文档内容
7.3 探索更小的微粒
教学目标:
1.知识与技能
（1）知道原子核式模型。
（2）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致数量级的概念。
2.过程与方法
通过搜索并阅读相关资料，感知丰富的微观世界，了解人类在认识微观世界奥秘方面取得的重
要成就，知道这种探究还将继续进行下去。
3.情感态度与价值观
了解加速器在探索微观粒子中所起的重要作用，体会科学与技术的关系，知道在对粒子世界的
探索中所取得的重大进展与加速器的革新和进步是分不开的。
教学重点：
原子的核式模型。
教学难点：
发现微粒的进程。
教学器材：摩擦起电实验盒。
教学过程：
一、创设情景，导入新课
科学家研究发现，分子是由原子（atom）构成的。例如，一个水分子由两个氢原子和一个氧原
子构成。
二、学生自学，合作交流
师：用丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑，玻璃棒所带电荷为正电荷。
用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引纸屑，橡胶棒所带电荷为负电荷。
那么，原子是否还可以再分呢？
19世纪末，英国物理学家汤姆生（Joseph John Thomson,1856-1940）发现比原子小得多的
带负电荷的粒子——电子，从而说明原子是可分的。
（一） 原子的核式结构模型
1911年，物理学家卢瑟福（Ernest Rutherford ,1871-1937）建立了类似行星绕日的核式结
构模型。他认为原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，且正负电荷量相等；原子核位于
原子的中心，电子受原子核吸引，绕核做高速运动，若把原子核看成一个小球，则原子核的半径约
为10-15m。卢瑟福的原子核式结构模型图
读一读 原子的核式结构模型与摩擦起电
原子由带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成，原子核所带正电荷与核外电子所带负电
荷在数量上相等，因此原子呈中性，由原子组成的物质也呈中性。不同物质的原子核束缚电子本领
不同，两个不同物质的物体相互摩擦时，电子从束缚本领弱的物体转移到另一个物体上，失去电子
的物体就会因为缺少电子带正电，得到电子的物体就会因为多余电子带等量的负电。摩擦起电的实
质就是电子的转移。
玻璃棒失去电子就会因为缺少电子带正电，丝绸得到电子的就会因为多余电子带等量的负电。
摩擦起电的实质就是电子的转移。
橡胶棒得到电子就会因为多余电子带负电，毛皮得到电子的就会因为缺少电子带等量的正电。
摩擦起电的实质就是电子的转移。
（二） 科学家探索微观粒子的进展
在探索比分子（10-10m）更小的微观粒子的历程中，人们首先发现了电子（electron,）进而认
识到原子是由电子(＜10-19m)和原子核(10-15m)构成的。
后来，人们发现原子核是由质子（proton）和中子（neutron）构成的，质子带正电荷，中子不
带电，质子和中子统称为核子。
20世纪60年代，科学家又提出了质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成的，一系列高
能物理实验证实了这一说法的合理性。卢瑟福的原子核式结构模型图
不同微观粒子的层次结构示意图
三、生活 物理 社会
加速器
1911年，卢瑟福领导的研究组，利用一束高速运动的带正电的ɑ粒子轰击很薄的金箔，获得了
极有价值的实验现象和有关数据。由此，卢瑟福提出了著名的原子核式结构模型。该实验也启发了
人们用更高能量的粒子作为“炮弹”，来探究微观世界的奥秘。
20世纪30年代，劳伦斯（1901~1958）发明了回旋加速器，最早的回旋加速器可将质子的能量
提高到106eV（eV称为电子伏，是高能物理中常用的能量单位）。
我们把能使带电粒子增加速度（或动能）的装置称为加速器。利用它可以加速电子、质子、ɑ
粒子等带电粒子、使其具有很高的能量。
1988年，我国建成了北京正负电子对撞机，它可使电子的能量提高到109eV。目前世界上最大
的加速器，是欧洲核子研究中心的大型强子对撞机，它可以将质子的能量提高到1013eV。加速器在帮助人们深入探索微观世界的奥秘中发挥了重大作用，已有几十项与粒子物理研究有
关的成果获得了诺贝尔物理学奖。
加速器在生产、生活中同样有着非常重要的作用，如用于癌症的治疗、工业探伤、食品的防腐
与保鲜、符合材料的生产以及医疗用品消毒等。
三、板书设计，整体提升
一、原子核式结构模型：英国汤姆生发现比原子小得多的带负电的
粒子——电子，说明原子可分。
卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型：原子是由带正电的原
子核和带负电的电子构成的，且正负电荷数相等；原子核位于原子
中心，电子受原子核吸引，绕核高速运动。摩擦起电，是摩擦过程
中，发生了电子转移，失去电子缺少电子物体带正电，得到电子多
探索更小
余电子带等量负电。
的微粒
二、科学家探究微观粒子的进程： 探索比分子更小的微观粒子中，
首先发现了电子，认识到原子是由电子和原子核构成；原子核是由质
子和中子构成的，质子带正电荷，中子不带电；质子和中子由夸克构
成。
四、大海扬帆，尝试远航
1．依据卢瑟福的原子行星模型理论，在原子中绕核高速旋转的是 （ ）
A．核子 B．电子
C．质子 D．中子
2. 在探索微小粒子的进程中，人们认识到“原子是有结构的”，这是源于发现了（ ）
A．电子 B．中子
C．质子 D．夸克
3. 下列说法不正确的是 （ ）
A.英国汤姆生发现带负电的电子
B.卢瑟福建立了类似行星绕日的核式模型
C.把原子核看成一个小球，其的半径约为10-10m
D.摩擦起电实质是摩擦过程中发生了电子转移
4. 下列微粒最小的是 （ ）
A.原子核
B.质子
C.中子
D.电子
5．关于原子和原子核，下列说法正确的是（ ）
A．原子由原子核和核外电子组成
B．原子由中子和质子组成
C．原子核由中子和电子组成
D．原子核不能再分
参考答案：1.B；2.A；3.C；4. D；5. A。五、作业 P33T1。
家庭作业：P33T2。
教学反思：
