专题七近代以来科学技术的辉煌市公开课金奖市赛课一等奖课件

专题七近代以来科学技术辉煌第1页一、近代物理学奠基人和革命者一、课程标准：1.了解伽利略、牛顿对经典力学建立主要贡献。2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中历史地位。3.体会尊重事实，不迷信权威、勇于探索创新科学精神。

二、考点阐述：1.伽利略、牛顿对经典力学所作贡献；2.经典力学在自然科学理论发展中地位；3.爱因斯坦相对论；量子论诞生与发展。第2页一、近代物理学——经典（牛顿）力学创建1、背景（1）17c英国资本主义经济快速发展，为牛顿经典力学建立提供了良好基础。（2）受文艺复兴运动影响，自然科学从神学禁锢中解放出来。（3）伽利略发觉为经典力学建立奠定了基础。①伽利略结果②伽利略贡献A、物理方面：B、天文学方面：突出结果——创建自由落体定律制造天文望远镜、证实哥白尼“日心说”正确性他创建科学试验和数学相结合科学研究方法，标志着物理学真正开端，被誉为“近代科学之父”。第3页第4页

他又发觉太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼地球绕着太阳公转“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。８年多后，伽伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他努力没有白费，越来越多人开始探索星空和科学！第5页1590年，伽俐略在斜塔顶层做自由落体运动试验，让两个重量相差10倍铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们近希腊学者亚里士多德关于重量不一样物体，其下落速度也不相同“物体下落速度与重量成正比”理论。伽俐略开创了试验物理新时代，为经典力学创建奠定基础。第6页2、标志：1687年，牛顿撰写《自然哲学数学原理》出版。4、内容：经典力学体系物理运动三大定律万有引力定律惯性定律加速度定律作用和反作用定律伽利略自由落体定律笛卡尔等人碰撞运动开普勒等人天体力学及微积分计算工具3、特征：以试验为基础，以数学为表示形式第7页5、经典力学建立意义①对自然界力学现象做出系统、合理说明，完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。6、实践验证依据万有引力定律，人们准确地算出地球平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐成因。依据这一定律，人们还发觉了海王星、冥王星。②自然科学摆脱了神学束缚，极大推进了物理学学发展，标志着近代科学创建。③牛顿力学引发了英国以工业革命起点第一次科技革命，使人类进入蒸汽时代。④促进人类思想解放第8页1781年天王星被发觉，科学家用牛顿力学计算它轨道，可是计算结果总是同观察纪录不大相符。经重复核实，观察无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？法国勒维列和英国亚当斯坚信牛顿力学正确，大胆猜测计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知行星，我们没有考虑到它对天王星引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信当晚，用望远镜对准勒维列所指出位置，一下子就看到了一颗新行星—海王星。勒维列无需观察星空，就在笔尖上发觉了新行星。牛顿力学又创造了新奇迹。海王星和冥王星发觉第9页

长久以来，人们一直认为彗星是神秘，不吉利灾星，根本不能用科学来说明。牛顿挚友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现彗星轨道，指出它回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。53年以后1758年（当初哈雷已逝世），这颗彗星果然准期出现。哈雷慧星发觉验证了万有引力定律科学性。哈雷慧星轨道推算第10页“假如我比他人看得远些，那是因为我站在巨人们肩上。”

“假如我有一点微小成就话，没有其它秘诀，唯有勤奋而已。”“我不知道在他人看来，我是什么样人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍小孩，为不时发觉比寻常更为光滑一块卵石或比寻常更为漂亮一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前浩瀚真理海洋，却全然没有发觉。”——牛顿临终遗言第11页二、当代物理学——量子论、相对论诞生1、背景：19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子发觉。这三大发觉以试验事实使得原子不可分、不改变传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为似乎已经基本上完成了经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓“物理学危机”。过去物理学都以牛顿理论为基础，认为时间和空间是绝正确，二者是没有任何直接联络。似乎宇宙间存在着一个永远走动着大钟，在任何情况下，它速率永远都是相同，世界上一切运动在时间上都以它为度量标准。第12页1、背景牛顿力学反应是宏观物体低速运动下地客观规律，到19c科学得到快速发展，物理学新发觉，无法用经典力学来解释，19c末经典物理学面临危机。2、量子论普朗克，生于基尔。1879年普朗克在慕尼黑大学取得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。因为量子论创建，普朗克取得19诺贝尔物理学奖。他父亲是一位出色法律教授。普朗克是德国人所含有最好品质范例：诚恳、忠于职守，他业余兴趣是音乐，在这方面表现了专业艺术才能；另一项业余兴趣是他一直坚持到晚年登山运动。（1858—1947）第13页（1）诞生过程：②德国物理学家普朗克发觉辐射过程中能量颁布规律。19，他提出量子概念。并发表《关于正常光谱能量分布定律理论》，标志着量子理论诞生。③19，德国科学家爱因斯坦提出光量子理论。①1979年，奥地利物理学家斯蒂芬经过试验发觉了黑体辐射总能量与其温度之间定量关系。④1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论。⑤在量子理论基础上，奥地利、德国物理学家建立了量子力学。（2）意义：标志着人类对客观规律认识，开始从宏观世界深入到微观世界。改变了近代物理学中传统观念,使物理学乃至整个自然科学观念发生了重大变革。第14页3、相对论（1）狭义相对论①创建：②内容：19，爱因斯坦发表了《论动体电动力学》，创建了狭义相对论。时间和空间都与物质运动相关时间和空间伴随物质运动速度改变而改变③影响：否定了牛顿力学绝对时空观继承和发展了牛顿力学奠定了利用原子能理论基础19，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌论文：1.光量子说（解释光电效应）2.布朗运动（证实分子存在）3.狭义相对论（修正了牛顿力学）4.质能交换律（E=mc2）19，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大贡献：5.广义相对论（取代了牛顿万有引力理论）第15页探究：相对论与牛顿力学关系：

相对论打破了牛顿以来传统绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反应是宏观物体低速运动客观规律，而狭义相对论反应是物体高速运动客观规律，是对牛顿力学继承和发展。牛顿力学是相对论一个特例（物体低速运动状态），包含在相对论体系中。第16页第17页（2）广义相对论①创建：②内容：19，爱因斯坦发表《广义相对论基础》A、物质存在现实空间不是平坦，而是弯曲，B、空间结构取决于物质质量及其分布情况，空间弯曲程度表达为引力场强度C、空间、时间不是独立实在，它们是物质存在形式③影响：第一次阐述了四维时空和物质分布相联络主要思想在物体含有很大相对质量（比如一颗恒星）时，这种弯曲可使从它旁边经过任何其它事物，即使是光线，也改变路径。爱因斯坦“时空弯曲”第18页因为相对论观点与人们日常经验不太一致，甚至有着尖锐冲突，相对论从一开始就受到包含一些科学家在内很多人反对。

19爱因斯坦取得了诺贝尔奖，当初不少德国诺贝尔奖取得者威胁说，假如给相对论授奖，他们就要退回已取得奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论建立者得奖，相对论一直没有取得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为试验所证实。第19页爱因斯坦依据相对论观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，提议美国研制原子弹，方便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯投降，但对无辜平民伤害也一样令全世界震惊。第20页经典力学体系创建和发展量子理论诞生(从普朗克到爱因斯坦)相对论建立（爱因斯坦）当代物理学理论发展近当代物理学奠基人和革命者伽利略对亚里士多德力学观否定牛顿对前人科学理论发展小结相对论与量子理论共同组成了当代物理学基本理论框架

第21页经典题例1（高考安徽文综21题）日本福岛核泄漏事故引发全球关注。反思近代科技发展历程，以下说法正确是A．人类面临核威胁最初源于爱因斯坦相对论B．原子弹使用是反法西斯战争胜利决定原因C．科技创造是近百年间众多人为灾难主要原因D．第三次科技革命很多技术源于二战中军事创造经典题例2（海南高考10题）17世纪，处于科学革命中西欧，“必定自然知识实用价值，以及必定它对科技进步前景所包含意义，已经成为普遍接收常识，但科学素养对于人类，以及对于人类所处环境实际产生作用还是很小”。这一现象说明A．民众仅从实用角度了解科学革命B．科学素养提升不受社会重视C．科学革命只影响到知识阶层D．科学方法已取得广泛认同第22页经典题例3（高考全国文综Ⅱ卷35题）哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大科学家，其理论共同之处是A．得到了科学试验验证B．改变了人类对自然世界认识C．推进了技术重大突破D．科学地概括出物质运动定律经典题例4（江苏高考20题）菲利普·费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他宇宙里，“每一个现象都带有坑骗性。物质和能量能够相互转换。双胞胎以不一样速度衰老。平行线能够交叉。光线弯曲径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是A．伽利略B．达尔文C．牛顿D．爱因斯坦第23页经典题例5（高考广东文综22题）19英国《泰晤士报》曾登载标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”、“牛顿观念破产”。含有“科学革命”意义理论是A．日心说B．量子论C．相对论D．经典力学经典题例6（江苏高考20题）菲利普·费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他宇宙里，“每一个现象都带有坑骗性。物质和能量能够相互转换。双胞胎以不一样速度衰老。平行线能够交叉。光线弯曲径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是A．伽利略B．达尔文C．牛顿D．爱因斯坦第24页经典题例7（福建卷）20．图9是一张历史研究性学习活动宣传海报配图。据此判断．以下标题中最适合于这份海报是A．“超越时空梦想”B．“探索与发觉：海王星”C．“普朗克假说与验证”D．“比萨斜塔——亚里士多德力学学说终止”经典题例8（江苏卷）20．“把能量改变看成是跳跃式进行，成功地解释了经典理论无法解释一些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续改变观念。”这一理论诞生主要是由以下哪一问题引发？A．研究热辐射B．揭示时空本质属性C．解释光电效应D．预测未知行星方位第25页二、追寻生命起源一、课程标准：1.知道达尔文进化论主要观点。2.了解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧与分歧根源。3.经过进化论发展传输过程中出现论争，认识科学发展并不是一帆风顺。二、考点阐述：1.拉马克和早期进化思想；2.达尔文创建生物进化论；3.科学与宗教在人类起源问题上分歧。第26页女娲造人盘古开天上帝创世说亚当与夏娃“神创说”中国西方万物从哪里来？人又从哪里来？第27页“俗说天地开辟，未有些人民，女娲拌黄土做人，剧务力不暇供，乃引绳于泥中，举认为人。故富贵者黄土人也，贫贱凡庸者泥人也。”——《风俗通》据《圣经》记载：第一天，上帝创造了昼夜；第二天，上帝创造了天空；第三天，上帝创造了陆、海及植物；第四天，上帝创造了日月；第五天，上帝创造了动物；第六天，上帝创造了男人亚当；第七天，亚当问上帝，为何世间万物独有我如此孤独？于是上帝取他肋骨制造了女人夏娃。

思索：为何神创说在古代会成为生物起源共识而且长久流行？生产力落后，知识缺乏，人们无知、愚昧统治阶级需要:垄断教育、愚民政策和精神独裁第28页一、拉马克和早期进化思想1、观点：2、意义：生物是从低级向高级发展进化观点必定了环境对物种改变影响提出两个著名标准“用进废退”“取得性遗传”为达尔文创建进化论奠定了主要基础第29页二、达尔文与进化论思索：达尔文进化论思想是时代进步产物，试结合当初时代背景加以阐述。（19c中叶以后，生物学领域发生了重大转折，试从政治、经济、思想、科学等方面分析取得革命性进展原因。）

达尔文（1809～1882）出生在英国，他从小喜欢采集昆虫，16岁时，到大学学医。但他对医学并不感兴趣，常到海边采集生物标本，对动物进行解剖、分类和作观察统计。19岁又进入剑桥大学学习神学。学会了怎样发掘并判定标本等，为从事自然科学研究打下基础。

第30页（1）政治上：（2）经济上：（3）思想上：（4）科学上：资产阶级革命影响；资本主义经济发展和工业革命推进；文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想：细胞学说和生物进化观点等奠定了理论基础。1、背景：2、确立标志：3、内容：（1）生物是不停从低级向高级发展进化；（2）生物进化规则是物竞天择、适者生存1859年《物种起源》发表第31页颈长能吃到树叶生存下来，颈短却因吃不到树叶而最终饿死了它们有颈长和颈短差异它们都要吃树叶而树叶不够吃长颈鹿产生后代超出环境承受能力（过分繁殖）（生存斗争）（遗传变异）（自然选择，适者生存）长颈鹿进化思索：它们分别表达了达尔文进化论什么观点？第32页4、影响：①社会达尔文主义，成为经济吞并、殖民扩张理论依据。②震动近代中国思想界，成为改造社会利器。⑴对宗教界：否定了神创说，对封建神学是个有力挑战；⑵对科学界：把发展改变思想引入生命世界，开创了生物科学发展新时代，为马克思主义理论提供了自然史基础；⑶对社会：进化论、细胞学说、能量守恒定律一起被誉为19世纪三大科学发觉第33页三、科学与宗教在人类起源问题上分歧思索：阅读教材129【材料阅读与思索】科学与宗教在人类起源问题上产生分歧是什么？其根源又是什么？生命是自然界进化结果生命是上帝创造产物vs根源分歧古代生产力落后，人们对自然认识有限第34页严复是我国著名维新派人物。经过赫胥黎《天演论》，他把达尔文生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国家与国家之间，也存在着“物竞天择，适者生存”残酷竞争。中国假如不甘沦亡，就必须奋发图强，并马上做出抉择，实施变法。陈独秀是新文化运动领袖人物，在新文化运动中他提出了“民主”与“科学”两大口号，“民主”与“科学”也成为新文化运动前期指导思想，而“科学”主要就是以达尔文进化论为代表自然科学。

严复（1853—1921）

陈独秀（1880—1942）

合作探讨：达尔文进化论对中国影响第35页经典题例1:（安徽文综）被西方教会势力指责为“意在扰乱对神信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天算格致”学说是（）A．日心说B．进化论 C．量子论D．相对论经典题例2:19世纪，西方人宗教信仰虔诚度降低。与这一趋势形成无关科学家是（）A.牛顿 B.达尔文 C.爱因斯坦 D.伽利略经典题例3:(.江苏省盐城市高三调研考试)以下自然科学成就中，其影响远远超越其学科范围，扩展到社会思想领域，并对中国近代救亡运动产生主要影响是A．经典力学 B．进化论 C．相对论 D．量子论第36页三、人类文明引擎

四、向距离挑战一、课程标准：1.列举工业革命时期瓦特改良蒸汽机和第二次工业革命时期电气技术应用史实。2.说明科学技术进步对社会发展作用。3.了解网络技术创造和发展情况。4.了解当代信息技术对人类社会影响。5.关注与科学相关社会问题二、考点阐述：1.蒸汽机创造和电气技术应用；科学技术进步对社会发展作用。2.电子计算机与网络技术创造和发展；当代信息技术对人类社会影响。第37页棉纺织业织布飞梭纺纱珍妮纺纱机1765年骡机水力织布机采矿、冶金业动力工业纽可门蒸汽机交通运输业富尔顿创造汽船1803史蒂芬孙创造蒸汽机车1814机械加工制造业诞生近代技术体系最终确立瓦特改良蒸汽机一、蒸汽机创造和电气技术应用（一）“蒸汽时代”到来“蒸汽时代”到来第38页（二）“电气时代”到来电力广泛利用理论前提：法拉第发觉电磁感应现象技术突破电动机：雅可比、格拉姆发电机：西门子爱迪生：电灯、发电站内燃机创造应用汽油机：卡尔·本茨、戴姆勒柴油机：狄塞尔影响促进了交通事业发展（汽车、飞机）加速石油化学工业产生化学工业建立：诺贝尔创造无烟炸药“电气时代”到来第39页二、科学技术进步对社会发展作用主动经济：政治：世界格局：社会生活：社会生产力大幅度提升确立和巩固资产阶级统治资本主义世界体系最终确立世界日益成为一个整体城市兴起，人们生活愈加丰富多彩消极：带来环境污染、贫富悬殊等社会问题思索：与第一次工业革命工业相比，第二次工业革命有哪些特点？（1）科学和技术真正结合，（2）超出一国范围，许多国家几乎同时开始（3）许多国家两次工业革命交叉进行（4）第一次工业革命从轻工业领域开始；第二次工业革命从重工业领域开始第40页三、穿越大洋电波：⑴电报：1837年，美国莫尔斯创造有线发报机⑵电话：1876美国贝尔创造电话机。⑶意大利马可尼创造无线电通讯，被成为“无线电之父”促进电信事业发展，为快速传递信息提供了方便，使世界政治、经济、联络深入亲密。2、创造：3、影响：1、条件：19世纪电磁感应现象和电磁波发觉，以及发电机和电动机创造。第41页四、改变世界网络产生背景通信技术发展电子计算机产生及发展产生：1993年美国克林顿政府提出“信息高速公路”计划影响促进传统产业更新改造和知识经济兴起改变了人们工作、生活、学习方式产生很多社会问题第42页经典题例1:瓦特能够成功改良“万能蒸汽机”条件和原因是①工业革命开展需要工业发展动力②早期蒸汽机创造和使用③相关蒸汽机科学理论取得重大突破④瓦特锲而不舍精神A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④经典题例2：瓦特制成改良型蒸汽机对工业革命最大影响是A．它促进了英国重工业部门大发展B．它标志着英国工业革命完成C．它使机械化生产突破了自然条件限制D．它使英国工场手工业时代结束经典题例3:从蒸汽机创造和电气技术应用带来后果看，科学技术进步对社会发展作用是①社会生产力大幅度提升②社会结构和世界形势所以改变③人类生活愈加丰富多彩④资本主义经济危机周期性出现A．①②③④B．①②③C．②③④D．①②④第43页经典题例4:互联网时代出现给人类社会带来很大影响()①提供文件传输、电子邮箱、聊天等服务，在社会各个领域发挥了巨大作用②加紧了经济全球化步伐③为人们提供了远程教育④改变了人们工作、生活和社交方式⑤出现垃圾信息、网络安全和吸毒犯罪⑥造成世界愈加动荡不安A．①②③④B．①③④⑤C．①②③④⑤⑥D．①②③④⑥第44页经典题例6:蒸汽机改良和发电机创造都是()A．科学理论与生产技术亲密结合产物B．社会生产发展需要结果C．第一次工业革命重大结果D．第二次工业革命重大结果经典题例7：19世纪中期到20世纪初，自然科学基础理论研究取得了哪三项伟大成就？它们对技术进步、经济发展和人类思想认识产生了什么深远影响？三大成就：法拉第电磁感应理论；达尔文进化论；爱因斯坦相对论。影响：①电磁感应现象发觉使机械能能够转化为电能，使制造发电机成为可能。从而推进了以电力广泛应用为关键第二次工业革命，加速了资本主义发展。②达尔文进化论科学地解释了生物物种发展改变，是对生物学一