统编版高中语文选择性必修下册 宇宙的未来 教学课件

第三单元第13课宇宙的未来

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栏目链接1了解文章的背景知识和内容要点；理解文中关键词的含义。2概括文章的内容，提炼要点，增强分析、概括、判断能力；了解掌握本文的说明方法及语言特色。3了解史蒂芬·霍金的生平，学习霍金面对人生挫折不屈不挠的奋斗精神；理解文章中表现出来的严谨求实的科学精神。

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史蒂芬·霍金是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌肉萎缩性侧索硬化症，医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究，在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。一、作家简介

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本文是霍金1991年1月在剑桥大学的演讲。在这篇讲演录中，作者从古代巫师的预言，谈到近代宗教预言，再过渡到对宇宙未来的讨论，运用天体物理学理论，对宇宙的未来做了两种预测：一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇讲演的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质密度临界值的探讨，则把问题引向深入。最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，体现了科学界最新的探索。二、作家作品

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中国古代的宇宙学说有多种，有浑天说、盖天说、宣夜说等。在西方，古希腊人也有多种宇宙学说。现代宇宙学最有影响的学说是大爆炸宇宙学，宇宙大爆炸学说是逐渐形成的。20世纪初，爱因斯坦的相对论改变了科学家研究宇宙的方法。1927年，比利时天文学家勒梅特第一个提出了动态宇宙模型，认为宇宙是从一种“原始原子”不断分裂、膨胀形成的。1948年。出生于俄国的美籍物理学家伽莫夫发展了这一理论，提出了“大爆炸”学说。《宇宙的未来》是史蒂芬·霍金1991年在剑桥大学的一次讲演录，是他对宇宙的未来作出的科学预言。三、背景概览

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演说辞。演说辞是一种应用性文体，贺辞、宣传鼓动辞、报告辞等均属此列。在内容的选择上，它应根据有关集会或活动的要求而定，力求中心明确，言之有物；在表达上侧重议论说明，也兼用记叙、抒情，力求条理清晰，要言不烦。

演说辞一般具有如下特点：针对性。根据演说的场合、演讲目的、听众及演说者的身份、地位等，有的放矢。四、相关链接

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启发性。透过充实的内容，晓之以理，让听众心悦诚服地接受演说。可以用设问、反问等修辞，深入浅出地说理，启发人们去思索。

感染力。演说辞的语言要求明白晓畅，以情动人。演讲辞可以用对偶、排比、反问等句式增强语势，以唤起共鸣。

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栏目链接文章从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，主要探讨了宇宙未来的两种命运：继续膨胀或坍缩，论述了决定这种命运的宇宙密度问题。所以，科学家在没有称算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。”一、主题概括

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栏目链接二、结构图示

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栏目链接1．作者认为科学家可以预言宇宙未来的依据是什么？三、文本探究

答：一、我们观察到的从外空间各个方向来的微波辐射背景的温度极其接近。这表明宇宙的膨胀是平滑而非混沌的。二、根据地球在太阳系中的地位以及太阳在其所属的星系中的地位，可以推断出任何其他星系的任何方向的背景也是相同的，由此可以确定宇宙的行为在非常大的尺度下是简单的，而不是混绲摹

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栏目链接2．作者认为科学家预言宇宙的未来必须摆脱哪些思想局限？

答：思想局限有四个方面：第一方面是认为我们只了解正常情况下物体的科学定律，不知道制约在极端条件下物体的精确的定律；第二方面是认为我们受到时间尺度的制约；第三方面是认为我们毁坏和消灭环境能力的增长比利用这种能力的智慧增长快得太多了；第四方面是认为我们不能肯定星球在轨道上的微小扰动长期积累会产生怎样的变化。

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栏目链接1．生动的导引。这篇科技论文是演讲辞，具有演讲的特点。预言宇宙的未来，虽然是一个严肃的科学话题。但如果就事论事，很容易枯燥乏味。演讲需要激起听众的兴趣，作者从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，既增加了趣味性，又深化了讲演的主题——在与巫术的对比中，更显出了科学的求实精神。四、技巧总结

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栏目链接2．严谨的推理。作为一篇科学演讲，其最终目的是让人信服。本文严谨的推理，增强了说服力。宇宙虽然复杂，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是决定其命运的关键，然而，确定这一点非常不易，演讲者把问题讲得透彻明白。没有作出一个明确的预言，也说明了演讲者严谨的科学态度。

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栏目链接3．幽默的语言。演讲是面对面的交流，这种交流是单向的，如果不注意演讲的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇演讲语言幽默，创造出一种轻松愉快的气氛，使所论述的问题更易于为听众接受。“我预料那时自己不会留在世上被证明是错的。”以揭示自己“自私”的心理表示幽默，同时传达出重要的信息：宇宙“至少在一百亿年内不会停止膨胀”。

栏目链接1．文章内容是谈对宇宙未来的预测，为什么开篇却谈巫师预言的尴尬、宗教预言的失败？五、重点突破

答:作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，是为了引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神，前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测、科学预言；而后者是没有科学根据可言的。

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栏目链接2．霍金对宇宙未来的预言主要有哪些观点？

答：霍金对宇宙未来的预言是：宇宙密度似乎非常接近于把坍缩和膨胀区分开来的临界密度，所以未来的宇宙可能坍缩，也可能继续永远膨胀下去。这一预言是建立在以下主要观点上的：

①宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。

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②在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。

③如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。

④黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。

⑤在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质。这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩，但这个时间肯定在一百五十亿年之后。

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栏目链接3．作者认为宇宙的未来会是怎样的？

答：归根到底，宇宙的未来只有两种命运：继续膨胀，或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度，所以，科学家在没有算出宇宙的重量之前，不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”，所以要继承巫师或预言家的传统：“两方下赌注，以保万无一失。”

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栏目链接第13课宇宙的未来作者：史蒂芬·霍金

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“宇宙有开端吗？如果有的话，在此之前发生过什么？宇宙从何处来，又往何处去？”

──史蒂芬·霍金“即便把我关在果壳里，仍然自以为无限空间之王！”──《哈姆雷特》莎士比亚轮椅上的传奇科学家

史蒂芬·霍金1942年1月8日出生于英国的牛津，这是一个特殊的日子，现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生，这时被诊断患了“卢伽雷病”，不久，就完全瘫痪了。1985年，霍金又因肺炎进行了穿气管手术，此后，他完全不能说话，依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈；看书必须依赖一种翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读……霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中，成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职，他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界，并且对哲学和宗教也有深远影响。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制，霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空，宇宙的演化完全取决于物理定律。霍金坚信，关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述，而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里，生动地向听众解释“利用光速，从‘黑洞’进去”。从“‘白洞’到宇宙另一区域去作时空旅行”的设计，是有趣的科学幻想，而现实却是难以做到的简明道理。经过数年的辛勤写作和修改，于1988年4月正式出版宇宙论科普著作《时间简史》。书中引导读者遨游外层空间奇异领域，对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、“带味”粒子和“自旋”的粒子、反物质、“时间箭头”等进行探索。《时间简史》，已用33种文字发行了550万册，如今在西方，自称受过教育的人若没有读过这本书，会被人看不起。

医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年，他之所以能支持到今天并取得卓越成就，最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍金的一生，是人类意志力的记录，是科学精神创造的奇迹。走进神秘的宇宙在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空间；“宙”是“古往今来”的意思，表示时间。宇宙的历史，就是空间在时间上发展的过程，斯蒂芬·霍金以时间为序，研究我们所处的这个宇宙诞生、发展，以及它将来可能的状况，因此，他把自己的书称作《时间简史》，实际上就是《宇宙简史》。

本文重点是谈作者对宇宙的未来作出的科学预言，阅读时要准确地筛选出这些预言的观点和支撑这些观点的材料。同时，还应该体会这篇讲演在语言上的幽默特点。本文重点阅读文章·赏析归纳（1——6）先表明预言宇宙的信心1.这部分先说明什么？2.这篇讲演的主题是预言宇宙的未来,为什么开篇（1——5）先罗列了一些巫师们预言屡屡失败的尴尬的事件？通过对比说明巫师们的预言缺乏科学根据，只是一些模棱两可的判断，而真正的技巧在于解释。这与科学家的预言有很大的区别。2.作者认为，科学家预言宇宙的未来，必须摆脱哪些思想局限？分析阻碍预言的东西1.这部分说明什么情况？（7-11）思想局限有四个方面1我们只了解正常情况下物体的科学定律，不知道制约在极端条件下的精确定律，故不能预言宇宙的未来。（7——8）2我们受到时间尺度的制约，故不能预言宇宙的未来。（9）43我们毁坏和消灭环境能力的增长比利用这种能力的智慧的增长快得多，故不能预言宇宙的未来。（10）我们不能肯定星球在轨道上的微小扰动长期积累会产生怎样的变化，故不能预言宇宙的未来。（11）作者认为科学家可以预言宇宙的未来的根据是什么？指出可预言的科学依据（12-13）1.这部分是写什么的？1.我们观察到的从外空间各个方向来的微波幅射背景的温度极其接近，这表明宇宙的膨胀是平滑而非混沌的。（12）2.我们根据地球在太阳系中的地位以及其所属的星系中的地位，推断出任何其他星系的任何背景亦相同，故可确定在大尺度下宇宙的行为是简单的，可以预言。（13）2.作者是如何描绘宇宙未来的样子的呢？（14-21）描绘宇宙未来具体景象1.这一部分如何概括？大爆炸形成宇宙的膨胀。如果宇宙的密度大于某个临界值，吸引力将最终使膨胀停止并使宇宙开始重新收缩，最终宇宙就会坍缩到一个具有无限密度的奇性的大挤压，时间本身就会在大挤压处终结。大挤压之后的存在是不能预言的。如宇宙密度小于该临界值，宇宙就不会坍缩，它会继续永远膨胀下去，星系们会继续以恒常速度相互离开。现在的宇宙正在膨胀,至少在100亿年内不会停止。（14－19）在大约100亿年以后，宇宙中大多数恒星都已把燃料耗尽，似太阳质量的恒星，不是变成白矮星就是变成中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。这些宇宙残留物继续绕着银河系中心每100亿年转一圈，它们互相碰撞，使一些被抛到星系外面去，余下的会渐渐在中心附近稳定下来，最终汇聚在一起，形成一个巨大的黑洞。最后这个黑洞可能在10的90次方年的时间蒸发掉（20——21）。在对宇宙的未来的预言中，存在哪些不确定的因素？（22-25）影响预言的不确定因素1.这部分说明什么情况？有两个一是可能存在当前我们未知的暗物质，它们会影响大爆炸后一秒钟内宇宙的初始密度，从而影响对宇宙最终坍缩时间的确