高中历史人教版必修三同步导学案 第四单元 近代以来世界的科学发展历程.docx
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高中历史人教版必修三同步导学案第四单元近代以来世界的科学发展历程
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
[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、量子论的主要内容，认识其意义。
一、经典力学
1．背景
（1）____________运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。
（2）16世纪末17世纪初，伽利略发现了____________等物理学定律，开创了以____________为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来____________的创立和发展奠定了基础。
2．建立
（1）提出：
1687年，牛顿出版了《____________________》。
（2）内容：
物体运动____________和____________等。
（3）特征
①以________为基础。
②以________为表达形式。
3．地位及作用
经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。
后来，根据________________，人们发现了海王星等。
细节点拨 “以实验为基础，以数学为表达形式”是近代物理学的突出特征。
二、相对论的创立
1．背景
（1）19世纪，随着物理学研究的进展，____________无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。
（2）________物理学家爱因斯坦多年的研究。
2．内容
（1）狭义相对论：
物体运动时，________会随着物体运动________增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动________的变化而变化，即会发生____________和____________。
（2）广义相对论：
空间和时间的性质不仅取决于物质的________情况，也取决于物质本身的________状态。
3．意义
（1）相对论的提出是________领域的一次重大革命。
（2）它否定了____________的绝对时空观，深刻地揭示了____________的本质属性。
（3）它也发展了____________，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
细节点拨 学习相对论时，要注意和经典力学使用的范围加以对比，以加深对相对论的认识。
【问题思考】
1．牛顿力学产生的原因是什么？
2．相对论与牛顿力学的关系如何？
三、量子论的诞生与发展
1．背景
（1）19世纪末20世纪初，电子和________的发现，人们对物质的认识深入到了________内部。
（2）大量的实验表明，__________运动不能用____________的理论来说明。
2．诞生
（1）时间：
________年，________物理学家普朗克提出了量子假说。
（2）内容：
辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位________来实现的。
3．发展
（1）爱因斯坦利用量子理论成功地解释了____________。
（2）丹麦物理学家________提出了有关原子的量子理论。
（3）20世纪30年代，____________建立起来。
4．意义
（1）使人类对____________的基本认识取得革命性的进步。
（2）与________一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和
____________方面的不足。
（3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的
____________。
细节点拨 相对论和量子论是现代物理学的两大支柱。
【问题思考】
3．量子论的主要内容是什么？
其创立有什么意义？
探究一 经典力学
1．材料 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论，不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去。
……伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。
这就是伽利略的发现的重大意义。
——爱因斯坦《物理学的进化》
问题 据材料结合所学知识指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么？
有何意义？
2．材料
牛顿头像
问题 牛顿作为经典力学的创始人，他的经典力学有哪些特征？
有何局限性？
探究二 相对论
1．材料 1905年，爱因斯坦先后发表了三篇具有划时代意义的论文，为相对论、量子理论和布朗运动理论的建立奠定了基础，对现代物理学的发展产生了巨大的影响。
100年后，为了纪念这一历史性的年份，全球物理学界一致呼吁将2005年定为“世界物理年”，以纪念这位伟大的物理学家——爱因斯坦，并唤起公众对物理学的关注。
问题 爱因斯坦相对论的主要贡献有哪些？
2．问题 有人认为爱因斯坦相对论否定了牛顿经典力学；也有人认为相对论是对牛顿经典力学的发展，你同意哪一种观点，并说明理由。
探究三 量子论
材料 20世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。
人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。
问题 结合所学知识指出相对论和量子理论出现的历史背景。
为什么说这两大支柱的形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度？
【史料文本】
伽利略的望远镜和他观察到的月亮
历史纵横 伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。
他用自己制造的望远镜发现了许多用肉眼看不见的星体，证明了哥白尼提出的“日心说”的正确性。
1632年，伽利略因在一本书中宣传“日心说”，遭到罗马教会的迫害。
他被教会判处终身监禁，这本书也遭到教会的查禁。
【信息】 通过材料可以了解到伽利略用望远镜观测到许多天体，证明了哥白尼的“日心说”的正确性。
【价值】 通过这一材料可以了解到伽利略对物理学所作出的重大贡献，这一材料可以作为背景材料，用以对伽利略的贡献等知识的考查。
【方法】 阅读本材料注意把握人物、时间、重大发明或发现，并与教材正文部分相关知识相联系。
一、选择题
1．关于伽利略的力学成就的评述，正确的是（ ）
①标志着经典力学体系的建立 ②开创了实验科学的时代 ③标志着物理学的真正开端 ④是人类思想史上的伟大成就之一
A．①②③B．②③④
C．①③④D．①②④
2．牛顿临终遗言：
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。
”牛顿所说的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指（ ）
A．物体机械运动定律和万有引力定律
B．相对论
C．量子论
D．进化论
3．2006年8月24日，在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会通过行星的新定义，1930年发现的冥王星“惨遭降级”。
发现冥王星的理论依据是（ ）
A．哥白尼的“太阳中心说”
B．伽利略的科学理论
C．牛顿经典力学理论
D．爱因斯坦的相对论
4．“爱因斯坦是一个造物者！
”这是著名华裔物理学家诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯坦的评价。
杨振宁在这里高度评价爱因斯坦，主要依据是他（ ）
A．否定牛顿力学体系
B．创立现代物理学
C．改变了人们的思维模式
D．发现和创立了相对论
5．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。
卓别林对爱因斯坦开玩笑说：
“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。
”此语意指（ ）
A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B．相对论有悖于人们的日常经验
C．理论物理与人们日常生活很远
D．伟大的科学家不如著名艺术家
6．在2007年12月20日的第62届联合国会员大会上，联合国宣布2009年为“国际天文年”，并希望地球上的每一个人，在2009年都至少想一次宇宙中的奇观，理解科学知识是如何对一个更加公正与和平的社会作出贡献的。
下列有关人类探索宇宙的表述，正确的是（ ）
A．伽利略证明了白光由七色光组成
B．牛顿正确地解释了潮汐的成因
C．量子理论成为天文学上的基础定律
D．广义相对论改变了人们对宇宙的认识
7．20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
8．下列有关量子理论的描述，不正确的是（ ）
A．与相对论一起构成了现代物理学的基础
B．促进了现代科学技术的突破性发展
C．改变着人们的生活
D．是由普朗克完成的
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、非选择题
9．阅读下列材料：
材料一 英国广播公司（BBC）评出的千年最伟大的思想家（1999.9）
1.马克思（德国思想家、哲学家、政治家）
2.爱因斯坦（犹太籍科学家）
3.牛顿（英国物理学家）
4.达尔文（英国科学家）
5.阿奎纳（意大利经院哲学家）
6.霍金（英国科学家）
7.康德（德国哲学家）
8.笛卡儿（法国数学家、哲学家）
9.麦克斯韦（英国物理学家）
10.尼采（德国哲学家）
材料二 我们被放在这有如戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。
我们被悬挂在永恒的疑惧之中……——英国哲学家休谟
请回答：
（1）根据材料一，爱因斯坦和牛顿紧随马克思之后排在第二位和第三位，他们分别对人类历史发展作出了怎样的贡献？
（2）材料二是对材料一中哪位科学家诞生之前的社会的描述？
为什么？
（3）在光学领域，爱因斯坦取得了什么成就？
第11课 物理学的重大进展
课前准备区
一、1.
（1）文艺复兴
（2）自由落体定律 实验事实 经典力学 2.
（1）自然哲学的数学原理
（2）三大定律 万有引力定律 （3）①实验 ②数学
3．万有引力定律
二、1.
（1）经典力学
（2）德国 2.
（1）质量 速度 速度 尺缩效应 钟慢效应
（2）运动 分布 3.
（1）物理学
（2）经典力学 时间和空间 （3）牛顿力学
三、1.
（1）放射线 原子
（2）微观的粒子
经典力学 2.
（1）1900 德国
（2）量子 3.
（1）光电效应
（2）玻尔
（3）量子力学 4.
（1）微观世界
（2）相对论 微观世界 （3）角度和方式
问题思考
1．
（1）具备了较好的经济基础。
当时英国资本主义经济的迅速发展，为牛顿在科学方面的贡献创造了条件并提出了迫切要求。
（2）具备了较好的知识条件。
开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察方法，为牛顿在科学方面的成就提供了更好的知识条件。
（3）牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。
2．
（1）牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映的是物体高速运动的客观规律，它否定了牛顿力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。
（2）相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论之中，相对论是对牛顿力学的继承和发展。
（3）总而言之，相对论只否定了牛顿的绝对时空观，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。
牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。
3．
（1）主要内容：
认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的不可再分的能量单位即以一定数值的整数倍进行能量交换。
（2）意义
①量子论的提出开创了物理学的新纪元，在其基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展，标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。
②相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，带动其他学科的理论都发生了革命性的突破。
课堂活动区
探究一
1．发现：
伽利略发现了自由落体定律，确定匀速运动和匀加速运动这两个新概念。
意义：
为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。
2．
（1）特征：
①注重实验。
实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并由此得出重要的结论。
②力学体系的数学化。
主要运用他创立的微积分做计算工具，这种数学源于自然界内在的数学关系。
（2）局限性：
牛顿经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。
在牛顿力学中，存在着绝对的静止和绝对的时间。
这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释高速运动的物体运动的规律和微观世界中的粒子，这说明牛顿力学体系面临着危机和挑战。
探究二
1．
（1）物理学方面：
相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。
它在很大程度上解决了19世纪末经典物理学出现的危机，可以广泛地解释不同运动状态的物质，创立了一个全新的时空观、运动观和物质观，极大地扩展了物理学应用的领域，使人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。
（2）人类思想认识方面：
相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径，是人类思想发展史上的一次根本性的变革。
2．同意第二种观点。
理由：
（1）牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。
（2）20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
（3）相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。
牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
探究三
背景：
19世纪，物理学的新发现对经典力学的绝对时空观提出了挑战。
原因：
爱因斯坦揭示了时间和空间的本质属性，将牛顿力学概括在相对论之中；普朗克的量子论发现了微观物质的运动规律，为现代自然科学和技术革命提供了理论基础。
课后练习区
1．B [伽利略的力学成就为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。
另外，伽利略开创的一系列科学研究方法使其成为近代实验科学的奠基者，是人类思想史上的伟大成就之一。
]
2．A
3．C
4．D [爱因斯坦的主要贡献是提出了相对论。
杨振宁对爱因斯坦的评价，依据就是相对论的重要性。
]
5．B
6．D [17世纪初，牛顿制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光由七色光组成；潮汐的成因较多，万有引力只是其中之一，因此不能说是正确解释；万有引力定律是天文学上的基础定律，因此A、B、C三项错误。
]
7．B [考查20世纪初自然科学的成就，A项发生于19世纪70年代后，C项出现在17世纪，D项出现在20世纪四五十年代，均与题干不符。
因此正确答案为B项。
]
8．D [量子理论的诞生、发展是由一系列发明创造促成的。
1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说，宣告了量子理论的诞生；丹麦物理学家玻尔在此基础上提出了有关原子的量子理论；爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应；经过这些科学家们的共同努力，到20世纪30年代量子力学最终建立。
D项说法不正确。
]
9．
（1）牛顿创立了经典力学，标志着近代自然科学的形成；爱因斯坦提出相对论，奠定了现代物理学的基础。
（2）牛顿。
经典力学（《自然哲学的数学原理》）是人类历史上对自然规律进行的第一次理论性概括和总结。
（3）利用量子理论成功解释了光电效应。
第12课 探索生命起源之谜
[课标要求] 1.简述进化论的主要观点。
2.概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
一、教会的禁锢
1．原因
（1）在古代，人们相信神创造了人类和世界万物。
（2）在欧洲封建社会，____________是封建统治的精神支柱。
2．表现
（1）基督教宣扬，世界上的一切都是由________创造的。
（2）教会指责那些敢于挑战神学说教的思想为“________”。
（3）生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下，对动植物的形态、生理和分类进行具体的研究，致使生物学研究进展缓慢。
细节点拨 中世纪的欧洲，人人都是基督教徒。
教会主宰着人们的精神世界，与神学说教相悖的思想观点根本没有生存的空间。
二、拉马克和早期生物进化思想
1．条件
（1）文艺复兴以后，面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。
（2）17～18世纪，资产阶级革命和____________相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。
（3）________学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。
2．提出
19世纪初，法国生物学家________提出。
3．内容
（1）提出生物从低级向高级发展进化的观点。
（2）提出两个著名的原则——“用进废退”和“获得性遗传”。
4．意义：
早期的生物进化思想开始形成。
细节点拨 思想的解放是科学研究取得重大突破的重要前提。
三、达尔文与进化论
1．标志
1859年，英国科学家达尔文发表了《____________》一书，创立了生物进化论。
2．内容
（1）发展进化：
生物是进化而来的，它们经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。
（2）自然选择：
生物现存的物种具有共同的____________，不同物种的变异是“____________”的结果。
（3）物竞天择：
生物为了生存和繁育后代，必须适应或对付周边环境的挑战，还必须与其他种类的生物相互竞争，同时，生物个体之间还存在着本种类内部的竞争。
（4）适者生存：
凡是能够较好地适应环境而发生变异的个体，将获得较多生存和繁殖的机会，而那些发生了有害变异的个体则将遭到淘汰。
【问题思考】
1．基督教会宣扬“上帝造人”的目的是什么？
带来了什么影响？
2．如何认识早期生物进化思想冲破教会禁锢的因素？
3．影响
（1）生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建____________说。
（2）在教会和保守势力看来，这不仅是对神和宗教的极大亵渎，更是对人类尊严的莫大伤害。
（3）支持达尔文的人称他是“________领域的牛顿”。
细节点拨 注意运用生物学科的相关知识，理解达尔文的进化论，培养综合运用学科知识解决问题的能力。
【问题思考】
3．达尔文为什么被称为“生物学领域的牛顿”？
探究一 进化论
1．材料 西方社会，从文艺复兴开始，自然科学受到哥白尼“日心说”的鼓舞，得到了迅速的发展。
到18世纪，天文学、数学、物理学、力学已经从神学统治中解放出来，但是生物学仍然禁锢在神学之中。
神学世界观在生物学中具体表现为物种神创论和物种不变论。
问题 据材料结合所学知识，分析达尔文进化论出现的历史条件。
2．材料 达尔文扬弃了前人的学说，并注意从其他学科的学术思想中吸取养料，经过多年辛勤的探索和缜密的思考，他提出了自然选择学说，以此来解释生物进化的事实。
自然选择学说主要包括以下三个和谐统一的内容：
生存斗争的理论、遗传性发生变异的理论、适者生存的理论。
问题 结合材料和所学知识。
意义：
思考进化论的核心思想及其意义。
3．问题 有人说17世纪的牛顿把“造物主”（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去了，19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
这种说法对吗？
结合所学知识谈谈你的看法。
4．问题 分析达尔文进化论对近代中国的影响。
探究二 科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源
问题 对人类起源问题，人们众说纷纭。
宗教和科学对这一问题的解释是根本对立的。
你知道宗教和科学在人类起源问题上的基本认识分别是什么吗？
产生这种分歧的根源是什么？
典型例题 达尔文被当时的人们称为“生物学领域的牛顿”，这主要是因为（ ）
A．达尔文和牛顿分别在生物学领域和物理学领域取得了重大成就
B．达尔文和牛顿对科学发展的贡献是巨大的
C．达尔文和牛顿的学说都否定了基督教神学的权威
D．达尔文和牛顿的学说是一脉相承的
思维流程
变式训练 被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思想，甚于奈端（牛顿）氏之天算格致”的学说是（ ）
A．日心说 B．进化论
C．量子论D．相对论
解题技巧 比较式选择题的一般解法
（1）特点：
比较式选择题在高考中出现的频率比较高，一般冠以“相同点”、“不同点”“相似之处”“继续”等限制词或者是“A与B相比，其突出的……”、“A与B相比，最重要的……”。
（2）解题思路
①要确立比较项，找准比较的角度。
②按照确立的比较项分项比较，归纳出它们的相同点或不同点。
③依据题目要求选择正确答案。
一、选择题
1．下列符合进化论产生背景的有（ ）
①基督教神学遭受重创，崇尚理性的追求蔚然成风
②资产阶级革命和工业革命相继发生 ③科学技术长足进步 ④人类视野不断拓宽，思想文化更加开放
A．①②B．③④
C．①②③D．①②③④
2．达尔文的《物种起源》认为在生物进化过程中，新物种起源的首要因素是（ ）
A．自然选择、变异
B．人工选择、变异
C．自然选择、遗传
D．遗传、变异
3．“器官产生需求，反之需求又产生器官，动物器官用进废退，获得性可以遗传。
”下列哪位生物学家与此思想相符合（ ）
A．牛顿B．拉马克
C．爱因斯坦D．达尔文
4．19世纪英国诞生的一项伟大理论，戳穿了“上帝创造了万物”的谎言，把越来越多的人从宗教神学的无知、愚昧和落后中解放出来。
该理论是（ ）
A．经典力学B．进化论
C．相对论D．量子论
5．进化论刚提出的时候，只有很少的人接受，但随着科技与社会的发展，现在已经成为人们普遍接受的观念。
这说明（ ）
A．思想观念会随着社会存在的变化而变化
B．新思想观念一开始总是不为人们所接受
C．思想观念的变化总是具有滞后性
D．思想观念的变化总是具有超前性
6．达尔文进化论使人们不再把动物和植物之间，动物和人类之间的区别看作是绝对和神圣的。
主要原因是达尔文进化论（ ）
A．是时代进步的综合产物
B．打破了上帝造人的神话
C．说明生物物种是由简单的物种发展演化而来的
D．改变了绝大多数人对生物界和人类在生物界中位置的看法
7．在下列自然科学成就中，影响远远超越其学科范围，扩展到社会和经济思想领域，并对中国近代民主思想产生了重要影响的是（ ）
A．经典力学B．进化论
C．相对论D．量子论
8．胡适原名胡嗣糜，后来取“物竞天择，适者生存”中的“适”字，将名字改为胡适。
表明胡适接受了（ ）
A．进化论B．人文主义
C．理性主义D．马克思主义
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、非选择题
9．
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