2024-2025学年高中历史第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命教学案岳麓版必修3

PAGE1-第25课现代科学革命[课程标准]知道相对论、量子理论的主要内容，相识其意义。一、经典物理学的危机1．经典物理学的成就(1)19世纪，科学的进步愈发显示出转化为生产力的巨大威力，日益受到欧美各国的重视，科学探讨突飞猛进，孕育着新的突破。(2)17世纪牛顿创立的经典力学，不断补充发展，日臻完善，被人们看做肯定权威的理论。(3)19世纪物理学领域取得了长足的进步，把人类对自然界的相识推动到前所未有的深度和广度。2．经典物理学的危机(1)19世纪末，物理学上出现的一系列新的发觉，无法用eq\o(□,\s\up3(01))经典物理学来说明，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。(2)物理学面临危机的同时，也迎来了一场宏大的革命。二、爱因斯坦与相对论1．提出：20世纪初，爱因斯坦提出的eq\o(□,\s\up3(01))相对论为物理学的发展带来了革命性的变更，爱因斯坦成为继牛顿之后最宏大的科学家。2．内容：eq\o(□,\s\up3(02))相对性原理和eq\o(□,\s\up3(03))光速不变原理：时间、空间、运动、质量不是肯定不变的，而是相对的，可以相互转化。3．意义：相对论的提出是物理学领域最宏大的革命。(1)它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，可以广泛地说明不同运动状态的物质，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域。(2)相对论打破了经典物理学eq\o(□,\s\up3(04))肯定化的思维模式，为人们供应了辩证地看待世界的途径。易混易错相对论与牛顿经典力学的关系爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的肯定时空观，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。三、量子理论中的微观世界1．诞生：1900年，eq\o(□,\s\up3(01))普朗克提出了量子假说。2．发展(1)爱因斯坦提出了光的量子理论。(2)丹麦物理学家玻尔提出了eq\o(□,\s\up3(02))原子的量子理论。3．影响(1)量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对eq\o(□,\s\up3(03))微观世界的基本相识有了革命性的进步。(2)量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响，带来了很多划时代的技术创新，这干脆推动了社会生产力的发展，从根本上变更了人类的eq\o(□,\s\up3(04))物质生活。4．近代物理学兴起的意义量子理论和相对论一起，构成了eq\o(□,\s\up3(05))现代物理学的基础，弥补了经典物理学的不足，描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观粒子世界，大大开阔了人们的视野，变更了人们看世界的角度和方式。它们不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不行磨灭的影响。图解示意近代物理学与现代物理学的关系灵巧识记现代科学革命一大基础：牛顿经典力学。两大理论：相对论和量子论。三个人物：爱因斯坦、普朗克、玻尔。四大影响：弥补经典物理学的不足；描绘一个崭新的微观世界；变更人类看世界的角度和方式；对整个人类思维的影响。主题eq\o(\s\up7(量子论和相对论的地位),\s\do5(ZHUTI))材料一(英国)皇家学会会长汤姆逊致辞说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最宏大的成就之一，或许就是最宏大的成就。”1921年爱因斯坦作为光电效应理论的建立者而得奖，但相对论始终没有获诺贝尔奖。——吴国盛《科学的历程》材料二能量子钻进物体的表面层……把它的全部能量赐予了单个电子……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。——《爱因斯坦文集》问题探究：(1)材料一为什么说相对论是“最宏大的成就之一”？“相对论始终没有获诺贝尔奖”说明白什么问题？提示缘由：相对论否定了经典力学的肯定时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，提出了全新的时空观、运动观和物理观；发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，将物理学发展到一个新的高度。说明的问题：相对论超出了人们的日常思维、阅历和感受，很难被人们理解和接受。(2)依据材料二，指出爱因斯坦这一探讨的理论基础是什么？他在这一方面有何贡献？提示理论基础：普朗克于1900年提出量子假说，量子论宣告诞生。贡献：用量子理论胜利说明白光电效应。【要点剖析】1.量子理论和相对论的异同2．量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱(1)量子理论的形成标记着人类对客观规律的相识起先从宏观世界深化到微观世界；同时，在量子理论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理学、固体物理学和原子核物理学等的发展。(2)相对论否定了经典力学的肯定时空观，从本质上修正了由狭隘阅历建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到了一个新的高度。(3)量子理论和相对论弥补了经典物理学的缺点，掀起了物理学的革命，构成了现代物理学的基础。本课小结学问点一经典物理学的危机1．19世纪末，经典物理学陷入危机且面临挑战的表现有()①物理学一系列新的发觉与经典物理学的理论体系产生了尖锐的冲突②物理学家们试验的结果证明以太不存在③爱因斯坦提出相对论④量子假说的提出A．①②B．③④C．①③D．②③答案A解析①②均为经典物理学19世纪末陷入危机的表现。③④分别于1905年、1900年提出，在时间上与题干不符。故选A项。学问点二爱因斯坦与相对论2．19世纪的物理学领域建立了“一座庄重宏伟的建筑体系和动人心弦的漂亮殿堂”，但仍存在“乌云”，后来出现了“驱走乌云的太阳”。其“太阳”指的是()A．牛顿经典力学 B．马克思主义学说C．爱因斯坦相对论 D．达尔文进化论答案C解析19世纪末，物理学家发觉黑体辐射规律不遵守“牛顿力学”理论，此为“一朵乌云”；依据牛顿力学的理论，可以推出在天空中存在着一种可以作为肯定静止参考系的物质“以太”，“以太”是否真正存在，被称为19世纪末的另一朵乌云，而解决这两大问题的理论是量子理论和相对论，故称这两种理论为“驱走乌云的太阳”。故解除A、B、D三项，选C项。3．我们日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。依据这一概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。这说明()A．牛顿力学体系存在对宇宙相识的误区B．科学的发展带来人类思维方式的变更C．爱因斯坦的相对论揭示了宇宙的真相D．相对论推动了20世纪科学技术的进步答案B解析材料意在强调相对论对人类的影响，而不是牛顿力学体系的局限性，故A项错误；相对论提及的“四维时空”概念影响了人们的日常生活和对宇宙的相识，故B项正确；在爱因斯坦的相对论下，宇宙是由时间和空间构成的，但由材料无法确定这是否是宇宙的真相，故C项错误；材料强调的是相对论对人们认知和思维的影响，而不是对科学技术发展的影响，故D项错误。学问点三量子理论中的微观世界4．下图是2024年6月15日出版的美国《科学》杂志的封面：中国量子卫星“墨子号”从星空向地面发出两道光，标记着我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。关于量子的理论探讨和技术应用，以下评述正确的是()A．量子论继承了经典力学关于时空的相识B．德国科学家爱因斯坦最早提出量子假说C．量子力学的成果推动人类进入电气时代D．中国在量子通信领域取得突破青出于蓝答案D解析相对论继承和发展了经典力学的时空观，故A项错误；德国科学家普朗克提出量子假说，故B项错误；科学家对电的探讨推动人类进入电气时代，故C项错误；由材料“中国量子卫星‘墨子号’从星空向地面发出两道光，标记着我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信”可知，中国在量子通信领域取得重大成就，故D项正确。5．爱因斯坦对19世纪末20世纪初诞生的某物理学理论评价说：“这一发觉成为二十世纪物理学探讨的基础……要是没有这一发觉，那就不行能建立起分子、原子以及支配它们变更的能量过程的有用理论。”材料中的“这一发觉”()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相识D．否定了经典力学的肯定时空观答案C解析17世纪牛顿经典