1、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
2、：“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。154
3、3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
4、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）,
5、（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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、、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
15、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
16、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:英国在17C确立资级统治 (2)劳动力：圈地运动 (3)资本:圈地运动、殖民掠夺、海外贸易、贩卖黑奴 (4)技术:工场手工业 时期积累了生产技术 (5)市场:国内(圈地运动)、国际(殖民扩张、海外贸易),(1)政治：19C下半叶资义制度在世界范围内确立；各国政局相对稳定 (2)劳动力：工业革命后的城市化进程 (3)资本：工业革命积累的资金 (4)技术：自然科学研究取
17、得重大突破 (5)市场：国内市场统一和资本义世界体系的形成,政治：资义发展相对稳定和国家垄断资本主义发展； 先决条件科学理论的重大突破； 必要手段科技的发展具备一定的物质和技术基础 推动力社会需要（二战中的军事需求、战后军备竞争和发展经济的要求,总结：三次工业革命的比较,蒸汽机的发明和应用,电力的广泛应用,电子计算机、原子能技术、航天技术、人工合成材料、分子生物学、遗传工程,(1)原子能技术:1945年, 美国爆炸第一颗原子弹 (2)电子计算机:1946年 诞生于美国 (3)航天技术:1957年, 苏联第一颗人造卫星上 天;1969年,美国“阿波 罗11号”登月 (4)遗传工程:1997年英
18、国克隆羊成功;2000年 美、日、法、德、英、 中公布人类基因组草图,棉纺织： 珍妮纺纱机等 动力: 瓦特改良蒸汽机 交通运输： 富尔顿.轮船；史蒂芬孙.蒸汽机车 其他：美国（机器零部件标准化生产、轧棉机、）、工厂制、机器生产代替手工生产,电力的广泛应用：西门子发电机、电灯、电车 内燃机（动力）和新交通工具的创制：汽车、内燃机车；远洋轮船；飞机（莱特兄弟）； 电讯事业的发展：贝尔（电话）、马可尼（无线电报） 化学工业的建立（诺贝尔的炸药；塑料、人造纤维等）,总结：三次工业革命的比较,1.首先发生在英国，后扩展到其他国家和地区 2.开始于轻工业（棉纺织）部门 3.发明机器者大多是具有实践经验的工
19、人和技师 3.大机器生产代替工场手工业； 4.进入蒸汽时代,1、科学与技术更紧密结合在一起； 2、多国同时进行,速度快、范围广 3、有许多国家与第一次工业革命交叉进行（俄日德） 4、主要集中于重工业和能源等部门 5、人类进入“电气时代”,1科学技术转化为直接生产力的速度加快； 2科学和技术密切结合相互促进； 3科学技术各个领域间相互渗透，高度分化又高度综合,总结：三次工业革命的比较,1、技术革命2、社会变革3、对世界,提高生产力，英从农业国变为工业国，成为世界工厂,生产组织形式变化：工厂 经济结构和人口结构变化： 社会（阶级）结构变化： 经济主导思想变化： 文化思想领域变化： 环境方面：,（1
20、）世界市场初步形成与成熟（2）世界经济和国际关系格局变化：英国成为世界工厂 确立资级对世界的统治，使东方从属于西方,1、技术革命：2、社会变革3、对世界,促进生产力提高,产生垄断组织，主要资义国家向帝义过渡 产业结构变化： 重工业占主导 经济思想： 凯恩斯主义出现 社义运动发展，列宁主义诞生,（1）列强掀起瓜分世界的狂潮，世界连接为一体（资义世界体系最终形成） （2）英国“世界工厂”动摇,1推动了生产力发展 2促进了社会经济结构和社会生活结构的变化第三产业比重上升。 3推动了国际经济格局的调整:扩大了发达国家同不少发展中国家的经济差距。,侵略方式取决于资本主义经济发展的状况和程度,促使新兴资级
21、在世界范围内抢占商品市场和原料产地 方式上：商品输出为主、资本输出为辅,经济上：资本输出为主、商品输出为辅 政治上：为建立投资场所提供便利，瓜分世界成为特征,经济全球化：是由发达资义国家主导的，是资本在全球范围内的新一轮扩张 不再表现为军事侵略等明显手段 发展中国家处于不利的地位,受专制政治和闭关锁国政策的影响， 对世界文明演进的主潮流一无所知(经政思文外等因),发动了两次鸦片战争，使中国开始沦为“双半”社会 先进的中国人开始学习西方以强国卷入资义世界市场，自然经济瓦解，近代工业产生,康乾盛世,清朝封建统治,政府腐朽；洋务运动“中体西用”并且很快失败； 列强侵略加剧 中国民族资本主义发展缓慢。
22、,瓜分狂潮，完全沦为“双半”社会 民族资义发展 救亡图存运动高涨,联系一：三次工业革命与中国,解放战争时期和新中国建设初期,第三次科技革命刚开始时，处于半殖半封社会，列强长期侵略和旧中国统治阶级腐朽无能。 建国后，由于帝国主义国家长期敌视、封锁、包围，中国没有发展科技革命的和平环境，也缺乏正常的交流。 受苏联高度集中政治经济体制影响，“左”倾思想泛滥，后又发生“文革”，没有落实知识分子政策，教育发展经常受到冲击，科学技术失去了发展好机会。,如中国进行了第一个、第二个五年计划，初步建立中国 的工业体系；成功发展了自己的核力量并发射了人造卫星 十一届三中全会后：政府重视：邓小平“两个尊重”；197
23、8年“科技是生产力” 吸收先进科技，成果显著,抓住一半机遇,联系：三次工业革命对能源和利用和环境的影响,煤炭和蒸汽,空气和水等开始受到工业污染,电力和石油,对环境的破坏更大：沙漠化、淡水资源缺乏、大气和水洗染加重、气候恶化等成为人类面临的共同问题,继续利用电力和石油，并加大对新能源的开发利用如核能、太阳能等,提出“可持续发展战略”，树立环境与发展相互协调的观点,物理学,生物学：,经典 力学,量子论： 相对论：,进化论,现代：,近代以来科学技术的辉煌,近代：,奠基： 建立：,伽利略意,普朗克德 爱因斯坦德,拉马克法 达尔文英,提出：,确立：,发展：,三次 科技 革命,“蒸汽时代”：,“电气时代”,“信息时代”（电子计算机、互联网）,巴本法、,瓦特英,格拉姆 比,西门子 德,理论基础：,法拉第英,科学家：,爱迪生美,牛顿英,赫胥黎英,纽可门英、,
