2024_2025学年高中物理第二章原子结构第1节电子的发现与汤姆孙模型教案2鲁科版选修3_5.doc
PAGE
6-
电子的发觉与汤姆孙的原子模型
【教学目标】
（一）学问与技能
1、知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
2、知道电子的发觉是近代物理的三大发觉之一
（二）过程与方法
1、体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法。
2、通过演示试验和历史资料介绍，使学生通过视察现象和阅读历史资料，达到教学目标。
（三）情感看法与价值观
领悟电子的发觉对揭示原子结构的重大意义。
【重点与难点】
重点：相识电子发觉的重大意义，体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法
难点：体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法
【教材分析】
本节由阴极射线和电子的发觉两部分内容组成。重点是电子的发觉过程蕴含的科学方法。首先通过试验说明阴极射线的存在，然后指出科学家对阴极射线的相识，最终仍旧通过试验探讨发觉了电子。电子的发觉说明原子不是组成物质的最小微粒，对揭示原子结构有重大意义，是近代物理三大发觉之一。
电子发觉是一个很好的培育学生分析问题和解决问题实力的内容，相识电子发觉的重大意义，体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法是教学中的重点。通过演示试验和历史资料介绍，使学生通过视察现象和阅读历史资料，达到教学目标。
【教学过程】
教学过程设计
老师活动
学生活动
【情境导入】
街边精致的画报假如逐步放大，可以看到是由许很多多的色块组成（可用画图工具将某张精致图片不断放大），那么，宇宙中的物体假如细分下去，最终将由什么组成呢？今日，我们将深化到微观世界，探究物质的基本组成结构。
电脑演示，引入新课，激发学生学习爱好。
视察图片的逐步放大，激发探究微观世界的爱好。
【新课教学】
问题1：阅读课本23页材料，古人对构成世界万物的元素有哪些典型的观点？现代科学又得出什么结论？
——我国西周的“五行说”认为万物是由金、木、水、火、土五种基本“元素”组成的，古希腊的亚里士多德认为万物的本质是由土、水、火、空气四中基本“元素”组成的；在现代科学中，19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单元。原子是不行再分的最小颗粒，它既不能创生，也不能歼灭，这个观点始终持续到19世纪末微观世界出现的三大发觉。
（学生课本26页阅读材料）
问题2：什么是微观世界的三大发觉？它有什么意义？
——三大发觉分别为X射线、放射性、电子的发觉（粗略介绍三大发觉的内容），三大发觉激励人们不断探究原子的内部结构，预示着人类起先“分裂原子”的探究。
问题3：电子是在哪个试验中被发觉的？这个试验的现象是什么？
——电子是汤姆孙在探讨阴极射线的过程中发觉的；早在1858年，德国物理学家普吕克尔就发觉了气体导电时的“辉光放电”现象。1876年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为“阴极射线”。
问题4：那么阴极射线的本质是什么？它的本质探究有经验了哪些历程？
——电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。
——粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
试验验证：使阴极射线垂直进入电场或磁场，可以发觉阴极射线发生了偏转，可以证明阴极射线是一种带负电的高速粒子流。
板书：一、阴极射线——带负电的高速粒子流
引导学生阅读历史材料。让学生体会电子发觉的历史背景。
演示试验，使学生体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法。
阅读历史材料，抓住要点，知道电子发觉的历史背景。
视察试验现象，体会电子的发觉过程中蕴含的科学方法。
问题5：质量和电荷是微观粒子的本质属性，电荷和质量的比值同样反映它的本质属性，所以测量比荷（荷质比）是确定粒子性质的有效方法，那么如何测量阴极射线这种带负电的高速粒子流的比荷呢？
——首先，先测出高速粒子流的速度，在平行金属板区域加一磁场且磁场方向垂直纸面对外，当满意条件时，阴极射线不发生偏转，即。
方法一：用“磁偏转”测定组成阴极射线的粒子的比荷的表达式：
撤去电场，单保留磁场，阴极射线在磁场中做匀速圆周运动
洛伦兹力供应向心力有：
，又有
且
可得
方法二：用“电偏转”测定组成阴极射线的粒子的比荷的表达式
撤去磁场，单保留电场，阴极射线在电场中做类平抛运动
又有：，且，可得
问题6：试验测量阴极射线的比荷是多少？有什么发觉？
——测出的比荷数值大约1011
问题7：阅读材料，汤姆孙又进行了哪些试验？结果如何？
——汤姆孙用不同材料的阴极和不同的方法做试验，所得比荷的数值是相等的，说明这种粒子存在于不同的物质中；汤姆孙后续的试验粗略测出了这种粒子的电荷量的确与氢离子的电荷量差别不大，说明其质量约为氢离子质量的近两千分之一，是一种比氢原子更小的粒子。后来，物理学家把新发觉