shù)為166-67=99,故核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為99-67=32,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。答案：A3.天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,由此可推知(　　)A.②來自原子核外的電子B.①的電離作用最強(qiáng),是一種電磁波C.③的電離作用較強(qiáng),是一種電磁波D.③的電離作用最弱,屬于原子核內(nèi)釋放的光子解析：射線均來自核內(nèi),A錯(cuò)誤;從圖中可看出,一張紙能擋住①射線,則①射線一定是α射線,其貫穿本領(lǐng)最差,電離能力最強(qiáng),但不是電磁波,而是高速粒子流,B錯(cuò)誤;鋁板能擋住②,而不能擋住③,說明③一定是γ射線,其電離能力最弱,貫穿本領(lǐng)最強(qiáng),是一種電磁波,屬于原子核內(nèi)以能量形式釋放出來的以光速運(yùn)行的高能光子,C錯(cuò)誤,D正確。答案：D 完成拓展提高。 通過練習(xí)，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。
課堂小結(jié) 一、天然放射現(xiàn)象1、放射性2、三種射線二、原子核1、組成：質(zhì)子、中子2、數(shù)量關(guān)系（核子數(shù)、電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)） 總結(jié)本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容。 幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí)，建立知識(shí)框架。
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