选择性必修 3

本模块由 “固体、液体和气体”“热力学定律”“原子与原子 核”“波粒二象性”四个主题组成。

3.1 固体、液体和气体

【内容要求】

3.1.1 通过实验，估测油酸分子的大小。了解分子动理论的基本 观点及相关的实验证据。

3.1.2 通过实验，了解扩散现象。观察并能解释布朗运动。了解 分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像的物理 意义。

例 1 利用显微镜观察布朗运动。

3.1.3 了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举 生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示 技术中的应用。

例 2 利用熔化的石蜡显示云母片的各向异性和玻璃片的各向 同性。

3.1.4 了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类 生活和社会发展的影响。

例 3 知道半导体的特点，了解半导体技术在生产生活中的应用。

例 4 初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用及 其可能存在的问题。

3.1.5 观察液体的表面张力现象。了解表面张力产生的原因。知 道毛细现象。

例 5 分析生活中与表面张力相关的实例。

3.1.6 通过实验，了解气体实验定律。知道理想气体模型。能用 分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。

活动建议

（1）设计实验，比较肥皂水和清水的表面张力。

（2）通过调查，了解生活中表现统计规律的实例。

3.2 热力学定律

【内容要求】

3.2.1 知道热力学第一定律。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，体会科学探索中的挫折和失败对科学 发现的意义。

3.2.2 理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象。

体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

3.2.3 通过自然界中宏观过程的方向性，了解热力学第二定律。

活动建议

（1）基于对热力学定律的认识，结合可持续发展的观念，讨论人 类合理开发和利用能源的问题。

（2）讨论为什么“第一类永动机”和“第二类永动机”不可能 实现。

3.3 原子与原子核

【内容要求】

3.3.1 了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核式结构 模型。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

3.3.2 了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。

能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

3.3.3 了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了 解放射性同位素的应用，知道射线的危害与防护。

3.3.4 认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应。关 注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。

3.3.5 了解人类对物质结构的探索历程。

例 了解直线加速器、同步加速器、粒子探测器在核物理和粒子 物理研究中的作用。

活动建议

查阅资料，了解华人科学家在粒子物理领域中的杰出贡献。

3.4 波粒二象性

【内容要求】

3.4.1 通过实验，了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方 程及其意义。能根据实验结论说明光的波粒二象性。

3.4.2 知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征。

体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。

例 1 了解电子衍射实验。

例 2 通过史实，了解量子概念的建构对人类认识自然的影响。

活动建议

阅读有关微观世界的科普读物，写出读书体会。

选择性必修 3 的教学提示

本模块通过对固体、液体和气体、热力学定律、原子与原子核、

波粒二象性等内容的学习，进一步促进学生的物质观念、运动与相互 作用观念、能量观念和物理模型建构等物理学科核心素养的形成。应 通过观察生活现象和实验，让学生了解固体、液体和气体的微观结 构、热力学定律等内容。通过让学生了解光电效应等实验，引导学生 认识光及实物粒子的波粒二象性，进一步认识光的本性。通过对固 体、液体和气体、原子与原子核、波粒二象性等内容的教学，完善学 生对物质的认识，帮助学生形成相对完整、科学的物质观念。通过用 油膜法估测分子的大小的实验，让学生体会和掌握测量微观量的思想 和方法，能利用不同的方法和手段分析和处理信息。应注重运用气体 实验定律、热力学定律等分析和解决实际问题。通过多种方法，创设 多种问题情境，引导学生探究并讨论，让学生广泛了解核能等对人类 生活和社会发展的影响。

选择性必修 3 的学业要求

能用分子动理论解释固体、液体和气体的微观结构及特点。能用 气体实验定律、热力学定律解释生产生活中的一些现象，解决一些实 际问题。能用爱因斯坦光电效应方程说明光电效应现象，知道光的波 粒二象性。了解原子、原子核的结构和特点，能说明原子核的衰变、

裂变、聚变和放射现象。知道四种基本的相互作用。具有较为完整的 物理观念。

认识建构理想气体、原子核式结构等模型的必要性，能在一定条 件下应用理想气体模型分析和研究实际气体的问题，能用等温、等 压、等容的理想过程正确认识和分析现实生活中的气体状态变化。能

运用概率统计的方法对热现象问题进行分析，并能恰当、合理地使用 证据得出物理结论。具有多视角观察和分析物理问题的能力。

会做“用油膜法估测分子的大小”等实验。知道测量微观物理 量的思想和方法，能通过科学、合理的操作获得实验数据，并能在 实验中体现减小误差的方法。能运用恰当的方式处理数据并得出正 确结论。能写出完整、规范的实验报告，正确表达科学探究的过程 和结果。

通过关于热学、原子与原子核以及波粒二象性等相关内容的学 习，知道所有物理结论都必须接受实践的检验，在学习与研究中做 到实事求是，不迷信权威，能与他人合作。通过对热力学定律和核 能等内容的学习，知道科学技术对人类生活和社会发展的积极影响，

但同时也会带来一系列问题，认识到人与自然是生命共同体，人类 必须尊重自然，遵循自然规律。