自然科學(xué)基礎(chǔ)(全套課件288P)

1、自然科學(xué)基礎(chǔ)第一章自然的探索Chapter 1 Exploration of the nature 學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求：1、了解自然科學(xué)的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)Understanding the past, current and future development trend of natural science教學(xué)方法：1、以自學(xué)為主，采取通讀和重點(diǎn)閱讀相結(jié)合2、把教材和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)相結(jié)合2、知道自然科學(xué)的基本研究方法Knowing the basic research methods for natural science 3、了解自然科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與教育的關(guān)系Understandin

2、g the relationship among natural science, technology, society and education1、近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事 Three important events at the naissance stage of modern natural science2、經(jīng)典力學(xué)中牛頓最重要的成就 Newtons most important achievement in Classical Mechanics3、19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn) Three important discoveries in the 19th century 4、2

3、0世紀(jì)科技的特點(diǎn) Characteristics of technology in the 20th century 5、自然科學(xué)研究的方法 Methods for natural science research 6、觀察和實(shí)驗(yàn)的意義和作用 Meaning and function of observation and experiment 7、邏輯思維和科學(xué)假說(shuō) Methods for natural science research 教學(xué)重點(diǎn)：知識(shí)結(jié)構(gòu)自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡History track of natural science development 自然科學(xué)研究的基本方法Ba

4、sic methods for natural science research 科學(xué)技術(shù)、社會(huì)與教育Technology, society and education 自然科學(xué)的發(fā)展歷程Development process of natural science 近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事Three important events at the naissance stage of neoteric natural science 近代自然科學(xué)發(fā)展階段的重大成就Important achievements at the development stage of neoteric nat

5、ural science 現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢(shì)Development trend of modern science and technology 第一節(jié)內(nèi)容分析一、自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡History track of natural science development要 求：1、了解自然科學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段 Understanding the three stages of natural science development 2、了解古希臘的自然科學(xué)和我國(guó)古代四大發(fā)展 Understanding natural science in ancient Greece and the four

6、 great inventions in ancient China 古代Ancient times 近代Ancient times 現(xiàn)代modern times 人類(lèi)有歷史記載的文明時(shí)期開(kāi)始16世紀(jì)19世紀(jì)歐洲20世紀(jì)開(kāi)始誕生時(shí)期三個(gè)階段 Three stages 古希臘的自然哲學(xué)Natural philosophy in ancient Greece 自然科學(xué)與哲學(xué)融為一體 Natural science and philosophy merge 古代中國(guó)的四大發(fā)明、意義The four great inventions in ancient China and their meaning

7、 造紙、印刷術(shù)、指南針和火藥 Papermaking, printing, compass and gunpowder 馬克思“資產(chǎn)階級(jí)發(fā)展的必要前提”要 求：了解以下三件大事對(duì)自然科學(xué)發(fā)展的影響太陽(yáng)中心說(shuō)向神學(xué)的挑戰(zhàn)Challenge put by heliocentricism for theology 血液循環(huán)學(xué)說(shuō)對(duì)神學(xué)的打擊Shock put by blood circulation theory on theology 伽利略為近代自然科學(xué)開(kāi)辟道路Shock put by blood circulation theory on theology 二、近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事太陽(yáng)

8、中心說(shuō)Heliocentricism 代表人:波蘭天文學(xué)家哥白尼 Polish astronomer Copernicus 意大利哲學(xué)家布魯諾 Italian philosopher Bruno 意大利物理學(xué)家伽利略 Italian physicist Galileo 意 義：改變了地球?yàn)橹行牡挠^點(diǎn)，看到了運(yùn)動(dòng)的相 對(duì)性，向被教會(huì)奉為天經(jīng)地義的地球中心觀點(diǎn)提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)核心內(nèi)容：日心和地動(dòng)的觀點(diǎn) Heliocentricism and Copernican theory Harveys Sketch map of blood circulatio 血液循環(huán)學(xué)說(shuō)維薩里1543年塞爾維特1553

9、年哈維1628年心臟有四個(gè)房室Heart has four atrioventricules 小循環(huán)Small circulation （肺循環(huán)） (pulmonary circulation) 大循環(huán)Big circulation （體循環(huán) ）(systemic circulation)人體構(gòu)造論心臟與血液的運(yùn)動(dòng)意義:沉重地打擊了宗教神學(xué)有關(guān)人體的荒謬說(shuō)教Blood circulation theory 伽利略Galileo 1.用望遠(yuǎn)鏡觀 察天體，為太 陽(yáng)中心學(xué)說(shuō)提供證據(jù) 2.發(fā)現(xiàn)了落體定律和拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為經(jīng)典力學(xué)奠定了基礎(chǔ)科學(xué)成果方面 1.把實(shí)驗(yàn)方法 提高到真正科學(xué)的水平，將實(shí)驗(yàn)方

10、法和數(shù)學(xué)方法結(jié)合，創(chuàng)立了近代科學(xué)方法科學(xué)研究方面尊稱(chēng)為現(xiàn)代科學(xué)之父，其工作標(biāo)志著自然科學(xué)成為獨(dú)立的科學(xué)三、近代自然科學(xué)發(fā)展階段的重大成就Important achievements at the development stage of neoteric natural science要求：1、了解物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)領(lǐng)域的重大成就Understand the important achievements in the fields of physics, biology, chemistry 2、掌握十九世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)（重點(diǎn)）Master the three greatest discove

11、ries in the 19th century (key point)物理學(xué)領(lǐng)域（1）經(jīng)典力學(xué) Classical mechanics 萬(wàn)有引力定律：Law of gravitation 自然界中一切具有質(zhì)量的物體之間都存在著相互吸引的作用力，這一引力的大小與兩物體質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間的距離平方成反比。 意 義：這一定律的發(fā)現(xiàn)，把天體和地面上物體的運(yùn)動(dòng)描述統(tǒng)一了起來(lái)，并深刻揭示了其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1、重要的成就第一定律：慣性 The first law: inertia 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。運(yùn)動(dòng)三定律第二定律：質(zhì)量 The secon

12、d law: quality 物體的加速度跟物體所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。第三定律：作用力與反作用力定律 The third law: Force and counterforce 兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。Three laws of motion （2）光的波動(dòng)理論 Light fluctuation theory 牛頓的微粒說(shuō)Newtons light corpuscle theory 惠更斯的波動(dòng)說(shuō)Huygens light fluctuation theory （3）熱力學(xué)(thermod

13、ynamics )的建立和能量守恒原理(energy conservation principle )的發(fā)現(xiàn)（4）電磁學(xué)Electromagnetics 法拉第的電磁感應(yīng)定律Faradays law of electromagnetic induction 麥克斯韋用數(shù)學(xué)語(yǔ)言概括了全部電磁現(xiàn)象，及預(yù)言電磁波的存在化學(xué)領(lǐng)域 In the field of chemistry （1）化學(xué)科學(xué)的確立 波義耳Boylels ：提出元素element的概念；強(qiáng)調(diào)化學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)（2）燃燒的氧化學(xué)說(shuō)的確立oxidation theory for combustion 拉瓦錫氧化學(xué)說(shuō)，創(chuàng)立了了化學(xué)元素命名方法

14、及質(zhì)量守恒定律（3）科學(xué)原子論scientific atomic theory的確立 道爾頓建立了原子論，提出了第一張?jiān)訄D象表（4）化學(xué)元素周期律the periodic law of (chemical) elements的發(fā)現(xiàn) 俄國(guó)門(mén)捷列夫、德國(guó)邁爾提出了化學(xué)元素周期律（5）有機(jī)化學(xué)organic chemistry的建立 德國(guó)維勒用無(wú)機(jī)物氰和氨水全盛了有機(jī)物尿素2、十九世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)（重點(diǎn)）能量守恒與轉(zhuǎn)化定律Law of conservation and conversion of energy 細(xì)胞學(xué)說(shuō)Cell theory 達(dá)爾文的生物進(jìn)化論Darwins Theory of Bi

15、ological Evolution 熱力學(xué)：由研究當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)的效率開(kāi)始，進(jìn)而描述 熱和功的相互轉(zhuǎn)化及其在數(shù)量上的關(guān)系的規(guī)律能量守恒與轉(zhuǎn)化定律： 是19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一，它揭示了熱、力、電和化學(xué)等各種運(yùn)動(dòng)形式之間的轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一性，使自然界的運(yùn)動(dòng)形式達(dá)到空前的綜合和統(tǒng)一。這是繼牛頓力學(xué)體系以來(lái)物理學(xué)的最大成就。能量守恒與轉(zhuǎn)化定律Law of conservation and conversion of energy 細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立Establishment of cell theory 細(xì)胞是一切有機(jī)體結(jié)構(gòu)和發(fā)育的基本單位，有機(jī)體的發(fā)育，就是細(xì)胞的分化和形成的過(guò)程胡克第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞（小室

16、）施萊登提出細(xì)胞是一切植物結(jié)構(gòu)的基本單位施旺把這一學(xué)說(shuō)擴(kuò)大到動(dòng)物學(xué)界1665年1838年1839年意義：證明了有機(jī)體在結(jié)構(gòu)和發(fā)育上的統(tǒng)一性，是生物科學(xué)史上的重大綜合達(dá)爾文的進(jìn)化論產(chǎn)生前提： 1819世紀(jì)的比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)和古生物學(xué)的發(fā)展，是生物進(jìn)化論產(chǎn)生的科學(xué)前提。核心思想：自然選擇學(xué)說(shuō) natural selection theory （適者生存，不適者淘汰） (survival of the fittest, elimination of the undesirable ) 重要意義： 細(xì)胞學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文進(jìn)化論是19世紀(jì)生物科學(xué)史上的大事件，揭示了生物界的統(tǒng)一性及其發(fā)展的規(guī)律。這是生物科學(xué)

17、發(fā)展史上的一次空前的綜合，是生物科學(xué)的里程碑。恩格斯把它們與能量守恒和轉(zhuǎn)化定律一起譽(yù)為19世紀(jì)三大發(fā)現(xiàn)。Darwins Theory of Biological Evolution 四、現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢(shì)Development trend of modern science and technology科學(xué)技術(shù)經(jīng)歷了全面空前的革命物理學(xué)領(lǐng)域： 建立了以相對(duì)論the theory of relativit和量子論the quantum theory.為支柱的現(xiàn)代物理學(xué)體系等化學(xué)領(lǐng)域： 對(duì)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)有了更深入的認(rèn)識(shí)，建立起分子工程學(xué)這門(mén)新學(xué)科生物學(xué)領(lǐng)域： 揭示了DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳密碼，遺傳工程在

18、新的技術(shù)革命中將發(fā)揮更巨大的作用科學(xué)走向新的綜合Science tends towards new integration 人們的視野在微觀和宏觀兩方面都擴(kuò)大10萬(wàn)倍以上，對(duì)自然界有更深入的了解，使生物學(xué)與化學(xué)、物理學(xué)結(jié)合得更加密切，越來(lái)越多的事實(shí)證明，重大科技成果，都將是綜合研究的結(jié)果。 科技成為第一生產(chǎn)力，人類(lèi)生活發(fā)生巨大變化Science and technology has become the first productivity, human life has taken immense changes. 進(jìn)入20世紀(jì)后，科技對(duì)生會(huì)的推動(dòng)作用越來(lái)越顯著，對(duì)人類(lèi)歷史發(fā)展和國(guó)家興衰起著

19、決定作用。人類(lèi)生活質(zhì)量提高，壽命延長(zhǎng)，并追求人與自然的和諧。第二節(jié)內(nèi)容分析自然科學(xué)研究的過(guò)程The process of natural scientific research 觀察和實(shí)驗(yàn)方法Observation and experimental methods 觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和總結(jié)Observation and experimental methods 一、自然科學(xué)研究的過(guò)程要求： 知道自然科學(xué)研究經(jīng)歷幾個(gè)過(guò)程The process of natural science research Know how many steps are needed to carry out natu

20、ral science research 自然科學(xué)研究的過(guò)程選擇和確定研究的課題制訂進(jìn)行研究的計(jì)劃選擇觀察實(shí)驗(yàn)方法將得到的結(jié)果分析歸納作出解釋這是一個(gè)不斷提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程Choose and determine the research topic Design the research Choose methods for observation and experiment Analyze, conclude, and explain the results 選題調(diào)查研究作開(kāi)題報(bào)告如何進(jìn)行選題：How to choose research topic 制定工作方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃Surv

21、ey research Present report on research topic Choose research topic Make working scheme and the design of experiment 制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的基本程序確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_指導(dǎo)理論選定實(shí)驗(yàn)方法、步驟配備實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果處理Working out basic procedure for the design of experiment 二、觀察和實(shí)驗(yàn)方法要求：1、了解觀察和實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系與區(qū)別Understand the affiliation and difference between obse

22、rvation and experiment.2、了解直接觀察和間接觀察的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)Understand the advantages and disadvantages respectively of direct observation and indirect observation.3、了解直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系Understand the affiliation and difference between direct experiment and simulative experiment.Observation and experimental methods 1、觀察

23、和實(shí)驗(yàn)的區(qū)別與聯(lián)系The affiliation and difference between observation and experiment聯(lián) 系：都是科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，是科學(xué)研究的基本方法.區(qū) 別： 觀察 (observation)是在自然條件下進(jìn)行的，有局限性；不利于認(rèn)清最本質(zhì)的、起決定作用的內(nèi)部規(guī)律。 實(shí)驗(yàn) (experiment)可以能夠人為地變革和控制自然對(duì)象，再現(xiàn)最本質(zhì)的方面，而且具有可重復(fù)性。觀察分類(lèi)：根據(jù)獲取觀察對(duì)象的方式直接觀察Direct observation 間接觀察Indirect observation 定性觀察Qualitative observation 定

24、量觀察Quantitative observation 根據(jù)獲取觀察對(duì)象的要求 分類(lèi)的目的是為了從不同角度考察觀察活動(dòng)，加深對(duì)觀察的理解Observation定性觀察和定量觀察概念：是考察自然界事物是否具有某種特性，以及事物之間是否有某種聯(lián)系特點(diǎn)：獲得的有關(guān)觀察對(duì)象的性質(zhì)、特征是大致的、不確定的、粗略的定性觀察定量觀察概念：是借助科學(xué)儀器來(lái)測(cè)量觀察對(duì)象的各種數(shù)量關(guān)系，刻劃對(duì)象數(shù)量特征，因而定量觀察又稱(chēng)為觀測(cè)或測(cè)量。特點(diǎn)：獲得的有關(guān)觀察對(duì)象的性質(zhì)、特征是確定的、定量的Qualitative observation and quantitative observation 直接觀察和間接觀察直接觀

25、察特點(diǎn)：是觀察者用感覺(jué)器官對(duì)觀察對(duì)象進(jìn)行觀察，形成直接經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，存在問(wèn)題：存在局限性,有時(shí)還有錯(cuò)覺(jué) （受感官的局限性影響）Direct observation and indirect observation Direct observation間接觀察特點(diǎn)：使用觀測(cè)儀器對(duì)進(jìn)行觀察優(yōu)越性：擴(kuò)大觀察范圍、提高觀察的精確性 提高觀察速度、能使感覺(jué)形式發(fā)生 轉(zhuǎn)換存在問(wèn)題：1.不如直接觀察生動(dòng)、簡(jiǎn)便易行 2.儀器發(fā)生問(wèn)題，可能導(dǎo)致觀察失誤 3.觀察不能改變或控制對(duì)象indirect observation 分類(lèi)：直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)直接實(shí)驗(yàn)概念：實(shí)驗(yàn)者用實(shí)驗(yàn)手段直接作用于所研究的現(xiàn)象或?qū)ο蟮膶?shí)驗(yàn)?；境?/p>

26、序：準(zhǔn)備階段（決定實(shí)驗(yàn)成敗的一個(gè)關(guān)鍵）實(shí)施階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理階段實(shí) 驗(yàn)Experiment direct experiment and simulative experiment direct experiment模擬實(shí)驗(yàn)概念：實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)手段是通過(guò)與原型相似的模擬對(duì)象間接作用于所研究的現(xiàn)象或?qū)ο蟮?。作用：用于那些不能?duì)其進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，嘗試用與原來(lái)對(duì)象相似的某個(gè)對(duì)象（替代物）作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)象模型的二重性：Double characteristics of model 一方面是實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用實(shí)驗(yàn)工具實(shí)行實(shí)際變革的對(duì)象 另一方面它只是客觀原型的替代物，是實(shí)驗(yàn)者用以認(rèn)識(shí)原型的工具simulative

27、 experiment分 類(lèi)：自然模型是從自然界已有的事物中選擇出來(lái)的替Natural model 代物，如醫(yī)學(xué)上、生物學(xué)上用的模型人造模型按照原型先人為制造一個(gè)模型，用以Artificial model 代替原型進(jìn)行一些性能測(cè)試程序：準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和結(jié)果處理階段特別注意：選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，且要求?shí)驗(yàn)在與原型所處的條件基本相似的情況下進(jìn)行，才能使實(shí)驗(yàn)獲得的信息可靠，才能有效地類(lèi)推到原型上去。實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行觀察研究的特點(diǎn)：可以純化研究對(duì)象可以強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以加速、再現(xiàn)或模擬自然過(guò)程實(shí)驗(yàn)可將對(duì)象置于嚴(yán)格控制的條件下，排除各種偶然、次要、外界等因素的干擾，便于提示客觀規(guī)律為了揭示某些變化的規(guī)律或本質(zhì)

28、，要把某些條件強(qiáng)化，在強(qiáng)化的條件下研究對(duì)象模擬實(shí)驗(yàn)可以縮短自然現(xiàn)象的周期 Be able to purify the object for research Be able to intensify the object for research Simulative experiment can shorten the period of natural phenomena.三、觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和總結(jié)要求：1、了解科學(xué)抽象活動(dòng)類(lèi)型Understand the types of scientific abstract activities2、了解假說(shuō)及其檢驗(yàn)方法Understand hyp

29、othesis and the method for verifying it3、了解自然科學(xué)發(fā)展途徑Understand the pathway of natural science developmentSort and summarize the results of observation and experiment.感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)自然觀察實(shí)驗(yàn)客觀事物的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律科學(xué)的抽象活動(dòng)邏輯思維直覺(jué)、靈感1、感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程Sensitive cognition rational cognitionSensitive cognitionrational cognitionNatur

30、al observation experiment Scientific abstract activity Essence and the rule of motion of objective thingsLogic thinking, intuition, inspiration 1）邏輯思維 在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用概念、判斷、推理等思維形式對(duì)客觀世界間接的、概括的反映過(guò)程。The basic method for logic thinking 比較-分類(lèi)法、分析綜合法、歸納演繹法、2）邏輯思維的基本方法Intuition and inspiration 3）直覺(jué)和靈感 4）數(shù)學(xué)方法L

31、ogic thinkingMethod of comparison-classification, method of analysis and synthesis, method of induction -deduction Mathematic method 5）假說(shuō)及其檢驗(yàn)假說(shuō)既是一種科學(xué)方法，也是科學(xué)研究的成果基本特征：具有一定的科學(xué)根據(jù) 具有一定的猜測(cè)性感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)假說(shuō)邏輯分析法實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)法假說(shuō)檢驗(yàn)方法（科學(xué)理論）Hypothesis and its verification 自然科學(xué)就是沿著以下發(fā)展途徑，越來(lái)越豐富和完善的。假說(shuō) 理論 新假說(shuō) 新理論自然科學(xué)發(fā)展途徑：越來(lái)越豐富

32、和完善的。Pathway of natural science development (hypothesis) (theory) (new hypothesis) (new theory) 第三節(jié)內(nèi)容分析 科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)（STS）Science, technology and society(STS) 科學(xué)教育的內(nèi)涵Meaning of scientific education 一、科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)（STS）要求：了解STS的內(nèi)涵、基本精神Understand the meaning and basic spirit of STS Science, technology and socie

33、ty (STS) 1、科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的內(nèi)涵The meaning of science, technology and society 是近年來(lái)世界各國(guó)科學(xué)教育改革中形成的一種新的科學(xué)教育構(gòu)想，是以強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活和發(fā)展中的應(yīng)用為指導(dǎo)思想而組織實(shí)施的科學(xué)教育。把科學(xué)教育和當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展、社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活緊密結(jié)合起來(lái)精神：把科學(xué)教育和當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展、社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活緊密結(jié)合起來(lái)，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自己生活中與科學(xué)有關(guān)的問(wèn)題作出決策的能力。二、科學(xué)、科學(xué)教育科學(xué)活動(dòng)三要素：Three factors of scientific activity 探索對(duì)人類(lèi)

34、生存的宇宙的探索；Exploration-the exploration for the cosmos in which human beings exist解釋對(duì)探索過(guò)程中各種事物所做的解釋?zhuān)籈xplanation - the explanation for all the things in the process of exploration;檢驗(yàn)對(duì)所作解釋的檢驗(yàn)。Verification the verification for the explanation that has been made.內(nèi)涵： 科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)方法Scientific knowledge,

35、 scientific spirit, scientific attitude and scientific methodMeaning 第二章:自然界的物質(zhì)性Chapter2 Corporality of the nature知識(shí)結(jié)構(gòu)地球概況General situation of the Earth 自然界的物質(zhì)Materials of the nature 地球上的生物Creatures of the Earth 地球在宇宙中的位置：恒星、行星、銀河系、太陽(yáng)及八大行星star, planet, galaxy, the Sun and the eight major planets地球及其

36、圈層結(jié)構(gòu) ：形狀、大小、外部圈層、內(nèi)部圈層 Shape, size, external sphere internal sphere.地球的表面形態(tài)：海陸分布land-sea distribution 第一節(jié)知識(shí)點(diǎn)分析一、地球在宇宙中的位置The Earths position in the cosmos 宇宙銀河系太陽(yáng)系地球地球在浩瀚的宇宙中顯得十分渺小宇宙組成：宇宙是空間和時(shí)間的統(tǒng)一，是物質(zhì)世界，包括天體和彌漫物質(zhì)。包括恒星、行星、衛(wèi)星、星云、慧星、流星等天體類(lèi)型天體之間相互吸引環(huán)繞旋轉(zhuǎn)，形成了不同的天體系統(tǒng)（地月系、太陽(yáng)系、銀河系、總星系）The celestial body inclu

37、des star, planet, satellite, nebula, comet, meteor and other types. The celestial bodies attract, surround and revolve around each other, forming different celestial systems (the Earth-Moon system, solar system, Milky Way galaxy, metagalaxy)1、恒星與行星 恒星由熾熱的氣體組成，能夠自身發(fā)光的球形或類(lèi)似球形的天體（太陽(yáng)是離地球最近的恒星）Star is co

38、nstituted of broiling gas, global or semi-global celestial body that can emit light by itself (the Sun is the closet star to the Earth)特點(diǎn)：飛快地運(yùn)動(dòng)著、一般能發(fā)光發(fā)熱Characteristics: Fleetingly move and generally can emit light and heat.行星是環(huán)繞恒星公轉(zhuǎn)的天體，有大行星和小行星之分Planet is the celestial body that revolves around the

39、star, and divided into planet and Asteroid.Star and planet 恒星的主要物理性質(zhì)：光度Luminosity 亮度Brightness 恒星本身的發(fā)光程度，即它表面所發(fā)光量的強(qiáng)弱，用絕對(duì)星等表示恒星在地球上的受光強(qiáng)度，即肉眼所見(jiàn)恒星明亮程度的大小，用視星等表示視星等分為六級(jí)，一級(jí)最亮，六級(jí)最暗宇宙中有10億個(gè)類(lèi)似銀河系的星系距地球最遠(yuǎn)的星系約距離150億光年宇宙中已觀測(cè)到的所有星系稱(chēng)為總星系2、銀河系由無(wú)數(shù)恒星和星際物質(zhì)組成圓盤(pán)狀中部為核球四周為銀盤(pán)Milky Way galaxy 日冕色球光 球太陽(yáng)內(nèi)部太陽(yáng)大氣的底層，厚度500千米，在太

40、陽(yáng)大氣中密度最高，是整個(gè)太陽(yáng)中最明亮的部分，光輻射從這里發(fā)出太陽(yáng)大氣的中層厚度約2000千米，亮度僅及光球的千分之一密度也較低，邊緣呈鋸齒形（日餌），是強(qiáng)烈的上升氣流所致厚度為太陽(yáng)半徑的幾倍，密度、亮度很低，其氣體粒子不斷向外擴(kuò)散，形成太陽(yáng)風(fēng)溫度3、太 陽(yáng) The Sun 4.太陽(yáng)系的八大行星物理性質(zhì)：（除冥王星）類(lèi)型包括行星代表行星特 點(diǎn)類(lèi)地行星(內(nèi)行星）水星Mercury,金星Venus ,地球Earth ,火星 Mars 地球離太陽(yáng)距離近，質(zhì)量較小，平均密度高，以重物質(zhì)為主，溫度也高，自轉(zhuǎn)速度慢，衛(wèi)星少類(lèi)木行星木星Jupiter, 土星Saturn, 天王星Uranus海王星Neptun

41、e 木星離太陽(yáng)的距離遠(yuǎn)，質(zhì)量較大，平均密度低，以輕物質(zhì)為主，多無(wú)固體表面，溫度很低外行星太陽(yáng)系的八大行星Eight planets of solar system八大行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：The rule of the motion of the eight planets 近圓性Quasi-circular共面性Coplanar 同向性Coplanar ：指所有行星軌道的偏心率都很小，幾乎 近于圓形：所有行星的公轉(zhuǎn)軌道面都是比較接近的， 大體在一個(gè)平面上，與地球軌道面的交 角都不大：指行星繞日公轉(zhuǎn)的方向是相同的，也同太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的方面一致二、 地球及其圈層結(jié)構(gòu)The Earth and the Ear

42、ths sphere structure 1、地球的特征及意義 與太陽(yáng)的距離適中，日地平均距離1.196 108千米梨狀體赤道半徑大于兩極半徑，且北極略 突、南極略平巨大的體積： 平均半徑6371千米、赤道半徑6378千米 極地半徑6357千米、體積1.0831012立方千米巨大的質(zhì)量：5.976 1027克接受太陽(yáng)熱輻射是適中的，地球表面形成了適宜的溫度，對(duì)生命圈的出現(xiàn)十分重要形成強(qiáng)大的引力，避免地表大氣逸散到外層空間去，對(duì)生命的存在有利是地表自然環(huán)境產(chǎn)生的基礎(chǔ)也是生命產(chǎn)生和維持的必要條件球狀的形態(tài)使地球上各處太陽(yáng)高度不同，造成熱量的帶狀分布和自然現(xiàn)象的復(fù)雜多樣 外部圈層大氣圈atmosph

43、ere水 圈hydrosphere生物圈biosphere地殼 the Eaths crust 地幔The Earths mantle 地核the Earths core 超外圈磁層 magnetosphere 人類(lèi)居住場(chǎng)所地球的圈層結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)部圈層地球的圈層結(jié)構(gòu)（同心圈層）the Earths sphere structure (concentrical sphere) 1、地球的外部圈層 The Earths Outer spheres 大氣圈、水圈和生物圈既是相互區(qū)別和相互獨(dú)立的，又是相互滲透和相互作用的與人類(lèi)生活密切相關(guān)的圈層Atmosphere, hydrosphere, and

44、biosphere are different and independent from each other, penetrate and act on each other.特點(diǎn)：越向外密度越小，大氣總質(zhì)量的70%-75%集中在對(duì)流層對(duì)流層與人的生活有關(guān)，如天氣現(xiàn)象作用：對(duì)生物圈的形成、發(fā)育和保護(hù)有很大的作用（1）大氣圈 Hydrosphere （2）水圈 Hydrosphere 包括液態(tài)水、固態(tài)水和汽態(tài)水（3）生物圈 Biosphere 是地球特有的圈層，和大氣圈、水圈甚至地殼交織在一起2、地球的內(nèi)部構(gòu)造 The Earths inner structure 古登堡界面莫霍界面地核康德拉

45、界面地殼地幔地表地殼及地幔頂部稱(chēng)為巖石圈地球內(nèi)部約2900千米的深處硅鋁層 Salic layer 硅美層Siam layer地殼分為大陸型 和大洋型，前者為雙層結(jié)構(gòu)，后者為單元層結(jié)構(gòu)元素組成：90多種，氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀含量最高，其中氧的含量最大，硅次之（1）地殼結(jié)構(gòu)：以次一級(jí)的不連續(xù)面（康拉德面）分為兩層富含氧化硅和氧化鋁，巖性以沉積 巖和花崗巖為主，大陸地殼特有，大洋地殼缺失富含氧化硅和氧化鎂，巖性由玄武巖和輝 長(zhǎng)巖構(gòu)成，厚度58千米Structure of the Earths crust :Divided by the secondary discontinuous plan

46、e (Kant-laplaces plane) into two layersElement components （2）地幔 the Earths mantle 結(jié)構(gòu)：上地幔（含軟流圈）、下地幔位置：位于巖石圈之下，在上地幔60250千米深度范圍內(nèi)地質(zhì)意義：可能是巖漿的源地，并與地球表面的許多活動(dòng) 有密切的關(guān)系，造成地幔對(duì)流、海底擴(kuò)張和板 塊構(gòu)造，在地表出現(xiàn)地震和火山現(xiàn)象，形成有 用的礦藏。軟流圈Structure: upper mantle (includes asthenosphere), upper mantle.結(jié)構(gòu)：外核Outer core 由鐵、硅、鎳等構(gòu)成，呈熔融態(tài)或近于液態(tài)內(nèi)

47、核Inner core 由鐵和鎳構(gòu)成，可能為固態(tài)作用：由于外核流體的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磁流體力學(xué)的規(guī)律而形成地球磁場(chǎng)（3）地核 the Earths core （4）地球表層The Earths surface 是一個(gè)獨(dú)特的物質(zhì)體系，大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈互相滲透、交錯(cuò)重疊的復(fù)雜綜合體，是人類(lèi)生活的場(chǎng)所三、地球的表面形態(tài) Configuration of the Earths surface 1.海陸分布Ocean-land distribution 海洋：形成統(tǒng)一的世界大洋unified world ocean has formed陸地：沒(méi)有統(tǒng)一的世界大陸unified world land

48、has not formed 特點(diǎn):海洋面積占有突出優(yōu)勢(shì) （70.8%） 地球表面海陸分布十分不均（北半球陸地多于南半球，東半球的陸地面積大于西半球）海洋的平均深度遠(yuǎn)大于陸地的平均高度（馬里亞納海溝、珠穆朗瑪峰）洋是主體和中心（89%）， 海是次要的（11%），位于大洋的邊緣The ocean is principal part and center (89%), the sea is minor (11%) which is located on the edge of the ocean.世界大洋太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋 World oceans: Pacific Ocean, At

49、lantic Ocean, Indian Ocean and Arctic Ocean海地中海、內(nèi)海和邊緣海 World oceans: Pacific Ocean, Atlantic Ocean, Indian Ocean and Arctic Ocean海洋底部地貌形態(tài)：大陸架、大陸坡、大洋盆地Geomorphologic configuration of the ocean bottom: continental shelf, continental slope, ocean basin.2.海洋的形態(tài)Configuration of ocean 3.陸地的形態(tài)Configuration

50、 of land 分類(lèi)：大陸、島嶼continent, island 世界大陸組成：亞歐大陸、非洲大陸、北美洲大陸、南美洲大陸、澳大利亞大陸和南美洲大陸Asian-European Continent, African Continent, North America Continent, South America Continent, AustralianContinent and Antarctic Continent 陸地地形：高原、平原、山地、丘陵 、盆地Terrain of continent: plateau, plain, mountainous region, hill, b

51、asin第二節(jié)知識(shí)分析 物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)（原子）、分類(lèi) Composition, structure (atom) and classification of the substance 物質(zhì)的量 Quantity of the substance 溶液的濃度 Concentration of solution 鹵族元素 Haloid element 氧化-還原反應(yīng) Oxidation-reduction reaction 氧族元素Oxygen family element 堿金屬元素 Alkali metals element 溶液的酸堿性 Acidity and alkaline of s

52、olution 元素周期律 Periodic law of elements 有機(jī)化合物 Organic compound 分散系 Dispersion system 1、組成：由90多種元素按不同形式結(jié)合而成Composition :Composed of more than 90 elements which are combined in different forms有關(guān)概念： 元素、單質(zhì)、化合物、化合價(jià)、化學(xué)式等Relevant concept: element, single, compound, valency, chemical formulas, etc.一、物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)

53、Composition and structure the substances 2、結(jié)構(gòu)structure 構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子或離子等The particulates that compose the substance include molecule, atom, or ion, etc.質(zhì)子數(shù)相同的一類(lèi)原子是同一種元素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子稱(chēng)為同位素原子：是參與化學(xué)反應(yīng)的最小微粒質(zhì)子+中子e-原子核Atom: the smallest particulate that participates in chemical reaction領(lǐng)會(huì)原子核外電子在核外空間的分布：能量

54、較低的，通常在距核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；能量較高的，通常在距核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng) Q P O N M L K L原子核電子可看作在能量不同的電子層上運(yùn)動(dòng)核外電子的分層排布Comprehend the distribution of atomic extranulear electron in the extranulear space.核外電子分層排布規(guī)律 各電子層上最多只能有2n2個(gè)電子運(yùn)動(dòng)電子排布要符合能量最低原理任何原子的最外電子層最多只能有8個(gè)電子，次外電子最多只能有18個(gè)電子，而從外往里數(shù)最多只能有32個(gè)電子對(duì)照三條規(guī)律：能畫(huà)出具有核電荷數(shù)120的元素原子核外電子的分層排布和稀有氣體元素原子核

55、外電子的分層排布表the law of the layered assignment of extranulear electrons.3、分類(lèi)物質(zhì)混合物純凈物單質(zhì)Single substance化合物Compound 金屬 metal非金屬nonmetal無(wú)機(jī)化合物Inorganic compound 有機(jī)化合物Organic compound 氧化物oxide 酸、堿、鹽acid, alkali, salt 烴 hydrocarbon 烴的衍生物derivatives of hydrocarbon Substance Mixture Pure substance 二、物質(zhì)的量Quantit

56、y of the substance 不是質(zhì)量，是一種物理量，表示大量微粒集合體的物理量的單位摩爾Not the quality, but a kind of physic quantum, and the unit to express the physic quantum of the collective of a lot of particulates 科學(xué)上規(guī)定用12g碳-12所含的碳原子作為物質(zhì)的量的單位，稱(chēng)為1摩爾。It is scientifically prescribed to use the number of carbon atom contained in 12 g

57、carbon-12 as the unit of quantity of the substance, and it is called one mol 每摩爾物質(zhì)均含6.021023個(gè)碳原子One mol of every substance contains 6.021023 carbon atoms三、溶液的濃度Concentration of solution 定義：以1 L 溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液的濃度，稱(chēng)為物質(zhì)的量濃度，又稱(chēng)摩爾濃度C表示方法：質(zhì)量百分比濃度、物質(zhì)的量濃度Means for expressing: percentage by amount-of-subs

58、tance concentrationDefinition: the concentration of solution is expressed by the quantity of solute in 1 L solution, which is called the amount-of-substance concentration, also called mol concentration C 第三章 自然界的運(yùn)動(dòng)性Chapter 3 Motion of the nature本章知識(shí)結(jié)構(gòu)物體的最簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)形式The simplest motion manner of object 天體

59、的運(yùn)行Motion of celestial body 運(yùn)動(dòng)的表示法：Meaning of motion 運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性、三種變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力Motion and force 功和能work and energy 第一節(jié) 物體的最簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)方式 1、參照系frame of reference 例：一位學(xué)生在作文中寫(xiě)到：“紅日從東方冉冉升起，我坐在奔馳的火車(chē)?yán)铮o靠在椅背上，欣賞著窗外的景物，只見(jiàn)路旁的樹(shù)木急速地向后退去” 試指出“升起”、“奔馳”、“靜靠”、“后退”這幾種運(yùn)動(dòng)形式所對(duì)應(yīng)的參照物。運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于參照物來(lái)說(shuō)的（說(shuō)出運(yùn)動(dòng)形式的參照物是重點(diǎn)）一、運(yùn)動(dòng)的表示法Meaning of sport

60、 methodSport is all opposite in according to a thing to say.辯證唯物主義觀點(diǎn)Dialectical materialism viewpoint 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的：Motion is absolute 自然界中沒(méi)有不運(yùn)動(dòng)的物體（運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的屬性） 運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的：Motion is opposite 相對(duì)于參照系來(lái)說(shuō)的，不存在 “絕對(duì)”靜止的物體 隨著時(shí)間的變化，物體位置在改變，用坐標(biāo)系描述： （1） 直線坐標(biāo)系：X = OA（O是原點(diǎn)） （2） 平面直角坐標(biāo)系 2、位移 Moves 空間位置的變化（運(yùn)動(dòng)造成的）The variety of