2020年高中历史 第六单元 现代世界的科技与文化 第25课 现代科学革命课件 岳麓版必修3

第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命通史坐标单元要览相对论、量子论的提出使人们对世界的认识开始由宏观世界深入到微观世界。以电脑与网络技术、通信卫星技术为代表的现代高新技术使人类进入到信息时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。现代中国文化事业曲折发展，人民教育事业也历经曲折。科学技术方面，“两弹一星”、“籼型”杂交水稻、“银河”系列计算机、“神舟”系列航天飞船，是新中国科技发展的突出成就。梳理点拨巧记课前自主基础梳理课程标准学习目标知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。1.掌握相对论、量子理论的基本内容。2．认识爱因斯坦在相对论、普朗克在量子理论的形成和创立过程中的重大作用。3．分析相对论、量子理论与经典力学的关系。4．理解相对论、量子理论提出的意义。一、经典物理学的危机1．牛顿创立的日臻完善，被人们看作是绝对权威的理论。2．19世纪，科学研究突飞猛进，孕育着新的突破。3．19世纪末，经典物理学出现危机，面临挑战。经典力学【特别提示】经典物理学出现危机，并不意味着其历史贡献是可以抹杀的，它实现了物理学史上的第一次大飞跃，把人类对自然界的认识向前推进了很多。二、爱因斯坦与相对论1．提出(1)1905年，发表《论动体的电动力学》，提出狭义相对论。(2)1916年，提出广义相对论。2．内容(1)原理和原理。(2)时间和空间都是存在的形式，随着变化而变化。(3)时间、空间、质量、运动是的，可以互相。相对性光速不变物质物质运动速度相对转化3．意义(1)它的提出是物理学领域最伟大的。(2)创立了一个全新的，极大地扩展了。(3)打破了经典物理学的思维模式，为人们提供了地看待世界的途径。革命物理学世界物理学应用的领域绝对化辩证【易错提醒】爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。相对论是对牛顿经典力学绝对化思维模式的突破，不仅科技意义重大，而且对人类的思维方式也产生重大影响。三、量子理论中的微观世界1．基础(1)诞生：1900年，德国物理学家提出。(2)发展①爱因斯坦提出。②丹麦物理学家提出了。普朗克量子假说光的量子理论玻尔原子的量子理论2．影响(1)使人类对的认识有了革命性的进步。(2)对其他科学领域(化学、生物学、医学、考古学、古生物学、地质学等)都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新(如、的发明等)。(3)直接推动了的发展，从根本上改变了。微观世界半导体激光器社会生产力人类的物质生活【易错提醒】量子论并不是普朗克一人的贡献，而是普朗克、爱因斯坦、玻尔等科学家的集体成果。从产生时间上看，它的提出比相对论还要稍早一些。四、相对论、量子论的意义1．量子理论和相对论一起，构成的基础，弥补了的不足。2．描绘了一个崭新的和，大大开阔了人们的视野，改变了人们。3．不仅对物理科学本身，对，而且对整个都产生了不可磨灭的影响。现代物理学经典物理学宏观宇宙世界微观粒子世界看世界的角度和方式自然科学人类的思维1．1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，标志着相对论的诞生，1916年又建立广义相对论，相对论的内容包括相对性原理和光速不变原理。它的提出是物理学领域最伟大的革命。2．1900年，德国理论物理学家普朗克提出了量子假说，宣告了量子理论的诞生。爱因斯坦提出了光的量子理论，丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论。量子理论使人类对微观世界的认识取得革命性进步。探究突破升华课上互动重难探究要点爱因斯坦的成就[史料探究]史料一：这一发现成为20世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就是不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。——《诺贝尔物理奖获得者》探究1：史料一所述“这一发现”指的是什么？爱因斯坦在这方面研究的理论基础又是什么？学生试答：提示：发现：量子理论。理论基础：普朗克于1900年提出的量子假说，量子论的诞生。史料二：能量子钻进物体的表面层……把它的全部能量给予了单个电子……一个在物体内部具有动能的电子，当它到达物体表面时已经失去了它的一部分能量。此外还必须假设，每个电子在离开物体时还必须为它脱离物体做一定量的功(这是物体的特性值——按：即逸出功)。那些表面上朝着垂直方向被激发的电子，将以最大的法线速度离开物体。——《爱因斯坦文集》探究2：史料二反映的是什么物理效应？这一效应与史料一“这一发现”的关系是什么？学生试答：提示：光电效应。爱因斯坦将量子理论推广到光学中，成功地解释了光电效应。史料三：空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。如果物质消失，时空就回到平直状态。——爱因斯坦《相对论》探究3：根据史料三并结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。学生试答：提示：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，它也发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。[史论升华]对相对论和量子理论的理解相对论和量子理论分别从宏观和微观上，改变了人们之前对世界的认识，让人类对自然的认识进入到了一个崭新的层次，是对经典力学的革命性改进和拓展，它们的出现大大加快了人类历史的进程。相对论在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，打破了经典物理学绝对化的思维模式。在量子理论的基础上，研究微观粒子运动规律的量子力学建立起来。[阅读与思考]相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾。因此，人们很难相信它是正确的而予以接受。但相对论最终还是取得了成功，成为现代物理学的支柱之一。从这件事情当中，你能够得到什么启发？提示：日常生活给我们带来的经验是直观的、表面的，而物理学上的理论是必须经过精确的实验来证明的。理论可能和我们的日常生活经验相去甚远，但理论一旦应用于实际，便会由里到外地改变我们的日常生活，直至改变我们的日常经验。很多理论在提出伊始因为和日常生活经验相矛盾而遭到质疑，但真理并不因为质疑而暗淡，真理由事实证明。我们对待新生事物要有正确的态度，要像爱因斯坦一样敢于挑战权威，敢于追求真理。[解析与探究]爱因斯坦的做法究竟是对还是错？从这件事情中，我们能得到什么启发？我们应该怎样对待科学的发展？提示：(1)爱因斯坦是基于他对维护人类和平的热忱而做出上述举动的，是正确的。(2)启发：科学研究应该用于促进社会发展、保障人类和平方面；科技对军事技术的推动作用巨大，有时能起到以暴制暴的作用，从而换取和平；科学研究的初衷与其后实际应用的效果之间可能会出现比较大的偏差等。(3)态度：科学发展本身是客观的、不受利益集团左右的；我们应该以理性的态度来看待科学发展，既要努力学习，进一步推动科学的发展，同时也要使科研成果的实际应用朝着保障人类幸福的方向发展。(本题为开放性问题，答案不求唯一)[自我测评]现代物理学的主要贡献和历史影响是什么？提示：(1)现代物理学的主要贡献是相对论和量子理论的先后提出。(2)历史影响：现在，相对论已经融合到科学的各个领域，现代自然科学的许多学科，如天文学、光学、量子力学都是在相对论的基础上发展的。相对论与现代科学的联系十分紧密，以至于任何人想打倒它，都需要彻底推翻现今科学的物理定律，否定所有科学领域的尖端技术成果的准备。量子理论的建立是人类认识史上的又一次飞跃，它使人们的认识深入到微观世界。量子理论在解决原子领域的一系列重大问题上取得了很大成功。物理学在相对论与量子理论这两大理论基石上迅速建立起了现代物理学的大厦。从此，原子和分子物理学、核物理学、凝聚态物理学、低温物理学等边缘科学纷纷建立，形成了许多新的独立的体系。对点反馈巩固对点检测当堂反馈知识点一经典物理学的危机1．19世纪，以牛顿力学为基础的经典物理学之所以被看作是绝对权威的理论，主要是由于()A．经典物理学日臻完善B．根据万有引力定律发现了海王星C．人们认识的局限性D．经典物理学可以解释一切自然现象解析：本题考查学生的分析能力。A、B两项是牛顿力学的客观表现及成就；D项属于当时人们对牛顿力学的认识；由于人的认识受到时代和科学研究水平的局限，当时人们的研究领域还未深入到高速运动状态的宏观宇宙和物质内部的微观世界，所以以牛顿力学为基础的经典物理学被看作是绝对权威的理论。答案：C知识点二爱因斯坦与相对论2．历史学家菲利普·费尔南德兹·阿迈斯托存《世界：一部历史》中认为：“爱因斯坦的相对论革新了传统的物理学，改变了大多数接受过教育的人对宇宙的认识。”对此理解正确的是()A．打破了人们对绝对时空观的认识B．相对论推动了第二次工业革命开展C．时间和空间都是物质存在的形式D．辐射是由具有能量的量子来实现的解析：依据材料“爱因斯坦的相对论革新了传统的物理学，改变了大多数接受过教育的人对宇宙的认识”可知，A项符合题意；相对论是在20世纪初提出，而此时第二次工业革命已经开展，应该是推动了第三次科技革命，故B项错误；时间和空间都是物质存在的形式，这是相对论的内容，题干考查的是相对论的影响，故C项错误；题干材料反映的是相对论的影响，而不是量子论的影响，故D项错误。答案：A3．普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是()A．日心说B．相对论C．量子假说D．万有引力定律解析：本题考查学生的分析理解能力。题中普朗克强调的是爱因斯坦的科学成就。日心说是哥白尼的学说，量子假说是普朗克首先提出的，万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分，故A、C、D三项均排除。爱因斯坦的主要成就是相对论，相对论的提出是物理学领域的一次革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到一个新高度，普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。答案：B知识点三量子理论中的微观世界4．“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”这一被发现的理论的意义在于()A．挑战了天主教会宣扬的创世说B．奠定了研制发电机的理论基础C．深化了人们对微观世界的认识D．否定了经典力学的绝对时空观解析：从材料中的“要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论”可知这是量子理论，它深化了人们对微观世界的认识，C项正确。答案：C5．阅读下列材料，回答问题。材料一：如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新发展起来，并且以神奇的速度发展起来，那么我们要再一次把这个奇迹归功于生产。——恩格斯《自然辩证法》材料二：20世纪初的相对论、20年代的量子理论等为科学的发展奠定了理论基础。——《世界近现代参考资料》(1)试从生产、科学两个方面概括上述两则材料的含义。(2)综合上述材料，说明科学与生产之间的关系。(3)联系我国当前的社会发展情况，谈谈你的认识。答案：(1)材料一：生产的发展为科学的发展提供了物质基础。材料二：科学理论的重大突破推动了科学的相继发展。(2)科学的进步促进了社会生产的发展，而社会生产的需要则是科学进步的最根本动力。(3)科学技术是第一生产力，只有大力发展科学，才能推动社会生产力的发展，才能满足人们日益增长的物质文化需要。