物理选修3-3、3-5教科书结构与教学建议课件

（2）认识热力学第一定律。理解能量守 恒定律。用能量守恒观点解释自然现象。 体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自
（2）改变物体内能的两种方式，热力学
第一定律，能量守恒定律，热机。 （3）宏观过程的方向性，热力学第二定 律的二种表述（克劳修斯表述和开尔文表
然规律之一。
（3）通过自然界中宏观过程的方向性， 了解热力学第二定律。初步了解熵是反映 系统无序程度的物理量（第二类永动机不 可能制成）。
物理选修3-3，3-5 教科书结构与教学建议
（《普通高中课程标准实验教科书》，教育科学出版社版）
蔡铁权
浙江师范大学
2012年11月
教科书编写时，我们着重关注：
1. 物理知识内在的逻辑结构
2. 高中生学习物理的认知规律和特点 3. 新课程改革的基本理念 4. 当代课程理论的研究成果 5. 课程标准的要求 6. 高中物理教和学的需要
教科书
第一章 分子动理论 （1）物质由大量分子组成及实验依据。 （2）阿伏加德罗常数，油酸分子大小，布 朗运动。 （3）分子间相互作用力。 第二章 气体
能的概念。
（3）用分子动理论和统计观点解释气体压 强。 （4）通过调查，了解日常生活中表现统计
（1）分子运动速率的统计分布。
（2）温度是分子平均动能的标志，内能， 气体压强的微观解释 。 （3）气体实验三定律（玻意耳定律，查理
（4）通过实验，观察液体的表面张力现象，解释
表面张力产生的原因，交流讨论日常生活中表面 张力现象的实例。 （5）通过实验，了解气体实验定律，知道理想气 体实验模型。用分子动理论和统计观点解释气体 压强和气体实验定律。 （6）知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。了解相 对湿度。举例说明空气的相对湿度对人的生活和 植物生长的影响 。
关于熵的法则——总能量不变的过程不一定能够发生，只有当总能量
保持不变，且同时总熵增加的过程才可能自发发生。 同时，熵增也表示了“能量退降”或“贬值”。熵也是宏观态出现概 率大小的量度。
（11）全球变暖或温室效应
温室玻璃阻挡了温室内外的热力对流和热量交换，而地球大气中则 有热力对流运动发生。 气候系统是一个复杂系统。目前关心的主要有水汽正反馈、冰—雪 反照率正反馈、云—辐射的反馈等。 人类对全球变暖的认识是以数学、物理学和化学为基础的。当前人
教科书
第三章 固体和液体 （2）半导体的特性，各种特殊性能的半导体器件 （强调了纳米材料和发光二极管）。 （3）液晶的微观结构，性质，液晶显示技术。 （4）液体的微观结构，液体表面张力现象与产生 的原因。 （5）饱和汽与未饱和汽，饱和气压及其相关因素。
（1）了解固体的微观结构。会区别晶体和非晶体， （1）晶体和非晶体，固体性质的微观解释。
（1）动量，动量守恒定律，碰撞
动量是矢量，是描述物体或物体系运动状态的状态量。
冲量是矢量，是一个过程量。是力的时间积累。 动量定理只在惯性系中才成立。
动量守恒定律适用于物理学的一切运动形式。
动量守恒定律和能量守恒定律是两个独立的基本定律。
（2）玻尔理论对氢原子光谱的解释获得了很大的成功
玻尔理论对量子力学的建立有深远影响 。
（或者形象地说“感知” ）波分布到的整 个范围。微观粒子在空间
里是非定域的。
（4）不确定关系
微观粒子运动特征的基本关系，即△X· △Px≧h/4∏。
①不确定关系直接表明微观粒子的运动不存在轨道，从而 经典力学描述质点运动的方法失去意义。 ②严格意义下的不确定关系中的不确定度，是多次测量里观测值 偏离其平均值的统计散布，不确定关系就是两个统计散布的乘积 所受到的限制。
③不确定关系是微观粒子波粒二象性所决定的一条基 本关系，它不是由于测量仪器的缺陷或测量方法不完善所 造成的。
④不确定关系可以在不需要预先知道系统的详尽知 识的前提下，用来定性估计系统的某些主要特征。对于理 解微观世界的 特征是很有意义的。
谢谢
空气的湿度，空气的湿度对人类生活和植物生长
及工农业生产的影响。
课程标准
3. 热力学定律与能量守恒 （1）通过有关史实，了解热力学第一定 律和能量守恒定律的发现过程。体会科学
教科书
第四章 能量守恒与热力学定律 （1）能量形式与能量转化，能量守恒定 律发现的历史过程。
探索中的挫折和失败对科学发现的意义。
本册内容要求：
（1）掌握物质热运动形态的规律性，掌握热运动与机械运动 、 电磁运动等其他基本运动形式之间转化的规律性。
（2） 初步的统计规律性与统计方法，对物质微观结构模型的 认识及从能量转化观点分析问题的方法。 （3） 对物性（固体、液体、气体之间的相变）的认识
本册教学中的几个注意点：
（1）布朗运动要区分分子运动和微粒运动；
课程标准
2.原子结构
（1）了解人类探索原子结构的历 史以及有关经典实验。
教科书
第二章
（1）电子。 （2）原子的核式结构模型：α 散
原子结构
（2）通过对氢原子光谱的分析，
了解原子的能级结构（光谱分 析 ）。
射，原子 的核式结构模型。
（3）光谱，氢原子光谱。 （4）玻尔的原子 模型，能级。
课程标准
3.原子核 （1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的 衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的 统计意义。 （2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危 害和防护。
（2）分子间的相互作用力；
（3）统计规律；
（4）气体压强；
（5）气体三定律的学习；
（6）液体表面张力现象及其解释；
（7）能量守恒与热力学（第一定律、第二定律）定律；
（8）热力学第一定律涉及功、热量、内能三个重要的物理 量，并讨论三个量之间的定量关系。 热力学第一定律与态函数“内能”相联系。功是过程量， 内能是状态量，热量也是过程量。
教科书
第一章 碰撞与动量守恒
（1）碰撞：碰撞中能量的变化， （2）动量：动量守恒定律，动 量守恒定律的普遍意义。 （3）动量守恒定律的应用：碰
特点。知道弹性碰撞和非弹性碰 碰撞的分类。
能用动量守恒定律定量分析一维 撞问题的定量分析，中子的发现， 碰撞问题。知道动量守恒定律的 反冲现象与火箭发射。 普遍意义。 （3）通过物理学中的守恒定律， 体会自然界的和谐与统一。
玻尔理论还只是经典理论和量子概念的混合。
（3）波粒二象性
在经典物理中光（电磁场）和实物（静质量不为零的粒子组成的 物质）是两类不同的物质。 波粒二象性的特点： ①个别事件的随机性和统计上的确定性：粒子何时何地被检测到是 随机的，不可预料的，但它们的概率遵从一定的规律，大量事件的统计 分布是确定性的，可以预言的。统计分布由微观粒子的波动性所描述。 ②非定域性：微观粒子在传播的过程中以波的形式存在，它触及
宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体
会量子论的建立深化了人们对于物质世界 的认识。 （2）通过实验了解光电效应。知道爱因斯 坦光电效应方程及其意义。 （3）了解康普顿效应。 （4）根据实验说明光的波粒二象性。知道 光是一种概率波。 （5）知道实物粒子具有波动性。知道电子
（2）光电效应与光的量子说，光电效应方
选修3-3课标与教科书二级主题比较：
课程标准
分子动理论与统计思想 固体、液体与气体
教科书
分子动理论 气体（统计规律）
固体和液体
热力学定律与能量守恒 能量守恒与热力学定律
能源与可持续发展
能源与可持续发展
选修3-3课标与教科书内容比较：
课程标准
1.分子动理论 （1）认识分子动理论的基本观点，知道其 实验依据。知道阿伏加德罗常数的意义 （估计油酸分子大小，布朗运动）。 （2）了解分子运动速率的统计分布规律。 认识温度是分子平均动能的标志。理解内
（1）能源与人类生存的关系。能源与
人类文明 。能量耗散与能源问题。 （2）能源利用与环境问题（温室效应， （3）可持续发展战略 （能源消耗，可持续发展，节约能源，
及应该采取的对策。具备保护环境的意 酸雨，臭氧层变薄，放射性污染）。
家用电器的能源消耗。具有可持续发展 自然资源的循环使用，节能新技术，开 发新能源。）
程。 （3）光的波粒二象性：康普顿效应，光的 波粒二象性，光是一种概率波。 （4）实物粒子的波粒二象性：德布罗意物 质波假说 ，电子波动性的实验证实。氢原 子中的电子 云。 （5）不确定关系：不确定关系的提出，不 确定关系在微观世界与宏观世界中的不同
云。初步了解不确定关系。
（6）通过典型事例了解人类直接经验的局 限性。体会人类对世界的探究是不断深入 的。
（5）核裂变，链式反应，核电站。
（6）核聚变：热核反应，可控核聚变反应研究 的进展，恒星演化中的核反应。 （7）粒子物理学简介：基本粒子的分类，加速
器。
关系。
（7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理 学的基础知识。
课程标准
4.波粒二象性 （1）了解微观世界中的量子化现象。比较
教科书
第四章 波粒二象性 （1）量子概念的诞生。
述）。
（4）熵概念初步。进一步认识熵、熵增 原理 。
课程标准
4. 能源与可持续发展
教科书
第五章 能源与可持续发展
（1）认识能源和环境与人类生存的关
系，知道可持续发展的重大意义。 （2）讨论能源开发和利用带来的问题 识。 （3）尝试估计一些厂矿、交通工具及 的责任感 和节约能源的意识。注意自 然资源的循环利用。
规律的事例。
定律，盖吕萨克定律）及微观解释 。
（4）理想气体。
课程标准
2.固体、液体与气体 列举生活中常见的晶体和非晶体。 （2）了解材料科学技术的有关知识及应用，体会 它们的发展对人类生活和社会发展的影响 （半导 体，纳米材料）。 （3）了解液晶的微观结构。通过实例了解液晶的 主要性质及其在显示技术中的应用
教科书
第三章 原子核