原子核结构的教案设计范文大全

第一篇：原子核结构的教案设计

新课标要求

1、知识与技能

(1)知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

2、过程与方法

(1)通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法;

(2)通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

3、情感、态度与价值观

(1)树立正确的，严谨的科学研究态度;

(2)树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

教学重点：原子核的组成。

教学难点：如何利用磁场区分质子与中子

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备

1、原子核的组成问提：质子：由谁发现的?怎样发现的?中子：发现的原因是什么?由谁发现的?(卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子)

小结：

①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，中子(nucleon)不带电，②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。

提问：③原子核的电荷数是不是电荷量?④原子荷的质量数是不是质量?

提示：③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。

小结：③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数

④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

⑤符号表示原子核，X：元素符号;A：核的质量数;Z：核电荷数

一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少?(核子数是235，质子数是92，中子数是143)

2、同位素(isotope)

(1)定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

(2)性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

提问：列举一些元素的同位素?

提示：氢有三种同位素：氕(通常所说的氢)，氘(也叫重氢)，氚(也叫超重氢)，符号分别是：。

碳有两种同位素，符号分别是。

第二篇：《原子与原子核的结构》教案1

《原子与原子核的结构》

(一)引入 新课 复习提问：

1.卢瑟福通过什么实验产生了质子？试写出这个实验的核反应方程式.质子的发现引导人们更进一步去研究原子核的内部结构，10多年后，科学家经过深入研究发现了原子核中另一种新的基本粒子——中子.(二)教学过程设计 1.中子的发现.(1)卢瑟福的假说.质子发现后，有人提出原子核可能是由带正电的质子组成的.但这设想在解释除氢原子核外的其他原子核时遇到了困难，大多数原子核的电荷数与质量数不相等，如铀238的电荷数为92，若都由质子组成，其质量数也应是92，而除质子外剩下146的质量数是什么呢？ 1920年，根据以上分析，卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子.(2)约里奥·居里夫妇的实验.1930年发现，用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)时产生一种射线，这种射线贯穿能力极强，能穿透十几厘米厚的铅板，当时人们已知的射线中只有γ射线能穿透铅板，所以认为这种射线为γ射线.1932年约里奥·居里夫妇用这种射线去轰击石蜡(含有大量氢原子)，竟从石蜡中打出质子，如图1(用投影幻灯片打出)，由于被打出质子能量很大，与γ射线的能量不符合，但这射线究竟是什么？约里奥·居里夫妇没有得出最后的结论.(3)查德威克实验.1932年英国物理学家查德威克仔细研究了这种射线，发现它是中性粒子流，在磁场中不偏转，它的速度不到光速的十分之一，因此排除了它是γ射线的可能.后查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，结果打击了一些氢核(质子)和氮核，并测量出被打出的氢核和氮核的速度，由此推算出这种射线的质量.测量结果表明，被打出的原子核的速度是不同的，如被打出的氢核的速度有大有小，查德威克认为其中速度最大的氢核是由于未知射线中的粒子与它正碰的结果，其他速度较小的是由于斜碰的结果.(4)中子的发现.分析：查德威克认为它们之间的碰撞是弹性正碰；设未知粒子质量为m，速度为v，氢核的质量为mH，最大速度为v′H，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：

mv=mv′＋mH·v′H，(1)

其中v′是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：

同样可求出未知射线与氮原子碰撞后，打出的氮核的速度

查德威克在实验中测得氢核的最大速度为v′H=3.3×109cm／s，氮核的最大速度为 v′N=4.7×108cm/s

(5)

(6)将速度的最大值代入方程(6)，可得：

(7)可得：m=1.15mH.查德威克还用别的物质代替氢和氮重做这个实验，可得到同样的结果.后来更精确实验测出，此粒子质量非常接近于质子质量，只比后者大千分之一多(此粒子质量是1.674920×10-27kg，质子质量是1.672614×10-27kg).查德威克发现的这种与质子质量差不多的粒子，由于不带电，所以

发现中子的核反应方程式为

实验证实，从许多原子核里都能打出中子，可见中子也是原子核的组成部分.中子的发现是物理学发展史上的一件大事，由于中子不带电，所以更容易接近或打进原子核.不少科学家用中子轰击原子核，进一步揭示了物质的微观结构，对近代物理学的发展起了很大作用.由此也可看出科学的预言和假说的重要作用，它可引导人们发现新的事实和规律.中子的发现的历史事实也使我们明确，在科学研究中要时刻保持严谨的态度，否则会像约里奥.居里夫妇一样与中子这样重要的发现失之交臂.由于发现了中子，查德威克获得1935年诺贝尔物理学奖.中子的发现是科学假设和理论推证相结合的产物，也是查德威克与许多物理学家共同努力的结果.查德威克事后说：“先进的科学知识通常是很多人劳动的成果.” 2.原子核的组成.中子发现后，原子核是由质子和中子组成的看法很快得到了公认.质子和中子统称为核子.质子带一个单位正电荷，质量数为1；中子不带电，质量数也是1.在核中：电荷数=质子数=核外电子数.质量数=质子数+中子数.个质子，质量数为14，所以中子数为14—7=7，则氮核是由7个质子和7个中子组成的.同位素：具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素.如氘

在天然放射现象中，放射出的三种射线：α粒子是氦核，它是由2个质子和2个中子结合在一起从核中发射出来的，其核反应方程式为：

β粒子是电子，这是由中子转化为质子和电子，其核反应方程式为：

γ射线是由光子组成，后面会讲到.(三)课堂小结

1.在原子核由质子组成的说法遇到困难时，卢瑟福预言：原子核中可能存在着与质子质量差不多的不带电粒子，称为中子.2.查德威克通过对许多实验的分析，并运用动量守恒和能量守恒的规律，测量并计算出被一些人误认为γ射线的粒子的电性和质量，从而发现了质量与质子差不多，不带电的中性粒子——中子.3.原子核是由质子和中子组成的.它的电荷数等于质子数，它的质量数等于质子数加中子数.4.了解同位素的意义.知道天然放射现象中α粒子和β粒子的形成及核反应方程式.(四)复习提问

2.一个中子以速度V0与一静止的原子核作正面弹性碰撞，原子核的质量为A，则该原子核得到的能量E2与中子的起始能量E0之比为

(1)证明上述关系式.根据弹性碰撞的规律可列出动量守恒和动能守恒的方程：若中子质量为m0.原子核质量为mA=Am0.(1)m0v0=m0v′＋mAv，(1)

(2)

(2)因为A=12，则可求

(五)作业

练习二：(2)、、(4)、(5)、(6).(3)

第三篇：第一节原子的核式结构 原子核

原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。

卢瑟福出生于新西兰。卢瑟福在英国剑桥大家卡文迪许实验室学习了三年，当时领导实验室的是卓越的物理学家汤姆生。

1896年，贝克勒耳发现了铀盐能发射出穿透力很强的辐射。不久卢瑟福就证明了这种“铀射线”与Ｘ射线不同，他把能够使大量原子电离但易被吸收的粒子叫α粒子后来证实（α粒子就氦核），α粒子带正电，具有较大的功能，它的质量是电子质量的七千多倍。

卢瑟福是天才的实验物理学家，他利用当时的实验条件，对原子的结构进行了实验研究。1909年，卢瑟福交给一位新来的学生、青年物理学家马斯登一项简单的任务，要他数一数穿过各种物质薄片（金、铜、铝等）的α粒子，这些薄片是放在放射源和荧光屏之间的，卢瑟福想看一看马斯登能不能看到什么奇异现象，当时大家都接受汤姆生的原子模型，按照这种模型，α粒子应该很容易地穿过原子球，不应该发生散射现象，但是马斯登注意到，虽然绝大多数的α粒子穿过了薄片，但是仍然可以看到散射现象——有一些粒子好像是跳回来了，实验重复了很多次，卢瑟福经过深入的研究和思考以后，得出了下面的结论：原子是一个很复杂的系统，它有一个带正电的核（原子核），在核周围的一定轨道上转动着带负电的电子。

1918年，卢瑟福接替退休的汤姆生的职位，担任著名的卡文迪许实验室主任，他在那里一直工作到逝世。

有关α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）

绝大多数α粒子穿过金箔后不改变方向；

α粒子碰到电子后运动方向几乎不发生改变；

α粒子散射实验，肯定了汤姆生的原子结构模型；

α粒子散射实验，是卢瑟福原子核式结构模型的实验依据。

［作业布置］

第四篇：原子核的组成教学设计

原子核的组成

新课导入：

【展示铜锅、水】

师：金属铜是由什么构成的？ 生：铜原子

师：那么水分子呢？

生：一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

师：原子是构成物质的一种微粒，那它自身是由什么构成的？ 生：原子核和核外电子。

师：我们都知道原子很小，原子核比原子小得多。

假设我们把原子比喻成直径为200米的体育馆，那么原子核有多大呢？ 生：蚂蚁

师：原子核相当于体育馆里面的一只小蚂蚁。

原子核虽小，但它并不简单，今天我们就一起来学习原子核的组成。

新课推进：

师：请同学们回忆一下，在初中我们已学过原子核是由哪几部分组成的？ 生：质子和中子。

师：请大家根据表格上所给的数据，思考质子、中子和核外电子的带电情况。生：质子带一个单位正电荷

师：1.602×10-19为一个单位正电荷

生：中子不带电，电子带一个单位负电荷。

师：我们知道原子不带电，中子不带电，质子带一个单位，核外电子带一个单位负电荷，那么我们可以得出质子数与核外电子数有什么关系？ 生：质子数=核外电子数

师：原子核是由质子和中子组成的，中子不带电，原子核所带的电就是原子核内所有质子所带的电，那么我们同样可以得出质子数与核电荷数有什么关系？ 生：质子数=核电荷数 师：在元素中期表中，1号元素是H，2号元素是He，3号元素是Ne，这些元素编排顺序的依据是什么？ 生......师：质子数，化学上规定，原子序数=质子数

推论：质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数，请大家根据这个推论思考13号元素、O元素的质子数、核外电子数、核电荷数、原子序数分别是多少？ 13号元素学生一起回答，O元素叫一个同学起来回答。

师：科学研究表明，原子核体积虽小，但整个原子质量几乎全部集中在原子核上。我们假定质子、中子相对质量为1，那么电子的相对质量相当于质子、中子相对质量的1/1836，几乎可以忽略不计，所以我们可以得出原子的质量几乎全部集中在原子核上。

师：氢同学们看课本31页问题解决的第1题，将F、Na、Al原子的质子数和中子数之和填入表1 —8，并与相对原子质量作比较。生：质子数+中子数≈相对原子质量

师：这是约等于，不是等于。为什么质子数+中子数≈相对原子质量呢？ 生：电子质量几乎可以忽略不计。

师：因为原子的质量几乎全部集中在原子核上。

我们用Z来表示质子数，N来表示中子数，质子数+中子数我们用A来表示，这个A我们把它叫做质量数。所以我们可以得出第2个推论：质量数=质子数+中子数≈相对原子质量。那如何来用这2个推论呢？

让学生做作业本17页第7、10、14题，并进行讲解 师：我们已知道了构成原子的几种微量，那我们能不能通过这几种微量来表示一个原子呢？下面我们一起来学习原子表示法。我们用X表示一个原子的元素符号，在左下角用Z表示它的质子数，在左下角用A来表示它的质量数。A

X Z

下面请同学们用原子表示法表示31页问题解决表1-8中的3个原子

A 请同学上来表示，并提问全部同学，每个原子表示的含义，从中推出 X Z 的含义：表示质子数为Z，质量数为A的X原子。

接着提问学生，X右上角的表示什么意思 生：电荷数

师：那X右下角的表示什么意思

±m 生：原子个数 A C±

X d 师：X上面±m表示什么意思？

Z 生：化合价 3 师：请大家观察1 1H、1H、1H这3个原子的质子数、中子数有什么共同点和不同点 生：质子数相同，中子数不同 14 师：12 6C、6C、6C质子数、中子数有什么异同点 生：质子数相同，中子数不同 师：请同学们再来思考下，我用红框框起来的这两个原子1 1H、6质子数、中子数有什么异同点

生：都不相同

师：那这6个原子的共同点是什么？ 生：都有一定的质子数与中子数 师：我们具有一定质子数与中子数的原子叫做同位素

在初中我们已经学过元素的概念，请同学们回忆一下什么是元素 生：具有相同质子数的同一类原子的总称 3 师：1 1H、1H、1H我们可以说它们属于同一种元素吗？ 生：是

师：我们可以说它们是同一种核素吗？ 生：不能

师：因为核素是需要质子数和中子数都相等的原子才能叫做核素。师：那质子数相等，中子数不等的核素我们叫做什么？

我们把它叫做同位素。3 1 2 比如说1 1H、1H、1H互为同位素，我们把1H叫做氕用H来表示；1H叫做氘，用D来表示；3 1H叫做氚，用T来表示 14 师：同学们思考一下，我们为什么12 6C、6C、6C为同位素呢？ 生....师：因为它们处在元素周期表同一个位置，我们把质子数相同的原子放在同一个位置 请大家在思考一下，C表示什么含义？ 生：碳元素 14 师：12 6C、6C、6C表示什么含义 生：碳的3中核素

师：他们之间有什么关系？ 生：它们之间互为同位素

做作业本17页第2题，并讲解

课堂小结 板书

原子核的组成

质子 带一个单位正电荷

原子核 中子

不带电

化合价质量数—— A

原子Z质子数——

X+d— c+--——离子所带的电荷数

原子个数 e——离子所带的电荷数

1.核外电子 带一个单位负电荷

2、推论1：：质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数 推论2：质子数+中子数≈相对原子质量

3、核素：具有一定质子数和中子数的一类原子

4、同位素：质子数相等、中子数不等的核素

第五篇：5原子核的组成教案

19．1 原子核的组成

★新课标要求

（一）知识与技能

1．了解天然放射现象及其规律。

2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

（二）过程与方法

1．通过观察，思考，讨论，初步学会探究的方法。2．通过对知识的理解，培养自学和归纳能力。

（三）情感、态度与价值观

1．树立正确的，严谨的科学研究态度。2．树立辨证唯物主义的科学观和世界观。

★教学重点

天然放射现象及其规律，原子核的组成。★教学难点

知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们 ★教学方法

教师启发、引导，学生讨论、交流。★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排课时

★教学过程

（一）引入新课

教师：本节课我们来学习新的一章：原子核。本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！

我们已经知道，原子由什么微粒组成啊？ 学生回答：原子由原子核与核外电子组成。

点评：由原来的知识引入新课，对新的一章有一个大致的了解。

教师：那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？

学生思考讨论。

点评：带着问题学习，激发学习热情

教师：人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的。1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。

居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了

发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po），另一种命名为镭（Ra）。

学生一边听，一边看挂图。

点评：配合挂图，展示物理学发展史上的有关事实，树立学生对科学研究的正确态度。

（二）进行新课 1．天然放射现象

（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．具有放射性的元素称为放射性元素．

（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．

学生一边听，一边看书。2．射线到底是什么

教师：那这些射线到底是什么呢？这就激发着人们去寻求答案：把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线如图所示：（投影）

思考与讨论：

①你观察到了什么现象？为什么会有这样的现象？

②如果射线，射线都是带电粒子流的话，根据图判断，他们分别带什么电荷。

③如果不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？ 学生分组讨论，回答问题以及实验方案。

①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。

②根据左手定则，可以判断射线是正电荷，射线是负电荷。③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质，如图

点评：给出实验现象，设置问题情境，引导学生自己得出结论，培养学生的观察，分析，探究的能力。培养学生合作式学习的能力

用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。

教师：我们已经研究了这三种射线的带电性质，那么这些射线还有哪些性质呢？请同学们阅读课文后填写表格。

学生看书，进行总结。

点评：培养学生自学，总结的能力。教师：（帮助小结）

①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。

②三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。

学生对照表格，理解书本知识。

点评：通过对照表格，可以让学生更好的掌握规律性质。3．原子核的组成 教师提问：

①质子：由谁发现的？怎样发现的？ ②中子：发现的原因是什么？是由谁发现的？ 学生看书，然后回答问题

①卢瑟福用粒子轰击氮核，发现质子。

②查德威克发现中子。发现原因：如果原子核中只有质子，那么原子核的质量与电荷量之比应等于质子的质量与电荷量之比，但实际却是，绝大多数情况是前者的比值大些，卢瑟福猜想核内还有另一种粒子。

教师：（帮助小结）

①质子(proton)带正电荷，电荷量与一个电子所带电荷量相等，mp1.67262311027kg

中子(nucleon)不带电，mn1.67492861027kg

②数据显示：质子和中子的质量十分接近，统称为核子，组成原子核。点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。教师：提问：

③原子核的电荷数是不是电荷量？

④原子荷的质量数是不是质量？ 学生看书，然后回答问题：

③不是，原子核所带的电荷量总是质子电荷的整数倍，那这个倍数就叫做原子核的电荷数。

④原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，那这个倍数叫做原子核的质量数。点评：加强学生对书本知识的理解能力，以及语言概括能力。小结：

③原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数 ④原子核的质量数=核子数=质子数+中子数

A⑤ 符号ZX表示原子核，X：元素符号；A：核的质量数；Z：核电荷数

教师：给出思考与讨论题。

一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？ 学生回答：核子数是235，质子数是92，中子数是143。点评：学生回答调动他们学习的积极性。4．同位素(isotope)（1）定义：具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。

（2）性质：原子核的质子数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有相同的化学性质。

学生一边听，一边看书。提问：列举一些元素的同位素？ 学生回答：

氢有三种同位素：氕（通常所说的氢），氘（也叫重氢），氚（也叫超重氢），符号分别123是：1H,1H,1H。

14碳有两种同位素，符号分别是126C,6C。

点评：举例说明同位素的性质，加深对这一概念的理解。例：下列说法正确的是（）A．射线粒子和电子是两种不同的粒子 B．红外线的波长比X射线的波长长 C．粒子不同于氦原子核 D．射线的贯穿本领比粒子强 学生回答：BD

点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X，，，射线，经研究知道，X，射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，射线是电子流，粒子是氦核。从，，三者的穿透本领而言：射线最强，射线最弱，这些知识要牢记。

（三）课堂小结

1．天然放射现象及其规律。2．三种射线的性质。3．原子核的组成。学生总结，讨论。

（四）作业：

1．认真阅读课后的“科学足迹”。完成问题与练习。

2．探究活动：射线的来源：原子核内没有电子，射线如何而来？ 点评：学生课后探究。激发学生学习的热情，为以后的学习作好准备。

★教学体会

这节课由天然放射现象开始，揭示了原子核是可分的。展示物理学发展史上的有关事实，是对学生进行辨证唯物主义思想教育的好素材。放射性元素放出的三种射线只可能从原子核里放出来的，从而引起人们去探索原子核的奥妙，揭开了核物理学的第一页。核物理研究的是原子核的组成及其变换规律，是微观世界的现象，不想宏观世界那样看得见，摸得着，研究起来也就更困难。通过本节的学习，要使学生能对核物理的相关实验基础和研究问题的思路，方法有所体会，了解人类是怎样认识微观世界的。