必修三专题七 近代以来科学技术的辉煌,近代物理学的奠基人和革命者 追寻生命的起源 人类文明的引擎 向距离挑战,物理学 生物学 三次科技革命,近代科学技术的产生（结合导语部分）,分门别类,整体考察,科学实验，科学理论,直观感受，哲学思辨,两相分离,密切结合,1、时间：16世纪 2、原因： （1）经济上：资义萌芽的产生与发展 （2）思想上：文艺复兴和宗教改革解放思想 3、古代和近代科学技术的区别,必修三专题七 近代以来科学技术的辉煌,【课标要求】 1、了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。 2、知道相对论和量子论的主要内容，认识其意义。,第一课 近代物理学的奠基人和革命者,说明：“加勒与海王星”、“斯蒂芬与黑体辐射”、德布罗意与物质波理论“等知识点为学生课外阅读内容。,结合选修四 牛顿和爱因斯坦,亚里士多德（Aristotle，公元前384322年）的宇宙观曾经是西方社会主要的思想，他认为每一样东西或生物都具有形式和物质两部分，地上的物质是由土、气、火，水四种元素组成，而天体是以地球为中心，永远不变的。人无法感到地球在动，人类是宇宙的中心。他认为，宇宙是由几个同心圆所组成的，最中心的即为地球，依次再为其它星球，每个星球都有灵性，神在最外圆之外，以灵性吸引带动圆球的转动。所以，神是宇宙转动的第一因素。,近代科学是什么时候诞生的？天文学革命标志近代科学革命的开始。 1543年波兰科学家哥白尼出版了天体运行论，提出了日心地动学说。中世纪欧洲教会一直主张地心说，认为太阳围绕地球转。哥白尼经过观察实验，认为是地球围绕太阳转，这是符合事实的科学真理。但是，他受到了教会的迫害。1543年他去世前几天，在病床上才看到了刚刚出版的天体运行论。 他去世以后，伽利略、开普勒、布鲁诺等捍卫他的科学真理，伽利略坐了牢，布鲁诺被烧死了。科学革命与社会革命一样，也是要抛头颅洒热血的。科学家与革命家一样伟大！把天文学建立在观察和实验的基础上，因此，我们就说，近代科学革命开始了。 过了100多年，到了公元1687年，英国的大科学家牛顿出版了自然哲学的数学原理这本巨著，当时的自然哲学就是自然科学，主要是物理学,一、近代物理学的支柱（近代经典力学体系）,结合选修四“牛顿”,（一）时代背景： （二）经典力学的奠基者： （三）经典力学的建立者：,1、中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。 2、近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。,伽利略(1564-1642 )（意）,1、成就1：创立了自由落体定律，推翻了亚的学说 2、成就2：制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说” (属天文学成就),牛顿（1642-1727）（英）,生活的时代环境：,经济：资义进一步发展； 政治：英资级革命进行中 思想：文、宗、启蒙运动解放思想 科学：出现伽利略等科学家,一、近代物理学的支柱（近代经典力学体系）,（三）经典力学的建立者：牛顿,1、内容： 2、代表作： 3、意义：,（1）运动三定律 （2）万有引力定律,惯性定律 加速度定律 作用力和反作用力定律,伽利略 伽利略 笛卡尔,开普勒,“我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现” “如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。”,1687年牛顿自然哲学的数学原理,运动三定律构成近代力学体系的基础，成为近代物理学的支柱。 万有引力定律不仅使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，也在生产和科学实验中得到应用和验证。 完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。 使科学摆脱神学束缚，至19世纪进入全面繁荣时代 成为启蒙思想的思想武器（用自然科学方法审视人类社会）,注意理解与记忆的方法,(2010山东泰安高三一模) “17世纪西方自然科学的发展给人类带来从未有过的自信，曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这表明自然科学在当时（ ） A已经彻底摆脱了神学的影响 B推动了工业革命的开展 C促使人们形成科学的世界观 D促进了人类的思想解放 （2010北京朝阳高三统考二）德意志诗人诺瓦利斯（1772一1801）提出“哲学是全部科学之母，科学的发展又会推动哲学的进步”，他所依据的应是（ ） A牛顿及其自然哲学的数学原理 B达尔文及其物种起源 C赫胥黎及其人类在自然界中的位置 D爱因斯坦及其“相对论”,A,D,二、现代物理学理论的发展,结合选修四“爱因斯坦”,以量子论和相对论为标志,（一）量子论：,1、诞生标志： 2、发展： 3、意义：,1900 普朗克（德）在关于正常光谱能量分布定律的理论阐述量子概念。,（1）1905年，爱因斯坦（德）利用量子理论解释 光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。 （2）在量子论的基础上奥、德物理学家建立量子力学。,改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生重大变革。 （开始从宏观世界深入到了微观世界）,1921年，因光电效应研究获得诺贝尔物理学奖。,(2007年广东单科，25)20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是 A电的发明和利用 B量子论的提出和发展 C经典力学的发展 D原子能在军事上的应用,“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进步”指的是 ( ) A牛顿力学体系的建立 B相对论的提出 C自由落体定律的提出 D量子论的提出,B,D,二、现代物理学理论的发展,结合选修四“爱因斯坦”,以量子论和相对论为标志,（一）量子论： （二）相对论：,狭义 相对论 广义 相对论,1905论动体的电动力学,1916 广义相对论的基础,相对性原理 光速不变原理 E=mc2,否定牛顿的绝对时空观，发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中。 揭露物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定理论基础。,等效原理 广义相对性,第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想,对牛顿力学的继承与发展,时空扭曲与“穿越”,是对近代物理学理论框架的重大突破，不仅揭示了时空的可变性，而且说明时空的改变与物质运动状态密不可分。 这种全新的时空观、运动观和物质观是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。 相对论与量子论构成了现代物理学的基本理论框架（两大支柱）,(2007海南单科，19)20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。它 ( ) A否定了经典力学体系 B打破了绝对时空观 C彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机 D标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界,对于爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系，比较准确的说法是 ( ) A前者完全否定了后者 B前者发展和概括了后者 C后者发展了前者 D前者融合了后者,B,B,【课标要求】 简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。,第二课 追寻生命的起源,说明：“千年话题谁创造了万物”和“近代生命科学的成果”二目为学生课外阅读内容。,一、近代生物学生物进化论,（一）拉马克（法）： （二）达尔文（英）： （三）赫胥黎（英）：,1、贡献： 2、意义：,提出生物进化观点，肯定环境对物种变化的影响 为达尔文创立进化论奠定基础。,1、贡献： 2、意义：,1859年物种起源,（1）物种不断进化，从低级向高级不断发展； （2）自然界进化规则是“物竞天择，适者生存” （3）人类起源于古猿。,给上帝创造万物说以致命打击； 标志生物进化论诞生。,各地的所见所闻，都说明生物是在逐渐进化的。但是，当时达尔文还不能说明引起生物进化的原因。考察归来，达尔文耐心收集资料和证据。经过大量的观察和研究，达尔文终于成功用自然选择学说解释了生物进化原因，并于1859年出版了物种起源这部巨著，引起极大的反响。被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一。,“贝格尔号”舰的航行,(细胞学说、能量守恒与转化定律、生物进化论),达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。,一、近代生物学生物进化论,（一）拉马克（法）： （二）达尔文（英）： （三）赫胥黎（英）：,1、贡献： 2、意义：,提出生物进化观点，肯定环境对物种变化的影响 为达尔文创立进化论奠定基础。,1、贡献： 2、意义：,1859年物种起源,给上帝创造万物说以致使打击；标志生物进化论诞生。,1、与威尔伯福斯主教的辩论（主题：生命的起源） 2、1863年发表人类在自然界中的位置,通过比较解剖学的研究，论证人猿同祖，推动进化论传播。,补充：达尔文进化论的影响,1、对生物学： 2、对思想界： 3、对社会：,“优胜劣汰、适者生存”被引入社会学说，冲击了封建专制制度与等级制度，成为资产阶级反对封建特权的思想武器；存亚洲等地还影响了被压迫民族的解放斗争，如中国的维新运动等。,把遗传与变异、自然选择和优胜劣汰看作新物种起源的首要条件，是对生物学的一次伟大综合，是对封建神学创世说的有力挑战。,证明了“造物主”即神根本不存在，将“变化”“发展”等观念引入科学领域，使人类的思想发生了跃进。,天演论原本为英国生物学家赫胥黎于1893年发表的进化论与伦理学。赫胥黎坚定地维护生物达尔文主义、反对社会达尔文主义，这本书的后半部分“伦理学”所讲述的，是人类社会不同于自然界，不适用进化竞争规则。因“国难”，严复只翻译了进化论与伦理学的前半部分，断然把后半部分删掉。 从时代背景分析，为什么赫胥黎不主张社会进化论，而严复翻译后会篡改其主张？ 进化论传入中国产生了什么影响？,一、近代生物学生物进化论,（一）拉马克（法） （二）达尔文（英） （三）赫胥黎（英）,思想方面：挑战封建神学，给上帝创造万物说以致命一击 科学方面：把发展变化的思想引入物界，开创生物科学的新时代 政治方面：对处于国家危亡时期的中国也产生巨大震动。,影响,B,【课标要求】 1、以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科技进步对社会发展的作用。 2、以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。,第三、四课 人类文明的引擎和向“距离”挑战,说明：1、“棉纺织业的技术创新”一目和“纽可门蒸汽机”、“富尔顿与汽船” 、“史蒂芬孙与火车” 、“莫兹利与车床”、“内燃机的发明和应用”、“诺贝尔与诺贝尔奖”等知识点为学生课外阅读内容。 2、“立体交通的诞生”、“穿越大洋的电波”二目为课外阅读内容。,三、三次科技革命,结合必修二专题五（三、四）,（一）第一次工业革命：蒸汽时代(18C下半叶19C中期),（二）第二次工业革命：电气时代(19C下半叶20C初),（三）第三次科技革命：信息时代 (二战后？),1、棉纺织业 2、蒸汽动力 3、交通运输 4、机械加工和制造业,1、电力 2、内燃机 3、通讯事业 4、化学工业的建立,1、电子计算机及网络 2、原子能技术、航天技术、人工合成材料、分子生物学、遗传工程,B,B,总结：三次工业革命的比较,(1)政治前提:英