人教版必修三第四單元近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程課件

1、第四單元近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程13從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)12探索生命起源之謎11物理學(xué)的重大進(jìn)展目錄CONTENTS第11課PART ONE物理學(xué)的重大進(jìn)展 物理學(xué)的重大進(jìn)展一、經(jīng)典力學(xué)1、伽利略經(jīng)典力學(xué)的奠基者伽利略折射式望遠(yuǎn)鏡 有人記載伽利略曾在意大利比薩斜塔上作過自由落體的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果兩個(gè)重量相差10倍的球同時(shí)落地，證明了亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?！皟蓚€(gè)鐵球同時(shí)落地！”一、經(jīng)典力學(xué)1、奠基者（1）經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的背景文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響發(fā)現(xiàn)自由落體定律等定律開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué),為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。伽利略牛頓（ 16421727） 英國偉大的科學(xué)家，在

2、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等方面都作出了卓越貢獻(xiàn)。他曾長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長，還擔(dān)任過英國議會(huì)議員，被授予爵士稱號(hào)。自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理書影 1687年，牛頓出版了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，建立起了完整的力學(xué)理論體系，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大飛躍。海王星的發(fā)現(xiàn)建立者牛頓（1）建立標(biāo)志：1687年，牛頓發(fā)表自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理內(nèi)容：（1）物體運(yùn)動(dòng)三大定律（2）萬有引力定律（2）應(yīng)用：根據(jù)牛頓理論的推測(cè)，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。（3）特征（4）意義對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明大大推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成經(jīng)典力學(xué)體系對(duì)解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，具有決定性意義(海王星、冥王星）以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)為

3、表達(dá)形式 然而，科學(xué)總是向前發(fā)展的。20世紀(jì)初，在牛頓經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到頂峰，形成一種權(quán)威的時(shí)候，科學(xué)上一系列無法解釋的現(xiàn)象越來越需要科學(xué)本身的發(fā)展來解決。愛因斯坦（1879-1955） 德國偉大的物理學(xué)家。1905-1915年提出了相對(duì)論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。1933年因遭德國法西斯迫害前往美國，后入美國籍。 20世紀(jì)最后一期時(shí)代周刊評(píng)述他說：“天才，政治難民，人道主義者，原子和宇宙謎的開啟者，以其最偉大的思想和無與倫比的形象獨(dú)占鰲頭。”經(jīng)典力學(xué)狹義相對(duì)論廣義相對(duì)論影響：否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在宏觀物體高速運(yùn)動(dòng)研究的不足。 廣義相對(duì)論認(rèn)為：空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況

4、，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。 狹義相對(duì)論認(rèn)為：時(shí)間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)；質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增大。相對(duì)論的主要內(nèi)容：尺縮效應(yīng) 愛因斯坦1905年提出的相對(duì)論，后來稱作狹義相對(duì)論，以光速永不改變、相對(duì)性原則來推論，得到“時(shí)間”會(huì)因速度快慢而改變的結(jié)論。 相對(duì)論的例子：一卷錄音帶，如果在地面上播放需要一個(gè)小時(shí)；在快速飛行的宇宙飛船里播放，宇宙飛船里的人測(cè)定也是一個(gè)小時(shí)。但是由地面上的人員，來測(cè)定在宇宙飛船中播放的時(shí)間呢？根據(jù)牛頓的理論，因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的，所以也是一小時(shí)；但是愛因斯坦的理論則認(rèn)為應(yīng)該是一個(gè)多小時(shí)，因?yàn)闀r(shí)間是相對(duì)的，在不同速度下測(cè)量時(shí)間，

5、長度是不一樣的。 什么是狹義相對(duì)論？鐘慢效應(yīng)狹義相對(duì)論發(fā)表100周年，也許全世界只有幾十個(gè)人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對(duì)論對(duì)人類生活的巨大改變。 1900年，普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對(duì)黑體輻射現(xiàn)象解釋上的困難，創(chuàng)立了物質(zhì)輻射（或吸收）的能量只能是某一最小能量單位（能量量子）的整數(shù)倍的假說，即量子假說。他引進(jìn)了一個(gè)物理普適常數(shù)，即普朗克常數(shù)，以符號(hào)h表示，其數(shù)值為6.62617610-27爾格秒，是微觀現(xiàn)象量子特性的表征。1、背景2、誕生普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生愛因斯坦用量子理論成功解釋光電效應(yīng)；玻爾提出有關(guān)原子的量子理論；20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。三、量子論的誕生與發(fā)

6、展3、發(fā)展微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的原理說明8.量子論是在什么背景下產(chǎn)生的？又是如何發(fā)展的？在量子論研究方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪些？量子論的建立有什么意義？1）使人類對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性的進(jìn)步，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。4、意義2）它與相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。3）彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足，它們的提出，不僅推動(dòng)了物理學(xué)自身的進(jìn)步，而且開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。第12課PARTwo探索生命起源之謎盤 古中 國女媧造人西 方“神創(chuàng)說”一、教會(huì)的禁錮阻礙了科學(xué)（生物學(xué)）的發(fā)展，生物學(xué)研究進(jìn)展緩慢。基督教的精

7、神獨(dú)裁，禁錮了人們的思想；影響：海帕西亞：希臘女幾何學(xué)家，415年被燒死。阿斯科里：意大利科學(xué)家。論及地球是球形的，1372年被燒死。塞爾維特：P58,（歷史縱橫）布魯諾：意大利科學(xué)家。接受哥白尼的日心說思想，1600年2月7日被燒死。艾蒂安多萊：1546年，因否定了靈魂不朽說，在巴黎被活活燒死。三大運(yùn)動(dòng)有力沖擊基督教神學(xué)的思想禁錮，摧毀了基督教會(huì)精神獨(dú)裁，人文主義、理性主義深入人心，面向現(xiàn)實(shí)，重視實(shí)踐，崇尚理性蔚然成風(fēng)。思想基礎(chǔ)：14-18世紀(jì)的思想解放運(yùn)動(dòng)圣母與圣子路德康慨陳詞伏爾泰18世紀(jì)60年代開始于英國后擴(kuò)展到其他歐美國家，資本主義迅猛發(fā)展。經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)：必修二 “工業(yè)革命”早期紡車，一

8、人一次只紡出一根紗線珍妮機(jī)，一人一次能紡出多根紗線瓦特改良型蒸汽機(jī)推動(dòng)了機(jī)器的普及，工廠制度于是興起，許多工廠集中在一起，工業(yè)城市逐漸形成經(jīng)濟(jì)：工業(yè)革命,資本主義迅速發(fā)展國家 時(shí)間結(jié)果英國 美國法國德國1688年1787年1875年1871年 建君主立憲制 建君主立憲制 建立共和制度 建立共和制度 政治基礎(chǔ)：從17世紀(jì)開始，歐洲大陸紛紛通過不同方式建立了資產(chǎn)階級(jí)代議制度，打擊了封建勢(shì)力和教會(huì)的力量。1649年被送上斷頭臺(tái)的查理一世政治：資產(chǎn)階級(jí)革命的推動(dòng)，政府的支持1、背景：（1）政治上：資產(chǎn)階級(jí)革命的影響 （2）經(jīng)濟(jì)上：工業(yè)革命的推動(dòng)；（3）思想上：文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運(yùn)動(dòng) 解放了思想。

9、（4）理論基礎(chǔ)： 細(xì)胞學(xué)說二、生物進(jìn)化論17C，英胡克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞；1、細(xì)胞學(xué)說：胡克胡克發(fā)明的顯微鏡胡克發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞17C，英胡克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞；19C30年代，德施萊登、施旺共同創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說；1、細(xì)胞學(xué)說：施萊登（1804-1881）德意志植物學(xué)家施旺（1810-1882）德意志動(dòng)物學(xué)家19C30年代施萊登和施旺共同創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說細(xì)胞是構(gòu)成植物的基本單位動(dòng)植物都是細(xì)胞的集合17C，英胡克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞；19C30年代，德施萊登、施旺共同創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說；19C50年代，德德馬克發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育過程就是細(xì) 胞分裂的過程，使細(xì)胞學(xué)說進(jìn)一步發(fā)展。1、細(xì)胞學(xué)說：2、拉馬克早期生物進(jìn)化思想：拉馬克（1744-1829）進(jìn)化論

10、的奠基人主要觀點(diǎn)生物從低級(jí)向高級(jí)進(jìn)化用進(jìn)廢退獲得性遺傳17C，英胡克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞；19C30年代，德施萊登、施旺共同創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說；19C50年代，德德馬克發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育過程就是細(xì) 胞分裂的過程，使細(xì)胞學(xué)說進(jìn)一步發(fā)展。1、細(xì)胞學(xué)說：2、拉馬克早期生物進(jìn)化思想：生物從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展進(jìn)化環(huán)境對(duì)物種變化產(chǎn)生影響用進(jìn)廢退獲得性遺傳2、進(jìn)化論提出的標(biāo)志和內(nèi)容1）標(biāo)志： 1859年 達(dá)爾文 物種起源2）提出的內(nèi)容生物是不斷進(jìn)化的，進(jìn)化規(guī)律低級(jí)高級(jí)簡(jiǎn)單復(fù)雜進(jìn)化是逐漸、連續(xù)的生物有共同的祖先進(jìn)化機(jī)制物競(jìng)天擇、適者生存、自然選擇自然選擇（基礎(chǔ)）否定神創(chuàng)說否定物種不變否定物種間沒有聯(lián)系二、生物進(jìn)化論1、背景：2、達(dá)爾文進(jìn)

11、化論的內(nèi)容：標(biāo)志：1859年 達(dá)爾文 物種起源 “物競(jìng)天擇，適者生存，自然選擇”是達(dá)爾文進(jìn)化論的核心思想 震動(dòng)近代中國思想界，成為改造社會(huì)的利器。社會(huì)達(dá)爾文主義，成為經(jīng)濟(jì)兼并、殖民擴(kuò)張的理論依據(jù)。對(duì)宗教界：否定了神創(chuàng)說，對(duì)封建神學(xué)是個(gè)有力挑戰(zhàn)；對(duì)科學(xué)界：把發(fā)展變化的思想引入生命世界，開創(chuàng)了生物科學(xué)發(fā)展的新時(shí)代，為馬克思主義理論提供了自然史基礎(chǔ)；對(duì)社會(huì)：生物進(jìn)化論思想的影響“生物學(xué)領(lǐng)域的牛頓”與細(xì)胞學(xué)說、能量守恒定律一起被譽(yù)為19世紀(jì)的三大科學(xué)發(fā)現(xiàn)第13課PART three從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)一、“蒸汽時(shí)代”的到來17世紀(jì)末，英國取得資產(chǎn)階級(jí)革命勝利?？茖W(xué)技術(shù)為生產(chǎn)提供許多發(fā)明和發(fā)現(xiàn)隨著工場(chǎng)手工業(yè)

12、的發(fā)展使機(jī)器應(yīng)用及其生產(chǎn)成為可能。背景：1政治：2經(jīng)濟(jì)：3. 技術(shù)：萬能蒸汽機(jī)2.過程：哈格里夫斯珍妮機(jī)需要瓦特和改良的蒸汽機(jī)1769年，瓦特在前人基礎(chǔ)上改良了蒸汽機(jī)，并取得了專利。經(jīng)過十多年的改進(jìn)探索，1782年，他又制成了功效更高的聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)。 1705年，紐可門制造了第一臺(tái)成功運(yùn)作的蒸汽機(jī)。紐可門機(jī)的缺陷：熱量浪費(fèi)太大，效率不高；只有簡(jiǎn)單的往復(fù)式線性運(yùn)動(dòng)。探究：兩者主要區(qū)別是什么？紐可門蒸汽機(jī)萬能蒸汽機(jī)前者是工作機(jī)，后者是動(dòng)力機(jī)。 瓦特的蒸汽機(jī)能夠提供可控制的任何強(qiáng)度的動(dòng)力，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，適用于各種工作機(jī)，因此被稱為“萬能蒸汽機(jī)”。材料一：瓦特的蒸汽機(jī)能夠提供可控制的任何強(qiáng)度的動(dòng)力

13、，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，適用于各種工作機(jī)，因此被稱為“萬能蒸汽機(jī)”。自此以后，紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、造紙業(yè)等工業(yè)部門，都先后采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力。材料二： 1807年，美國人富爾頓研制的蒸汽輪船，試航成功； 1814年，英國人史蒂芬孫發(fā)明了第一臺(tái)蒸汽機(jī)車； 19世紀(jì)50年代，英國的主要鐵路長度已近一萬千米,鐵路干線均已完成。材料三： “新生的工業(yè)能夠成長起來，只是因?yàn)樗脵C(jī)器代替了手工工具，用工廠代替了作坊。” 恩格斯英國工人階級(jí)狀況材料四：1760年，英國510萬人的城市只有1個(gè)，1851年達(dá)到13個(gè)；1851年、10萬人以上的大城市已經(jīng)有7個(gè)。特別是新興工業(yè)城市的發(fā)展迅速，如曼徹斯特、利物浦、

14、格拉斯哥等。材料五：蒸汽機(jī)是工業(yè)革命時(shí)期最偉大的發(fā)明。蒸汽機(jī)的廣泛利用，使英國到處建立起大工廠。那些高聳入云的煙囪，噴出縷縷煙霧，龐大的廠房，發(fā)出隆隆的轟鳴，打破了原來中世紀(jì)田園生活的恬靜歷史已跨進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代。解決了工業(yè)發(fā)展的動(dòng)力問題出現(xiàn)了發(fā)明和使用機(jī)器的熱潮交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)生了徹底變化，世界日益連成一個(gè)整體工場(chǎng)手工業(yè)機(jī)器大工業(yè)手工作坊機(jī)器工廠形成許多工業(yè)城市和工業(yè)國家加快了工業(yè)革命的進(jìn)程，人類社會(huì)由此進(jìn)入“蒸汽時(shí)代” 工業(yè)革命探究3：瓦特蒸汽機(jī)與工業(yè)革命 有什么關(guān)系？瓦特蒸汽機(jī)動(dòng)力需求促進(jìn)加快問題探究二、電氣革命的出現(xiàn)條件：過程：1.發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明和使用使電力成為新的能源2.長距離的輸

15、變電技術(shù) 日趨成熟；1831年，英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。發(fā)明主要以科學(xué)為理論基礎(chǔ)，科學(xué)與生產(chǎn)緊密結(jié)合發(fā)明主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)改良材料一： 發(fā)電機(jī)的發(fā)明及其他電氣技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)器的使用更加普遍，更多的工業(yè)部門涌現(xiàn)出來，生產(chǎn)技術(shù)也更加先進(jìn)。電力的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展，這就是第二次工業(yè)革命。人類社會(huì)進(jìn)入“電氣時(shí)代”。 材料二： 工業(yè)生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展改變著社會(huì)結(jié)構(gòu)和世界形勢(shì)，資產(chǎn)階級(jí)掌握了先進(jìn)的生產(chǎn)力，實(shí)力日益壯大，開始確立對(duì)世界的統(tǒng)治。企業(yè)的規(guī)模也越來越大，生產(chǎn)和資本的集中促成了壟斷組織的形成。材料三： 19世紀(jì)巴黎路燈20世紀(jì)初的紐約街頭社會(huì)生產(chǎn)

16、力大幅度提高改變了社會(huì)結(jié)構(gòu)和世界形勢(shì)增加了社會(huì)財(cái)富，豐富了人們生活人類進(jìn)入“電氣時(shí)代”三信息技術(shù)的發(fā)展20世紀(jì)60年代末，世界正處于冷戰(zhàn)時(shí)期，美國擔(dān)心蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星破壞其軍事通信系統(tǒng)，加緊了對(duì)信息技術(shù)的研究和開發(fā)。 1.背景：美國出于 “冷戰(zhàn)” 的需要互聯(lián)網(wǎng)的誕生（1） _年，美國研制世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，奠定了_的基礎(chǔ)。 （2）誕生標(biāo)志：1969年，美國國防部建立了包括四個(gè)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了_的產(chǎn)生。（3）發(fā)展：20世紀(jì)90年代后，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展為_。全球信息網(wǎng)（WWW）現(xiàn)代信息技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)1946預(yù)習(xí)過關(guān)3.功能：文件傳輸 電子郵箱 聊天 資料檢索 休閑游戲 網(wǎng)上購物 網(wǎng)上遠(yuǎn)程教育 遠(yuǎn)程醫(yī)療等4.特點(diǎn)： 界面直觀、音像兼?zhèn)洹?鏈接靈活、高速傳輸 、 雙向互動(dòng)5.影響（1）積極：帶來了一場(chǎng)經(jīng)濟(jì)革命加快全球化、推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；