資源簡(jiǎn)介

(共27張PPT)
第四章 原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性
人教版 選擇性必修第三冊(cè)
（單元解讀）
目錄
CONTENTS
1
《課標(biāo)》要求
2
學(xué)習(xí)目標(biāo)
3
內(nèi)容分析
4
本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
5
教學(xué)策略
01
《課標(biāo)》要求
《課標(biāo)》要求
3.3.1了解人類(lèi)探索原子及其結(jié)構(gòu)的歷史。知道原子的核式結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)對(duì)氫原子光譜的分析，了解原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。
3.4.1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解光電效應(yīng)現(xiàn)象。知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論說(shuō)明光的波粒二象性。
《課標(biāo)》要求
3.4.2 知道實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，了解微觀世界的量子化特征。體會(huì)量子論的建立對(duì)人們
認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的影響。
02
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
節(jié)次 學(xué)習(xí)目標(biāo)
第1節(jié) 普朗克黑體輻射理論 物理觀念∶了解黑體輻射以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，知道能量量子化的內(nèi)涵。
科學(xué)思維∶對(duì)比經(jīng)典能量觀和微觀能量子的特點(diǎn)，體會(huì)量子化物理模型的建立過(guò)程。
科學(xué)探究：通過(guò)觀察熱輻射的強(qiáng)度波長(zhǎng)的關(guān)系圖培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任∶了解能量子概念的提出的科學(xué)過(guò)程，領(lǐng)會(huì)這一科學(xué)突破過(guò)程中科學(xué)家的思想，體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。
第2節(jié) 光電效應(yīng) 物理觀念：知道光電效應(yīng)現(xiàn)象、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及用愛(ài)因斯坦理論解釋光電效應(yīng)。形成光量子初步的物理觀念，通過(guò)學(xué)習(xí)康普頓效應(yīng)解釋一些天空為什么是藍(lán)的現(xiàn)象，能應(yīng)用光的波粒二象性解決一些實(shí)際問(wèn)題。
科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力，運(yùn)用愛(ài)因斯坦理論對(duì)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行解釋。運(yùn)用光量子假說(shuō)成功解釋光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)，形成光具有能量和動(dòng)量的思維觀念。
科學(xué)探究：通過(guò)觀察光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。通過(guò)光量子假說(shuō)分析光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和康普頓效應(yīng)。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：感受微觀世界的奇妙和諧，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，能夠體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能從科學(xué)家的工作中感悟科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生類(lèi)比思想，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
節(jié)次 學(xué)習(xí)目標(biāo)
第3節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)核式模型 物理觀念：知道陰極射線(xiàn)及本質(zhì)，了解電子及其比荷，知道原子的核式結(jié)構(gòu)模型及原子核的電荷與尺度。
科學(xué)思維：掌握電子的電荷量、原子的核式結(jié)構(gòu)模型，能夠通過(guò)科學(xué)推理解決相關(guān)的問(wèn)題。
科學(xué)探究：探究陰極射線(xiàn)的本質(zhì)，理解α粒子散射實(shí)驗(yàn)，揭示實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，得出結(jié)論，體會(huì)科學(xué)家的探索方法，提高觀察與實(shí)驗(yàn)的能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)學(xué)習(xí)體驗(yàn)科學(xué)家探索科學(xué)的艱辛，堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)積極探索科學(xué)的興趣。
4.2氫原子光譜和玻爾的原子模型 物理觀念：知道玻爾原子理論基本假設(shè)的內(nèi)容，了解能級(jí)、能級(jí)躍遷、能量量子化、基態(tài)、激發(fā)態(tài)等概念和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
科學(xué)思維：掌握玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋?zhuān)苡迷幽芗?jí)圖分析、推理、計(jì)算，提高解決問(wèn)題的能力。
科學(xué)探究：通過(guò)對(duì)氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究及玻爾理論的理解，揭示物理現(xiàn)象的科學(xué)本質(zhì)，提高探究能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)會(huì)用事實(shí)說(shuō)話(huà)，堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，體驗(yàn)科學(xué)家的艱辛，激發(fā)探索科學(xué)規(guī)律的熱情。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
節(jié)次 學(xué)習(xí)目標(biāo)
第5節(jié) 粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立 物理觀念：知道德布羅意波，光有波動(dòng)性和粒子性、量子力學(xué)等基本觀點(diǎn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
科學(xué)思維：掌握光的波粒二象性，理解其對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系；并能應(yīng)用波粒二象性解釋有關(guān)現(xiàn)象，提高分析、推理能力。
科學(xué)探究：通過(guò)學(xué)習(xí)電子衍射、與干涉的探究，學(xué)會(huì)觀察與討論，并能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，提高動(dòng)腦能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)習(xí)科學(xué)家們探究物質(zhì)波、建立量子力學(xué)的艱辛，堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。
03
內(nèi)容分析
內(nèi)容分析
第1節(jié)
本節(jié)內(nèi)容由黑體與黑體輻射、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和能量子三部分組成。在必修課程的基礎(chǔ)上，本節(jié)對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述，特別是對(duì)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與經(jīng)典電磁輻射理論相矛盾的問(wèn)題，有了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)過(guò)程解析，使普朗克的能量量子化假說(shuō)的引人有了扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本節(jié)重點(diǎn)是通過(guò)對(duì)不同溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)圖像的分析，讓學(xué)生感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法。難點(diǎn)是如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)能量量子化假說(shuō)。
教科書(shū)給出了不同溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，介紹了經(jīng)典理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間產(chǎn)生的矛盾，在此基礎(chǔ)上引出普朗克的能量子假說(shuō)。對(duì)于這部分內(nèi)容，教科書(shū)是按物理學(xué)的歷史脈絡(luò)展開(kāi)的，目的是使學(xué)生能從前輩大師的工作中體會(huì)科學(xué)探究的真實(shí)過(guò)程。教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)家進(jìn)行探究的科學(xué)方法與科學(xué)精神。
內(nèi)容分析
第2節(jié)
本節(jié)內(nèi)容由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律、光電效應(yīng)經(jīng)典解釋中的疑難、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論、康普頓效應(yīng)和光子的動(dòng)量、光的波粒二象性五部分組成，內(nèi)容較多，難度較大。本節(jié)知識(shí)是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，教科書(shū)把這些內(nèi)容放在一節(jié)的目的是希望讓學(xué)生對(duì)光的本質(zhì)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。
本節(jié)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論。建議教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)造條件做好實(shí)驗(yàn)，用好教科書(shū)的幾幅插圖。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)是認(rèn)識(shí)光的粒子性的重要依據(jù)，愛(ài)因斯坦在普朗克能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上，用量子思想對(duì)光電效應(yīng)的解釋是科學(xué)轉(zhuǎn)折的重大信號(hào)，更多的科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注普朗克提出的量子觀點(diǎn)，并開(kāi)創(chuàng)了新的局面。
內(nèi)容分析
第3節(jié)
本節(jié)內(nèi)容由電子的發(fā)現(xiàn)、原子的核式結(jié)構(gòu)模型、原子核的電荷與尺度三部分組成。重點(diǎn)是電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)于人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的重要意義，以及盧瑟福在a粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的原子的核式結(jié)構(gòu)模型。本節(jié)內(nèi)容開(kāi)啟了對(duì)原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)歷史與其科學(xué)研究方法的探索旅程。教科書(shū)通過(guò)介紹人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義。
電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，對(duì)揭示原子結(jié)構(gòu)有重大意義，是19世紀(jì)末物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)(X 射線(xiàn)、放射性、電子)之一。物質(zhì)通常是不帶電的，即原子應(yīng)該是電中性的，由于原子含有帶負(fù)電的電子，推想到原子中還有帶正電的部分。這就提出了進(jìn)--步探索原子的結(jié)構(gòu)、建立原子模型的問(wèn)題。
內(nèi)容分析
第4節(jié)
本節(jié)內(nèi)容主要分為兩大部分:第一部分是光譜、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和經(jīng)典理論的困難;第二部分是玻爾原子理論的基本假設(shè)、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋和玻爾理論的局限性。第二部分是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
本節(jié)內(nèi)容再現(xiàn)了原子結(jié)構(gòu)理論在實(shí)踐中接受檢驗(yàn)、推理、再檢驗(yàn)、再修正的過(guò)程。要在教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生體會(huì)到，從原子核式結(jié)構(gòu)(理論)→經(jīng)典理論難以解釋(實(shí)踐)→玻爾原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)(新理論)→對(duì)氫光譜的成功解釋(再實(shí)踐)的科學(xué)探究過(guò)程，領(lǐng)會(huì)科學(xué)方法和科學(xué)精神。
內(nèi)容分析
第5節(jié)
本節(jié)內(nèi)容由粒子的波動(dòng)性、物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、量子力學(xué)的建立和量子力學(xué)的應(yīng)用四部分組.成。教科書(shū)第一-部分介紹了1924年德布羅意如何受到普朗克能量子和愛(ài)因斯坦光子理論的啟發(fā),提出實(shí)物粒子也具有波粒二象性的假設(shè)，并提出德布羅意波的概念。實(shí)物粒子具有粒子性已是不爭(zhēng)的事實(shí)，實(shí)物粒子的波動(dòng)性還有待于實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。教科書(shū)第二部分介紹了1927 年戴維森和G.P.湯姆孫分別利用單晶和多晶晶體做了電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，成功地觀察到了電子束的衍射圖樣，從而證實(shí)了實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。教科書(shū)后兩部分簡(jiǎn)單介紹了量子力學(xué)的建立過(guò)程，并利用時(shí)間軸向列表介紹了一些量子力學(xué)推動(dòng)的重要技術(shù)，以及這些技術(shù)的應(yīng)用。
本節(jié)教科書(shū)中關(guān)于粒子的波動(dòng)性?xún)?nèi)容是對(duì)學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比思想方法培養(yǎng)的好素材，在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)高度重視。
04
本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué) 重點(diǎn) 1、黑體輻射和能量量子化。
2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和用愛(ài)因斯坦理論解釋光電效應(yīng);光電效應(yīng)方程、康普頓效應(yīng)和光的波粒二象性。
3、了解電子及其比荷，知道原子的核式結(jié)構(gòu)模型及原子核的電荷與尺度。
4、玻爾原子理論的基本假設(shè)。
5、實(shí)物粒子的波粒二象性，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)波，量子力學(xué)的建立。
教學(xué) 難點(diǎn) 1、理解能量量子化假說(shuō)。
2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和用愛(ài)因斯坦理論解釋光電效應(yīng)。
3、探究陰極射線(xiàn)的本質(zhì)，理解α粒子散射實(shí)驗(yàn)，揭示實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，得出結(jié)論，體會(huì)科學(xué)家的探索方法，提高觀察與實(shí)驗(yàn)的能力。
4、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋。
5、實(shí)物粒子的波粒二象性，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)波。
05
教學(xué)策略
教學(xué)策略
1.從科學(xué)概念蛻變的歷史軌跡中領(lǐng)悟科學(xué)家的科學(xué)探究
在普朗克提出能量量子化假說(shuō)之前，人們總認(rèn)為能量值是連續(xù)的。通過(guò)展示科學(xué)家探究黑體 輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的歷史軌跡，可以讓學(xué)生感悟到物理學(xué)研究方法的進(jìn)步中包含著傳統(tǒng)觀念的蛻變，以及科學(xué)家的獨(dú)特思考與探索。
例如，1900年，在黑體輻射問(wèn)題面前，普朗克作出了與經(jīng)典觀念相沖突的假設(shè)，即輻射的 能量是一份一份地向外發(fā)出的，基于這個(gè)假說(shuō)的數(shù)學(xué)公式與實(shí)驗(yàn)吻合得非常完美。關(guān)于這個(gè)問(wèn) 題，《普通高中教科書(shū)物理必修第三冊(cè)》第十三章第5節(jié)“能量量子化”已對(duì)黑體、能量子等概 念進(jìn)行了初步的介紹。本章再次介紹黑體輻射和普朗克的能量量子化假說(shuō)，目的是突出黑體輻射 的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與經(jīng)典電磁理論的矛盾，進(jìn)一步引出能量量子化
教學(xué)策略
假說(shuō)。關(guān)于普朗克為什么會(huì)想到微觀 粒子的能量是量子化的，他當(dāng)時(shí)的具體想法已經(jīng)不重要了，重要的是這個(gè)假說(shuō)的推論與事實(shí)相符。這是反映科學(xué)家完成科學(xué)探究過(guò)程的關(guān)鍵要素之一，這一點(diǎn)在教學(xué)中應(yīng)予以強(qiáng)調(diào)。
1905年，愛(ài)因斯坦推廣了普朗克假說(shuō)，提出了光量子理論。為了解釋光電效應(yīng)，必須假定 電磁波本身的能量也是不連續(xù)的，即認(rèn)為“光”本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子(光子)組 成的，這一理論使光電效應(yīng)的全部實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到圓滿(mǎn)解釋。基于光量子理論得出的光電效應(yīng)方 程，圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，并經(jīng)受了密立根實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步檢驗(yàn)。
教學(xué)策略
另外，教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解以下觀點(diǎn)：光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光子具有粒子性，光電效應(yīng)表明光子具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子既有能量又有動(dòng)量。了解這樣的觀點(diǎn)對(duì)學(xué)生理解 電磁波的物質(zhì)性是很有必要的。教科書(shū)曾在《普通高中教科書(shū)物理必修第三冊(cè)》第九章第3節(jié) “電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度”、第十三章第1節(jié)“磁場(chǎng) 磁感線(xiàn)”和第4節(jié)“電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用”中，就 告訴學(xué)生有關(guān)“磁場(chǎng)”“電場(chǎng)”“電磁場(chǎng)”的物質(zhì)性問(wèn)題。但是，為什么電磁場(chǎng)是一種物質(zhì) 它與通常理解的物質(zhì)，例如水、石塊有什么共性 這些問(wèn)題都未涉及。所以，在此之前關(guān)于電磁場(chǎng)物質(zhì)性的說(shuō)法都只是停留在字面上，無(wú)法讓學(xué)生理解它的真正含義。康普頓效應(yīng)要用動(dòng)量守恒的關(guān) 系來(lái)處理，表明電磁場(chǎng)不但具有能量而且具有動(dòng)量。能量和動(dòng)量是物質(zhì)的最基本屬性，至此，學(xué)生對(duì)電磁場(chǎng)物質(zhì)性的認(rèn)識(shí)才得以深化。
教學(xué)策略
3. 貫穿原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的歷史和科學(xué)研究的方法
在中學(xué)物理課程中，學(xué)生可以通過(guò)自己的探究活動(dòng)來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究、體驗(yàn)探究過(guò)程；也可以 通過(guò)科學(xué)家的探究活動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)探究。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)原子的核式結(jié)構(gòu)，但并不了解這些知 識(shí)是怎樣獲得的。教科書(shū)介紹了科學(xué)家怎樣一步一步地深入認(rèn)識(shí)了原子結(jié)構(gòu)，學(xué)生通過(guò)這段歷史 可以進(jìn)一步了解科學(xué)探究的過(guò)程，了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)微觀世界的方法和途徑，有利于培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展他們的思維能力。
教科書(shū)把人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程大致分為以下三個(gè)階段，每個(gè)階段都體現(xiàn)了科學(xué)探究的特 點(diǎn)。第一階段：發(fā)現(xiàn)電子，認(rèn)識(shí)到原子內(nèi)部也有結(jié)構(gòu)。教科書(shū)首先介紹了人們對(duì)陰極射線(xiàn)本質(zhì)認(rèn) 識(shí)的兩種觀點(diǎn)，以及J.J.湯姆孫對(duì)陰極射線(xiàn)的研究，引出了電子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。電子的發(fā)現(xiàn)，對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)具有重大意義。它使人們改變了認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的最小微粒的看法，認(rèn)識(shí)到原子是由更小的微粒構(gòu)成的。
教學(xué)策略
第二階段：推測(cè)原子中電荷的分布，認(rèn)識(shí)到原子的核式結(jié)構(gòu)。教科書(shū)介紹了盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型。在我們?nèi)粘Ｋ幍暮暧^世界中，可以直接用眼睛觀察 物體的結(jié)構(gòu)，但在原子尺度的微觀世界里，已經(jīng)不能靠眼睛來(lái)獲取信息了。最常用的獲取微觀世界信息的方法是用中性的(如中子)或者帶電的(如α粒子)粒子轟擊所要研究的物質(zhì)，使入射粒子與物體中的微粒相互碰撞。
第三階段：在對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的研究中，經(jīng)典電磁理論遇到了矛盾(原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征),玻爾提出了新的原子理論。通過(guò)上述三個(gè)階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以感悟到，人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)是逐步深入的，在認(rèn)識(shí)各種未知事物時(shí)，理論(假說(shuō))與實(shí)驗(yàn)總是相互促進(jìn)的。科學(xué)家通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的分析，提出模型或假說(shuō)，這些模型或假說(shuō)又在實(shí)驗(yàn)中接受檢驗(yàn)，正確的被肯定下來(lái)，經(jīng)不起檢驗(yàn)的被否定，在新的基礎(chǔ)上再提出新的學(xué)說(shuō)。科學(xué)研究就是這樣不斷向前發(fā)展的。人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，生動(dòng)地體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的這種過(guò)程。
教學(xué)策略
4. 正確認(rèn)識(shí)創(chuàng)新與繼承的關(guān)系
科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的歷史，就是一部創(chuàng)新的歷史。教科書(shū)希望學(xué)生通過(guò)對(duì)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠 感悟創(chuàng)新思維的意義和方式，正確認(rèn)識(shí)創(chuàng)新與繼承的關(guān)系。例如，科學(xué)家在對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò) 程中，盧瑟福提出的原子的核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)，但是，無(wú)法解釋原子 的穩(wěn)定性和原子的分立光譜。玻爾在發(fā)展盧瑟福的模型時(shí)，就保留了它的合理內(nèi)容，即有原子核 存在，而擯棄了其他不合理的內(nèi)容。所以說(shuō)，玻爾的原子理論和盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型之間有一 種繼承和發(fā)展的關(guān)系。同樣，玻爾的原子模型也是不完善的，它解決了原子的穩(wěn)定性問(wèn)題，很好 地解釋甚至預(yù)言了氫原子的光譜，但是面對(duì)更復(fù)雜的原子，玻爾理論也無(wú)能為力。在后來(lái)發(fā)展的 量子理論中，玻爾提出的定態(tài)和在定態(tài)之間躍遷的概念都被保留下來(lái)，而不正確的經(jīng)典軌道概念就被拋棄了。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者湯川秀樹(shù)說(shuō)：“對(duì)舊有知識(shí)的熟知和對(duì)新事物的敏感是一個(gè)人創(chuàng)造力的基礎(chǔ)和源泉。”物理教學(xué)應(yīng)該幫助學(xué)生在熟知已有知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，正確看待繼承和發(fā)展的關(guān)系，提升對(duì)新事物敏感的思維品質(zhì)，鼓勵(lì)他們敢于解脫傳統(tǒng)觀念，勇于提出新見(jiàn)解。
教學(xué)策略
5. 突出量子理論對(duì)人類(lèi)物理觀念的改變
本章是圍繞量子力學(xué)的建立過(guò)程展開(kāi)的，力圖向?qū)W生闡明：量子理論不僅以其概念、原理揭 示了自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的諸多規(guī)律，同時(shí)，這一重大發(fā)現(xiàn)還改變了人們的自然觀、科學(xué)觀，成為人類(lèi)思想和觀念進(jìn)步的偉大階梯。
我們知道，人的科學(xué)素養(yǎng)不僅指科學(xué)知識(shí)方面的素養(yǎng)，它還有更高的層次，也就是對(duì)科學(xué)方 法、科學(xué)意識(shí)和科學(xué)精神等方面的要求。具體來(lái)說(shuō)，教科書(shū)介紹了普朗克黑體輻射理論、愛(ài)因斯 坦光電效應(yīng)理論、康普頓散射理論、玻爾氫原子理論以及德布羅意物質(zhì)波假說(shuō)等一系列理論，這 些理論在解釋實(shí)驗(yàn)方面又都取得了成功。而且，值得注意的是，這些理論都與普朗克常量密切相 關(guān)，教科書(shū)用圖4.5-3 直觀地向?qū)W生展示了這個(gè)關(guān)系。它預(yù)示著這些理論之間存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而引出人們對(duì)建立描述微觀世界的物理理論——量子力學(xué)的需求。
教學(xué)策略
6.課時(shí)安排建議
第1節(jié) 普朗克黑體輻射理論 1課時(shí)
第 2 節(jié) 光電效應(yīng) 1課時(shí)
第 3 節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 1課時(shí)
第 4 節(jié) 氫原子光譜和玻爾的原子模型 1課時(shí)
第5節(jié) 粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立 1課時(shí)
謝謝觀看
THANK YOU FOR WATCHING

展開(kāi)更多......

收起↑