必修3专题7

1高中历史新课程必修知识整合读本本书编写组编写人民出版社2009年10月第2版2009年10月盐城第1次印刷必修三文化发展历程专题七近代以来科学技术的辉煌(人民版)(第四单元近代以来世界的科学发展历程人教版)一近代物理学的奠基人和革命者(人民版)(第11课物理学的重大进展人教版)学习目标教材整合一、巨人肩上的思索(经典力学)1．亚里士多德学说(1)内容：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。(2)地位：在中世纪的欧洲，亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。(3)质疑：近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。2．伽利略（意大利人）的贡献(1)成就：创立自由落体定律等(如果物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去)。(2)研究方法：观察、实验和推理。(人教版)(3)意义：改变了古代希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念，开创以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。(人教版)3．牛顿经典力学体系(1)牛顿三大定律①内容：A．惯性定律和加速度定律：他在认真研究伽利略自由落体定律的基础上，通过进一步定量试验，得出了惯性定律和加速度定律。B．作用力和反作用力定律：他在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。②意义：牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。(2)万有引力定律①提出：牛顿还以独特的思考方式，从研究地球对月球的引力人手，综合了开普勒等人有关天体力学方面的研究成果，并运用他自己创立的微积分做计算工具，成功地导出了万有引力定律。②意义：它的确立，使力学和天文学在理论上达到完备，同时也在生产和实验科学中得到广泛应用和验证。③应用：A．根据这一定律，人们准确地算出了地球的平均密度和扁平率，正确地解释课程标准学业水平测试要求高考要求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；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。了解伽利略、牛顿对建立经典力学的贡献；了解爱因斯坦创立相对论、普朗克理解相对论、量子论提出的意义。伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献；经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；爱因斯坦的相对论及其意义；量子论的提出与发展。2了潮汐的成因。B．根据这一定律，人们发现了海王星。(3)《自然哲学的数学原理》的出版①时间：1687年。②内容：书中总结了他的力学体系(提出物体运动三大定律和万有引力定律)以及在数学、天文学方面的研究成果。(4)牛顿力学体系创立的意义①形成牛顿力学体系：他把地球上的物体运动和天体的运动概括到同一个理论之中，形成一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。②完成人类对自然界的第一次理论大综合：牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明。③影响深远：万有引力定律不但适用于整个太阳系，而且适用于一切天体运动和宇宙中的所有物体。它的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展。到19世纪，近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。【教材比较】文科教材要求学生了解经典力学内容并不是要求学生去推导某个原理、然后运用某个原理去解题，而突出从整体上了解经典力学发展过程中形成的主要规律、思想，往往关注典型人物的突出贡献，多使用描述性的文学语言(而非数理语言)。本子目是课程的核心内容，人民版和人教版教材都围绕“经典力学”，精选伽利略和牛顿在经典力学上的贡献展开，如伽利略的自由落体定律，牛顿的三大力学定律、万有引力定律，《自然哲学的数学原理》，牛顿力学体系的建立及其深远意义等，线索清晰、两套教材知识点共通性强，教师依据任一教材展开教学即可。二、爱因斯坦的“时空”(相对论的创立)1．狭义相对论的提出(1)背景：经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的静止和绝的时间。但到”世纪，随着物理学研究进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题，面临挑战。(人教版)(2)标志：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，在相对性原理和光速不变原理的基础上，创立了狭义相对论。(3)内容：他认为时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化(即会发生尺缩效应和钟慢效应)。(4)影响：牛顿所说的绝对时间和绝对空间都不存在了，从而使作为绝对静止参考系的“以太”概念也就不再需要。(5)与牛顿力学体系的关系：牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。2．广义相对论的提出(1)提出：1916年，爱因斯坦又把适用于匀速运动体系的狭义相对论推广到加速运动的参考系(即非惯性系)中，建立了广义相对论。(2)内容：广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。(空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态)(3)意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。3．相对论提出的意义(1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，深3刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。(人教版)(2)这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，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。【教材比较】相对论是现代物理学的重要基石。它的建立是20世纪自然科学最伟大的发现之一，对物理学、天文学乃至哲学思想都有深远影响。本子目是课程的核心内容，两套教材立足课程标准，围绕爱因斯坦相对论的内容要点及其意义建构了系统的知识体系。本子目属于两套教材高相关的内容之一，也是教学的重点。三、“驱走乌云的太阳”(量子论的诞生与发展)1．普朗克与量子理论(1)背景①热辐射研究：19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射问题。为了研究热辐射规律，物理学家定义了一种理想物体一一黑体，以此作为热辐射研究的标准物体。②斯蒂芬的成就：1879年，奥地利物理学家斯蒂芬(1835－1892)通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。(2)量子论的创立①创立者；普朗克。②量子假说：A1900年，普朗克提出量子概念，即物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能量也是由一份份“能量原子”构成的。a普朗克把每一份能量称做“能量子”，简称“量子”。同年，他在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。2．量子论的发展(1)解释光电效应：1905年，德国科学家爱因斯坦把普朗克的量子理论推广到光学中，成功地解释了光电效应，得出了光具有波粒二象性的结论。(2)原子的量子理论：丹麦物理学家玻尔提出有关原子的量子理论。(3)物理波理论提出：1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论，认为实物粒子也具有波动性，将量子论发展到一个新的高度。(4)量子力学创立：在量子理论的基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。3．量子力学的意义(1)它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且．开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。(人教版)(2)在量子论墓础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理、原子核物理等科学的发展。同时，也标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。(人教版)【教材比较】本子目也是课程的核心内容，人民版和人教版教材从叙述框架到运用的知识点基本相同，属于高相关的内容之一。量子力学艰深难教，教师教学应注意备课，深刻理解。如19世纪末一系列重大发现，揭开了近代物理学的序幕。1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石。随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子论发展打开了局面。1913年玻尔在卢瑟夫有核模型的基础上运用量子化概念，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得初步胜利。史论共享经典力学：牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变了自古代中4世纪以来人们的认识论和方法论。(人教版)经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。(人民版)相对论和量子论：19世纪末20世纪初，普朗克提出·了量子假说，爱因斯坦提出了相对论，改变了人们认识世界的角度和方式。(人教版)相对论打破了经典物理绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。(岳麓版)量子论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人们对微观世界的基本认识有革命性的进步。量子论和相对论—起，构成了现代物理学的基础。(岳麓版)二追寻生命的起源(人民版)(第12课破解生命起源之谜人教版)学习目标教材整合一、千年话题——谁创造了万物(教会的禁锢)1．神话传说(1)古希腊：阿那克西曼德认为人是由鱼变成的。(2)古芬兰：怪鸟蛋孵化成人。(3)欧洲(中世纪)：认为世界的万物都是神创的。在基督教世界，《圣经·旧约》宣扬上帝创世说。(4)中国：女娲抟土造人的传说。(5)古埃及：黑泥塑人。2．关于生命起源的探索(1)起源于其他星体说：认为生命起源于其他星体，后来才被带到地球上来。(2)起源于地球自身说：由C、H、O、N等各种元素逐渐演变而成。(氨基酸的合成)3．教会的禁锢(人教版)(1)指责“异端”：教会把那些敢于挑战神学说教的思想称为“异端”，有些不同意教会说教的人被烧死在火刑柱上。(2)阻碍生物研究：生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下，对植物形态、生理和分类进行具体的研究，致使生物学研究进展缓慢。【教材比较】本子目人民版和人教版介绍的内容差别较大，如关于人类起源的认识，同样立足传说，人民版列举的神话传说有四五个，人教版只涉及基督教的“上帝造人说”，此外，人民版还介绍了关于生命起源的科学研究成果，人教版未涉及。人教版增加的关于基督教迫害“异端”、阻碍生物研究的内容，对于学生理解达尔文学说的意义有帮助。二、近代生命科学的成果(拉马克和早期生物进化思想)1．背景(1)上帝遭怀疑：随着近代科学的兴起，上帝创造万物和物种不变的观点越来越受到怀疑和反对。(2)形成两条研究路线：十七八世纪，对生物的观察和实验研究加强了，初步形成了两条研究路线。2．主要成果课程标准学业水平测试要求高考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。了解《物种起源》；了解达尔文进化论的主要观点。拉马克和早期的生物进化思想；达尔文创立生物进化论。5(1)林耐：着重研究群体，主要运用观察和分类的方法。林耐于1735年出版了《自然系统》一书，对大量的材料做了初步系统的整理，将动物、植物分类的通用层次确定为纲、目、属、种四级。从此，人们开始真正按照物种的亲缘关系，对动植物材料进行重新整理，为进化论的产生打下了基础。但林耐认为生物都是神创的，因此物种是不变的。(2)哈维：着重研究个体。哈维运用解剖和实验的方法，建立了血液循环理论。沿着哈维的道路，细胞学得以建立。(3)施莱登：德国科学家，他提出细胞是一切植物结构中最基本的单位，植物发育的基本过程就是细胞的形成过程。(4)施旺：把施莱登的学说扩展到动物界，指出生命的共性是细胞。施莱登和施旺共同创立了细胞学说，细胞学首次科学地触及了生命运动的过程。有了细胞学，比较解剖学、生理学和胚胎学便获得了坚实的基础。(5)巴斯德：法国科学家。他通过密封煮沸使肉汤得以长期不腐的实验，证明了微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础。他发明的巴氏消毒法解决了酒、牛奶等食物在生产、