原子结构》《原子核》教材分析与教学建议教材.ppt
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N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 《原子结构》《原子核》 教材分析与教学建议 王 高 2011.5.29 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 教材分析的作用 1.实现知识信息转化 进行两次转化把静态知识变为动态，便于传 递和学生接纳，转化为学生知识 教科书 教师 学生 第一次转化 第二次转化 自学 教师备课 教师上课 教材分析 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 2.从整体上把握教材——教学成功的关键 3.挖掘教材中的隐含价值 隐含的知识、技能、过程与方法、情感态度 价值观等因素 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 教材分析的内容 分析教材的地位和作用 分析教材的内容和结构，明确教学目标、重 点和难点 挖掘教材的科学方法、能力培养因素 挖掘情感态度价值观因素，分析教材中的学 习心理问题 设计适当的教学方式或提出合理的教学建议 。
N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 泛读 有关资料，明确教学定位 1、物理课程标准、教学参考书、省教 学要求、考试说明 2、相关教材：初中教材、大学教材、 相关学科教材、其他模块教材 3、有关期刊杂志 教材分析的基本步骤 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 通读 对教材有一个总体把握 了解教材的基本内容、知识体系、结构 特点以及各部分知识之间的内在联系和逻辑关 系 结合课程标准，分析教材的编写意图、 内容选取、程度要求、风格特点等 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L ①清晰教材中知识的逻辑结构； ②抓住教材中的重点和难点； ③知道在生活、生产、科学技术中的实际应用； ④了解科学方法和能力培养、情感态度价值观教育的因素； ⑤认识教材的地位和作用 细读 进行整体分析 在通读的基础上，对教材进行深入研究， 从整体上对该章教材进行分析。
做到： N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L ①透彻理解教材中的全部知识； ②弄清本节教材的地位，课程标准、教学要求中的具体要求； ③分析学生学习心理特点，易犯的错误及其原因、难点的成因 及突破方法； ④找出本节教材的教学特点和讲清知识的关键，选择合适的教 学策略、方法、设计教学过程，进行有效教学 精读 进行具体分析 在细读的基础上，对某一节进行深入钻研，分析每一 段，研究每一句，斟酌每一词与每一字，细致、具体 地分析教材做到： N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 《原子物理》知识结构 原子 核外电子 原子核 （一）教材的主线和体系 第十八章 原子结构 第十九章 原子核 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 《原子结构》知识结构 对阴极射线的研究 电子的发现 问题 ：原子的结构是怎样的？ α粒子散射实验 原子核式结构模型 研究： 氢原子光谱 玻尔原子模型 第十八章 原子结构 “枣糕”模型 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 《原子核》知识结构 原子核组成——核子 原子核变化 核子作用与核能 衰变 人工转变 轻核聚变 重核裂变 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L （二）科学发现的历史和科学研究的方法 在科学发现中，科学家们通过对实验事实的分析，提出 模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确 的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新 的学说。
科学研究就是这样不断发展的 阴 极 射 线 电 子 发 现 汤姆 孙的 原子 模型 α粒子 的散 射实 验 卢瑟 福的 核式 结构 模型 氢原 子光 谱 玻 尔 原 子 模 型 1.模型化方法 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 三个原子模型的对比 实验实验 基 础础 结结构差异成功和局限 “枣枣糕” 模型 电电子的 发现发现 带带正电电物质质均 匀分布在原子 内,电电子镶镶嵌其 中 解释释了一些实验实验 事 实实,无法说说明α粒 子散射实验实验 核式结结 构模型 α粒子散 射实验实验 全部正电电荷和 几乎全部质质量 集中在核里,电电 子绕绕核旋转转 成功解释释了α粒子 散射实验实验 ,无法解 释释原子的稳稳定性与 原子光谱谱的分立特 征 玻尔的原 子模型 氢氢原子 光谱谱的 研究 在核式结结构模 型基础础上,引入 量子化观观点 成功解释释了氢氢原子 光谱谱,无法解释较释较 复杂杂的原子光谱谱 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 2.粒子散射实验方法 这种方法在原子物理、原子核物理和粒子物理的研究中 被广泛应用。
质子和中子的发现都与 α 粒子散射实验有关 而在原子的核式结构的建立中， α粒子散射实验更是起 到决定性的作用 教材既关心α粒子散射实验为什么能得出原子的核式 结构模型这一结果，更关心科学家是怎样进行α粒子 散射实验的？甚至为什么用这样的实验仪器装置？也 就是说，新教材更关心α粒子散射实验结果的得出过 程及其在这一过程中所体现出来的科学思想和科学方 法这实际上就是提供了一个信息，要求在教学过程 中不仅要关注结果，解决实际问题，更要关注如何利 用这些思想和方法创造性地解决问题 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 在微观世界中，单个的微观事件是不可观测的，而 量子理论对大量原子核的行为可以做出统计预测，如“ 半衰期”就是描述这种统计规律的一个概念量子统计 既考虑到粒子运动状态有不连续性，又考虑到同类微 观粒子“全同性”（可用波函数描述）的统计规律 3.统计思想方法 a 粒子散射实验中的绝大多数、少数、极少数 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L （三）教学目标的定位 原子结构内容标标准 （1）了解人类类探索 原子结结构的历历史以及有关经经 典实验实验 。
例1 用录录像片或计计算机模拟拟 ，演示α粒子散射实验实验 （2）通过对氢过对氢 原子光谱谱的分 析，了解原子的能级结级结 构 例2 了解光谱谱分析在科学 技术术中的应应用 活动动建议议:观观看有关原子结结构 的科普影片 1．电子的发现 2．原子的核式结构模型 3．氢原子光谱 4．玻尔的原子模型 课程标准 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 原子核 1．内容标标准 （1）知道原子核的组组成知道放射性和原子核的衰变变会用 半衰期描述衰变变速度，知道半衰期的统计统计 意义义 （2）了解放射性同位素的应应用知道射线线的危害和防护护 例1 了解放射性在医学和农业农业 中的应应用 例2 调查调查 房屋装修材料和首饰饰材料中具有的放射性，了解相关 的国家标标准 （3）知道核力的性质质能简单简单 解释轻释轻 核与重核内中子数、质质 子数具有不同比例的原因会根据质质量数守恒和电电荷守恒写出 核反应应方程 （4）认识认识 原子核的结结合能知道裂变变反应应和聚变变反应应关注 受控聚变变反应应研究的进进展 （5）知道链链式反应应的发发生条件。
了解裂变变反应应堆的工作原理 了解常用裂变变反应应堆的类类型知道核电电站的工作模式 （6）通过过核能的利用，思考科学技术术与社会的关系 例3 思考核能开发带发带 来的社会问题问题 （7）初步了解恒星的演化初步了解粒子物理学的基础础知识识 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用 2．活动动建议议： （1）通过查阅资过查阅资 料，了解常用的射线检测线检测 方法 （2）观观看有关核能利用的录录像片 （3）举办举办 有关核能利用的科普讲讲座 1．原子核的组成 2．放射性元素的衰变 3．探测射线的方法 4．放射线的应用与防护 5．核力与结合能 6．重核的裂变 7．核聚变 8．粒子与宇宙 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 96.原子核式结结构模型I 97.氢氢原子光谱谱I 98.原子的能级级I 99.原子核的组组成I 100.原子核的衰变变 半衰期I用半衰期公式进进行 定量计计算不作要求 101.放射性的应应用与防护护 放射性同位素 I 102.核力与结结合能 质质量亏 损损 I 103.核反应应方程I 104.重核裂变变 核聚变变I 11年江苏考试说明 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 省教学要求 氢原子光谱（选学） 会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。
（不要求用半衰期公式进行定量计算） 能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比 例的原因选学） 了解爱因斯坦质能方程不要求用质能方程进行定量计算） 了解核反应堆的基本原理知道核电站的工作模式选学） 粒子与宇宙（选学） 新课教学以课程标准和教学要求为准（并集） 高考复习一考试说明和教学要求为准（交集 ） N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 教学建议 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 1电子的发现1６ 2原子的核式原子的核式结结结结构模型构模型1 3氢氢氢氢原子光原子光谱谱谱谱１ 4玻玻尔尔的原子模型的原子模型２ 5复习1 课时安排 第十八章 原子结构 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 第1节 电子的发现 阴极射线 ↓ 关于阴极射线的两种观点：电磁波～粒子流？ ↓ 汤姆孙测量阴极射线的比荷、带负电 ↓ 第十八章 原子结构 阴极射线由带电粒子组成 但粒子或者质量非常小，或者电荷量非常大 ↓ 汤姆孙又直接测量了阴极射线粒子的电荷量 ↓ 阴极射线粒子的电荷与质子相当（负电）质量比质子小 ↓ 发现电子 N A N J I N G Z H O N G H U A M I D D L E S C H O O L 1.汤姆孙直接测比荷 复习带电粒子在电磁场中的运动， 体验 科学探究 中的分析与论证。
第十八章 原子结构 2.“科学足迹”栏目――“电子发现的前夜” 领悟：积累了足够的事实，甚至对事实做了一定的分析 ，也不见得能做出新的发现，科学的洞察力、思想的解 放等都是重要的因素 建议： N A N J I N G Z H O N G 。
