专题1 第5讲 第1课时 科普文(Word教参)-【新高考方案】2027年高考语文一轮总复习（梯度进阶版）

该高中语文讲义聚焦实用文（科普文）文本特征分析，涵盖科学性、语言特点、说明方法等高考核心考点，按“教材关联-考点梳理-真题演练”逻辑架构知识体系。通过特征归纳、方法指导（如语言鉴赏三思路）、典例精析（如种子库文本分析）等环节，帮助学生构建实用文阅读的系统思维。 资料突出“反模式化”备考特色，以教材回扣（如《宇宙的边疆》语言分析）和真题链接强化思维能力与语言运用，设计“说明方法判断-语言准确性分析”分层训练。通过“理论讲解-实例验证-错题归因”流程，高效提升学生文本分析能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

　　　　第五讲　文本特征的把握和分析(2)——实用文 　　信息性文本阅读的体裁除了论述文以外,有时还涉及实用文中的科普文与新闻类文本(访谈、通讯)。命题人会抓住这两类文本的某一特点(如科普文的语言及说明技巧、访谈的技巧和内容等),设计有特色的题目,以此来考查考生的文学综合素养和多文本广泛阅读的能力。在高考命题“反模式化”的当下,不应忽视对这两类文本特色考法的关注。 第1课时　科普文 　　科普文章,指研究自然科学及技术方面的文章,包括物理学、化学、植物学、矿物学、生理学和数学以及它们大大小小、远远近近的分支等。近几十年来,众多边缘学科的形成,更使这一领域日新月异,令人目不暇接。 一、关联教材系统知能 (一)科普文的特点 1.科学性 科学性是所有科技作品的生命,而科普文担负着向大众普及科学知识、启蒙思想的职责,更应保证科学性。无论是阐明科学原理,还是介绍或推广某一先进的科学技术,都旨在揭示事物发展规律,探求客观真理,使之成为人们认识世界、改造世界的指南。文章提供的材料都应是准确无误的事实材料,而且这些材料都应经得起实践的检验。除了内容的真实性外,科普文章的科学性还体现在论证的严密性、遣词用句的准确性等方面。《自然选择的证明》是一篇科学论著,论证的严密性在遣词用句方面有着鲜明的体现,如“在一定程度上,我们可以理解为什么自然界处处充满着美,这很大一部分应归功于自然选择”,“在一定程度上”“很大一部分”是表示程度范围的词语,作者运用这些词语体现了语言的准确性和严谨性。 2.思想性(人文性、社会性) 科普文是科学技术与社会生活之间的一座桥梁。它在向读者传授知识的同时,也在宣讲着科学的世界观和方法论,使读者受到科学思想、科学精神、科学态度和科学作风的熏陶,以提高人们的科学素质和思想素质。 3.通俗性 通俗性指用明白晓畅的方式,深入浅出、通俗易懂地介绍、解释和表现科学内容,使之生动具体。整个科普文的创作过程,实际上也是专业知识通俗化的过程。 4.逻辑性 科普文以逻辑思维为基础,在不断地叙述、说明、论证中揭示事物的现象与本质,从而得出新的概念和结论。文章通常行文缜密,结构严谨,富有理趣。因此,逻辑思维是科普文最基本的思维方式。逻辑性也是科学性的内涵之一。 5.文学性(生动性) 科普文的语言具有一定的生动性和丰富性。有时会使用比喻、拟人等修辞手法进行形象的说明,有时甚至会兼以议论、抒情等。《宇宙的边疆》语言通俗易懂但又不失文艺性,如“海水才刚刚没及我们的脚趾,充其量也只不过溅湿我们的踝节。海水是迷人的,大海在向我们召唤……”,这几句话运用比喻手法,将宇宙比作浩瀚的大海,生动形象地说明了人类对宇宙的探索才刚刚开始,宇宙中还有很多奥秘等着我们去发现。 (二)科普文的结构特点 　　科普文的结构一般为“倒金字塔”:首先引出话题,介绍新工艺、新技术、新见解、新成果或新问题、新挑战,然后从不同角度具体介绍这个“新”的形态、构造、成因、功用、原理、演变、发展、现状、评价等。 |教|材|回|扣| 1.请回顾选择性必修下册所学课文《天文学上的旷世之争》,将下面文章的写作思路补充完整。 文章第1段从“日心说”与“地心说”之争提出“浑盖之争”,总领全文;第2~9段介绍我国古代天文学史上“‘天圆地方’说”“宣夜说”“盖天说”“浑天说”这四种天文学说以及它们各自的基本观点、历史贡献及相互关系,进而引出核心话题——“浑盖之争”;第10~15段引经据典,列举事例,具体介绍“浑盖之争”;第16段概括并高度评价“浑盖之争”在中国天文学史上的作用与意义。全文思路清晰,首尾呼应,结构完整。 (三)科普文的说明顺序 　　一般有空间顺序、时间顺序和逻辑顺序(原因到结果、主要到次要、整体到部分、概括到具体、现象到本质、特点到用途、总分总等)。科普文的整体布局一般有漫话式、设问式、穿插式、拟人式、问答式等多种形式,局部安排一般有引用材料、讲述故事、设置悬念、留下问题等方式。从说明顺序上看,《中国建筑的特征》依次概括了中国建筑的九大特征,是按照逻辑顺序展开的。先将建筑物的主要构成“下部的台基、中间的房屋本身和上部翼状伸展的屋顶”作为基本特征的第一点,再依序分别从结构原则、方法,斗拱、举折、举架的结构特征和装饰特征以及屋顶、颜色、构件和材料的装饰特征等方面作了详细介绍,对特征突出的部分用“最显著”“最主要”“最大胆”等修饰语加以界定。逻辑上先总后分,先主后次,从结构特征到装饰特征,层次简洁严密。 |教|材|回|扣| 2.请回顾选择性必修下册所学课文《宇宙的边疆》,将下面的表格补充完整。 说明 顺序 空间顺序:由星系(星系群、子星系)到太阳系再到行星缓缓推进,从宇宙的整体到星系的组成,再到太阳系,最后回到地球。 安排 原因 其一,就层级来看,因为宇宙层级最高,次为星系,再为恒星,再为行星,所以作者也按这样的顺序介绍宇宙的构成。其二,这是电视纪录片的解说词,从摄影角度来看,先整体后局部的逻辑安排便于把握。 安排 好处 ①可以将宇宙作为纯客观的说明对象来解说,能够更清晰、直观地介绍宇宙的空间概况;②空间尺度由大到小,也让读者从整体上有所了解之后,再深入局部了解细微,这样顺序清楚,层次分明,符合读者思维习惯。 (四)科普文的语言特点 　　科普文常以优美的画面、富有诗意形象的艺术手法来表达科学的内容。它避免了教科书式的呆板、枯燥的说教,通常采用口语化的语言,运用比喻、拟人等修辞手法,生动活泼、情趣盎然地介绍科学知识。阅读过程中应多关注其语言特点,命题者往往会在这些地方设置考题。 鉴赏科普文语言“三思路” 思路一:如果要感受语言的整体风格,可以从以下方面进行思考。或概括,或具体;或简洁,或丰腴;或精练,或详尽;或雅致,或通俗。 思路二:如果要品析语言的生动性与形象性,可以从以下方面进行思考。 1.从记叙和描写方面。记叙的曲折生动,描写的丰富精彩等。 2.从穿插趣闻方面。 3.从运用的修辞方面。抓住文中的比喻句、拟人句等品味。 4.从语言的语体方面和句式方面。如口语的活泼、短句的干净利落等。 思路三:如果要赏析科普文语言的准确(严谨)、简明,可以从以下方面进行思考。 1.从遣词造句力求精确、合乎语法习惯方面考虑。高考选入的文章在介绍科技成果时,或展望推广应用后的情景,或预示向纵深发展的前景,因而较多地运用“如果”“假如”“可能”“将会”等预测性词语,有时也会运用“基本”“根本”“重要”“十分”“非常”等表程度的词语,这些都是分析语言的准确性需要关注的。 2.从所运用的专业术语,科学解释准确无误、毫无歧义方面考虑。 3.从所引用的事实确凿、数字具体方面考虑。 |教|材|回|扣| 3.以课文《宇宙的边疆》为例,感悟科普文的语言特点。 语言特点 举例并分析 语言准确,科学规范 “我认为,宇宙里很可能到处都充满着生命,只是我们人类尚未发现而已。我们的探索才刚刚开始……”“可能”“只是”“而已”“才”“刚刚”准确严谨。 巧用修辞,善用比喻、拟人等修辞手法,形象生动 “我们已经开始向大海涉足,当然,海水才刚刚没及我们的脚趾,充其量也只不过溅湿我们的踝节”运用比喻修辞表示人类对宇宙的探索还处于初步阶段。 说明、议论、抒情相结合,内涵丰富,具有人文色彩 如开头和结尾的文字,融说理和抒情为一体,传达出作者对宇宙和人类的认识。 语含哲理,引人思考 “我们探索宇宙的时候,既要勇于怀疑,又要富于想象。想象经常能够把我们带领到崭新的境界……怀疑可以使我们摆脱幻想,还可以检验我们的推测”强调想象和怀疑在宇宙探索中相辅相成。 (五)科普文的说明方法 　　常用的说明方法有:举例子、打比方、下定义、画图表、作诠释、作比较、引资料、分类别、列数字等。首先,我们要明确各种说明方法的特点,然后在阅读时将它们标注出来,再结合具体语境,体会其作用。 说明方法 方法阐释 效果作用 教材例句 举例子 列举生活中人们熟悉的真实事物来进行说明的说明方法。 使文章更加具体,更有说服力,更客观地说明事物。使比较抽象、复杂的事情或事物变得通俗,浅显易懂,让人信服。 简单的如台基、栏杆、台阶等等,所要解决的问题基本上是相同的,但许多民族创造了许多形式不同的台基、栏杆和台阶。 (《中国建筑的特征》) 打比方 利用两种不同事物之间的相似之处作比喻,以突出事物特点,增强说明的形象性和生动性。 使抽象的事物变得具体,使深奥的问题变得浅显,使陌生的事物变得熟悉。 本能告诉我们,我们是在这个大海里诞生的。我们还乡心切。虽然我们的夙望可能会冒犯“天神”,但是我相信我们并不是在作无谓的空想。 (《宇宙的边疆》) 下定义 用简明的语言对某一概念的本质特征作规定性的说明。 更科学、更本质、更概括地揭示事物特征(事理)。 统筹方法,是一种安排工作进程的数学方法。 (《统筹方法》) 画图表 为了把复杂的事物说清楚,可以采用画图表的方法,弥补单用文字表达的欠缺。 对事物解说更直接、更具体,使读者直观、一目了然地了解事物特征。 《宇宙的边疆》为方便读者理解,有图画阐释。 作诠释 从一个侧面,就事物的某一个特点作解释。 具体形象地说明事物特点,便于读者理解。 太阳是离我们最近的一个恒星,它是一个令人恐怖的氢气和氦气的热核反应堆,它的强光照耀着整个太阳系。 (《宇宙的边疆》) 作比较 某些抽象的或人们比较陌生的事物,用具体的或大家已经熟悉的事物和它比较。 使读者通过比较得到具体而鲜明的印象。 罗马的凯旋门与北京的琉璃牌楼,罗马的一些纪念柱与我们的华表,都是同一性质、同样处理的市容点缀。 (《中国建筑的特征》) 利用两种不同事物之间的相似之处作对比。 突出事物的特点。 引资料 引资料的范围很广,如引用经典著作、名家名言、公式定律、典故谚语、文献、诗词、歌谣、传说等进行说明。 使说明的内容更具体、更充实。①引出说明对象;②通过引用故事等激发读者阅读兴趣;③引用诗歌使文章更有趣味性。 《宇宙的边疆》作者在文章开头引用了两段名言,不仅介绍了宇宙的知识,而且能启示读者,使读者明白一定的事理,即要有开动脑筋探索未知的精神。 分类别 将被说明的对象有序地按照一定的标准划分成不同的类别,分别加以说明。 帮助读者掌握说明对象的特征,理清头绪。 有些恒星的光彩长年不减;有些恒星闪烁不定,或以匀称的节奏闪烁着。有些恒星稳重端庄地转动着;有些恒星狂热地旋转着…… (《宇宙的边疆》) 列数字 引用的数字,一定要准确无误,不准确的数字绝对不能用,即使是估计的数字,也要有可靠的依据。 使所要说明的事物准确化,以便读者理解。 假如我们被随意搁置在宇宙之中,我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1033分之一(1033,在1之后接33个0)。 (《宇宙的边疆》) |教|材|回|扣| 4.请回顾必修下册所学课文《中国建筑的特征》,列举出其中主要的说明方法并举例简要分析。 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 参考答案:①打比方。如“两柱之间也常用墙壁,但墙壁并不负重,只是像‘帷幕’一样,用以隔断内外,或划分内部空间而已”。②下定义。如“举折,举架:梁架上的梁是多层的,上一层总比下一层短,两层之间的矮柱(或柁墩)总是逐渐加高的。这叫作‘举架’”。③作比较。如“在其他体系建筑中,屋顶素来是不受重视的部分,除掉穹隆顶得到特别处理之外,一般坡顶都是草草处理,生硬无趣,甚至用女儿墙把它隐藏起来。但在中国,古代智慧的匠师们很早就发挥了屋顶部分的巨大的装饰性”。④引资料。如“在《诗经》里就有‘如鸟斯革,如翚斯飞’的句子来歌颂像翼舒展的屋顶和出檐”。⑤举例子。如“如额枋、梁架、柱头和斗拱,无论外部内部都如此。在使用颜色上,中国建筑是世界各建筑体系中最大胆的”。 二、链接考题融会贯通 　　高考对科普文的考查,常常围绕其文体特点,从结构特点、说明顺序、语言特点及说明方法等角度设题。 　　[典例]　阅读下面的文字,完成后面的题目。 ①植物为人类和其他动物提供食物和住所,还能调节气候,给地球带来生机和活力。但由于人类活动对环境的影响,地球上的物种正在加速灭绝,植物也不例外。据统计,从1753年至2018年,全球范围内已经有571种种子植物在野外灭绝。一种植物的消失,对我们来说,并不仅仅是单一物种的消亡,也将会引发一系列的连锁反应。 ②地球上的生物并不是孤立存在的,一种植物的灭亡可能会导致几十种伴生物种的消失,植物的大量灭绝将会动摇人类生存和发展的塔基。在人类历史上,曾发生过多次由于遗传基础狭窄而引起的粮食安全事件。拥有相同基因的植物,一旦遭受疾病侵袭,很容易“全军覆没”。有专家认为,从野生植物的基因中或许能找到解决办法。如籼稻是由野生稻驯化而来的,在漫长的驯化过程中,籼稻获得了人们所期望的性状,但也失去了部分野生稻特有的基因,其中包括抗病虫、抗逆、高蛋白含量等优良基因。因此,对于育种专家而言,不适合食用的野生稻可以为改良栽培稻储备丰富的基因源,对解决粮食安全、维护人类生存发展具有重大意义。因此,为了保护野生植物资源,科学家想出了建造植物“诺亚方舟”的方法,将野生植物的种子提前保存起来,以备不时之需。现在,很多国家都在努力建设自己的种子库。而坐落于云南昆明的中国西南野生生物种质资源库,是我国重大科学工程、亚洲最大的野生生物种质资源库。 ③种质资源是指有活力、有生命力、可以传递给后代的遗传资源,如植物的种子。种子大约出现在3.6亿年前,是陆地植物在与环境相互适应的过程中不断演化出的高度复杂而精妙的结构,包含植物的全部遗传信息。通常,成熟的种子会在适宜的条件下开始萌发。但有时,种子也会因进入休眠状态而无法萌发。造成种子休眠的原因大致分为两种:一种是种子自身的原因,如胚还需要继续发育或被种皮密封而未能获得足够的水分和空气;另一种则是外部原因,种子已充分成熟,只因环境不具备萌发所必须的条件而被迫处于暂时停顿状态。这两种因素既可以单独作用,也可以复合作用,使种子进入不同深浅程度的休眠状态。种子的休眠特性是一种植物特有的生存策略,可以让植物更好地适应环境,在最适宜的条件下萌发生长。正是因为这一特性,才使建立种子库、通过保存种子来保护植物多样性的方案成为可能。 ④为了保证种子能长久保存,首先要尽量采集成熟度较好且饱满度较高的健康种子。种子采集通常从容易采集的区域入手,逐渐延伸到更偏远的地区。种子被采集回来后,还要对其“验明正身”,核查种子与标本、数据表、DNA材料、照片等是否一一匹配,并初查种子的质量状况。其次,要创造适宜的条件将种子保存起来,尽可能使它们“延年益寿”,以便日后需要的时候再次利用。对于大多数种子而言,高温高湿环境会加速其萌发过程,促进种子的呼吸作用,加速物质的代谢,也会导致出现霉变等问题。相比之下,种子更喜欢干燥低温的贮藏环境。大量实践数据表明,在一定的范围内,种子的含水量每降低1%或储藏温度每降低5 ℃,种子的储藏寿命可延长一倍。实际操作中,种子会被放置在空气相对湿度为15%的干燥间进行脱水,这样做是为了让种子的含水量下降到安全范围之内。如果种子的含水量超过这个安全范围,过多的水分就可能成了种子的“心腹之患”,在低温下形成大冰晶,破坏细胞膜结构,导致种子失去活性。 ⑤保存种子最重要的意义,是为了将来有一天能够重新使用,也就是把“沉睡”的种子“唤醒”,使原本处于休眠期的种子正常萌发。为此,要周期性地给种子做萌发实验。一般情况下,在种子送入冷库一周后,就可进行初次萌发实验,萌发率在75%以上即视为合格。接下来,每隔5—10年,就要从冷库中取出一部分种子进行萌发实验,以监测种子的活力情况。 ⑥理论上,对于冷库中处于休眠状态的种子,只要打破休眠条件,就能刺激种子萌发。但实际上,经过干燥、低温保存后的种子,也可能会出现一些特别的反应。比如一种叫白楸的植物,它的种子冷藏后便不能萌发。遇到这种情况,研究人员会先利用能将活细胞代谢产物染色的化学试剂进行染色实验,判断种子是否还具有活力。染色结果显示,白楸种子并没有失活。切片观察后发现,原来白楸种子的含油量特别高。冷藏之后,种子细胞内的油脂发生凝固,而在进行萌发实验的25 ℃的条件下,凝固的油脂没有融化。当把环境温度升高至45 ℃时,种子细胞内的油脂仍处于凝固状态。随着温度的继续升高,种子才逐渐萌发。简单地说,这类种子被冻僵了,需要给它“泡热水澡”,才能够苏醒过来。 　　⑦另外,还要充分考虑植物原始的生长环境。比如,青藏高原的昼夜温差大,所以要把来自这一地区的种子放在培养箱里面,模拟白天温度高、晚上温度低的环境,通过变换温度,让它们能够萌发。 ⑧总之,我们希望种子能在种子库中一直“沉睡”,又希望它们在需要的时候能被轻松“唤醒”。这一点无论对种子还是对现有的保存技术而言,都充满挑战。直到现在,种子库中还有某些种子处于“一睡不醒”的状态,试过多种办法仍不能使其萌发。但这也正是物种保护工作的乐趣之一——通过工作中观察到的各种现象,进一步了解自己要保护的对象,窥探出大自然的秘密。 (摘编自谭治刚、蔡杰《种子库:植物的“诺亚方舟”》) |理|清|文|意| 1.(分析说明顺序题)请简要梳理本文的讲述顺序,并分析为什么这样安排。 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 解析:(1)讲述顺序。材料共八段,根据第①段的内容和第②段“一种植物的灭亡可能会导致几十种伴生物种的消失,植物的大量灭绝将会动摇人类生存和发展的塔基”“因此,为了保护野生植物资源,科学家想出了建造植物‘诺亚方舟’的方法,将野生植物的种子提前保存起来,以备不时之需”可知,这两段介绍了植物的价值和植物大量灭绝对人类的影响,表明建立种子库的必要性。第③段强调种子的休眠特性使“建立种子库、通过保存种子来保护植物多样性的方案成为可能”,介绍了种子库建立的可能性。第④~⑧段讲述了种子库的工作流程,包括种子采集、种子保存、种子“唤醒”等。其中第⑥~⑧段从冻僵种子的“唤醒”、植物原始生长环境等方面讲述了种子保存所面临的挑战。综合以上分析组织答案即可。(2)解释原因只要结合思维逻辑规律作答即可。 参考答案:(1)讲述顺序:首先介绍了种子库建立的必要性及可能性,接着讲述了保存种子的过程、方法与挑战。 (2)原因:先介绍为什么建种子库,再讲述怎样保存种子,符合公众认知规律和认知需求。 2.(分析说明方法题)本文在说明植物种子库的相关知识时,运用了多种说明方法,请列举其中三种并结合材料简要分析。 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 参考答案:(1)举例子。第②段文中以籼稻与野生稻为例,说明野生植物基因对改良栽培作物的重要性,具体阐释了保护野生植物资源的意义。(2)列数字。第④段“种子的含水量每降低1%或储藏温度每降低5℃,种子的储藏寿命可延长一倍”通过精确的数据说明干燥低温环境对种子保存的作用,增强了说明的科学性。(3)作比较。第④段将“高温高湿环境”与“干燥低温环境”对种子的影响进行对比,突出了种子贮藏的适宜条件——干燥低温。(4)下定义。第③段“种质资源是指有活力、有生命力、可以传递给后代的遗传资源,如植物的种子”简洁明了地揭示了种质资源的本质特征,能帮助读者准确理解核心概念。 3.(分析说明语言题)本文是一篇科普说明文,其语言兼具准确性与生动性,请结合文中具体语句进行分析。 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 参考答案:(1)准确性。如第⑤段“萌发率在75%以上即视为合格”“每隔5—10年”,运用明确的数值和区间,清晰界定种子萌发实验的标准与周期,确保了信息的准确无误。(2)生动性。如第②段将种子库比作“植物‘诺亚方舟’”,用比喻修辞形象地凸显其在保护植物多样性的功能。 4.(分析文体特点题)本文兼具科学性与社会性,请结合材料简要分析。 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 解析:根据文中“理论上”“但实际上”“冷藏之后,种子细胞内的油脂发生凝固,而在进行萌发实验的25℃的条件下,凝固的油脂没有融化。当把环境温度升高至45℃时,种子细胞内的油脂仍处于凝固状态。随着温度的继续升高,种子才逐渐萌发”等严谨的科学表述,以及“白楸种子萌发实验记录”的图表可知,本文运用准确严谨的科学语言,呈现了实证研究的科学结果,具有科学性。根据原文“植物为人类和其他动物提供食物和住所,还能调节气候,给地球带来生机和活力。但由于人类活动对环境的影响,地球上的物种正在加速灭绝,植物也不例外”“地球上的生物并不是孤立存在的,一种植物的灭亡可能会导致几十种伴生物种的消失,植物的大量灭绝将会动摇人类生存和发展的塔基”“现在,很多国家都在努力建设自己的种子库”,以及材料对保存种子的过程、方法与挑战的介绍可知,本文选题聚焦物种保护的时代关切,旨在提升公众的科学素养,具有社会性。 参考答案:①本文运用准确严谨的科学语言,呈现了实证研究的科学结果,具有科学性;②本文选题聚焦物种保护的时代关切,旨在提升公众的科学素养,具有社会性。 [课时作业评价] 阅读下面的文字,完成后面的题目。 ①大家都知道,一个物体之所以看上去是白色的,那是因为它反射所有频率的光波;反之,如果看上去是黑色的,那是因为它吸收了所有频率的光波。物理上定义的“黑体”,是理想状态下的模型物体,指的是那些可以吸收全部外来辐射的物体,比如一个空心的球体,内壁涂上吸收辐射的涂料,外壁开一个小孔。那么,因为从小孔射进球体的光线无法反射出来,这个小孔看上去就是绝对黑色的,即是我们定义的“黑体”。 ②19世纪末,人们开始对黑体模型的热辐射问题发生兴趣。其实,很早的时候,人们就已经注意到,对不同的物体,热和辐射频率似乎有一定的对应关联。比如金属,有过生活经验的人都知道,要是我们把一块铁放在火上加热,那么到了一定温度的时候,它会变得暗红起来(其实在这之前有不可见的红外线辐射),温度再高些,它会变得橙黄,到了极度高温的时候,如果能想办法不让它汽化,我们可以看到铁块将呈现蓝白色。也就是说,物体的辐射能量、频率和温度之间有着一定的函数关系(在天文学里,有“红巨星”和“蓝巨星”,前者呈暗红色,温度较低,通常属于老年恒星;而后者的温度极高,是年轻恒星的典范)。问题是,物体的辐射能量和温度究竟有着怎样的函数关系呢? ③最初对于黑体辐射的研究是基于经典热力学的基础之上的,而许多著名的科学家在此之前也已经做了许多准备工作。“黑体辐射”这个概念是由基尔霍夫提出,并由斯特藩加以总结和研究的。玻尔兹曼建立了热力学理论,这是黑体辐射研究的一个强大理论武器。 ④维恩从经典热力学的思想出发,假设黑体辐射是由一些分子发射出来的,然后通过精密的演绎,他终于在1896年提出了他的辐射能量分布定律公式: ρ=bλ-5 ⑤其中ρ表示能量分布的函数,λ是波长,T是绝对温度,a、b是常数。 ⑥这就是著名的维恩分布公式。很快,另一位德国物理学家帕邢在兰利的基础上对各种固体的热辐射进行了测量,结果很好地符合了维恩的公式,这使得维恩取得了初步胜利。 ⑦然而,维恩却面临着一个基本的难题:他的出发点似乎和公认的现实格格不入,换句话说,他的分子假设使经典物理学家们十分不舒服。因为辐射是电磁波,而大家已经都知道,电磁波是一种波动。用经典粒子(粒子与波动在性质上有很大不同)的方法分析,似乎让人感到隐隐地有些不对劲,有一种南辕北辙的味道。果然,维恩的同事很快就做出了另外一个实验,他们发现当把黑体加热到1 000多K的高温时,测到的短波长范围内的曲线和维恩公式符合得很好,但在长波方面,实验和理论出现了偏差。很快,另两位同事扩大了波长的测量范围,再次肯定了这个偏差,并得出结论:能量密度在长波范围内应该和绝对温度成正比,而不是维恩所预言的那样,当波长趋向无穷大时,能量密度和温度无关。 ⑧维恩定律在长波内的失效引起了英国物理学家瑞利的注意,他试图修改公式以适应ρ和T在高温长波下成正比这一实验结论。瑞利的做法是抛弃玻尔兹曼的分子运动假设,简单地从经典的麦克斯韦理论出发,最终他也得出了自己的公式。后来,另一位物理学家金斯计算出了公式里的常数,最后他们得到的公式形式如下: ρ=κT ⑨这就是我们今天所说的瑞利⁃金斯公式,其中υ是频率,κ是玻尔兹曼常数,c是光速。这样一来,就从理论上证明了ρ和T在高温长波范围内成正比的实验结果。 ⑩但是,瑞利⁃金斯公式是一个拆东墙补西墙的典型。因为它在长波方面虽然符合了实验数据,但在短波方面的失败却是显而易见的。当波长λ趋于0,也就是频率υ趋向无穷大时,我们从上面的公式可以明显地看出:能量将无限制地呈指数式增长。这样一来,黑体在它的短波,也就是高频段就将释放出无穷大的能量来!这个戏剧性的事件无疑是荒谬的,因为谁也没见过任何物体在任何温度下这样地释放能量辐射(如果真是这样的话,那么我们何必辛辛苦苦地去造什么原子弹)。显然,瑞利—金斯公式也无法给出正确的黑体辐射分布。我们在这里遇到的是一个相当微妙而尴尬的处境。 我们的手里现在有两套公式,但不幸的是,它们分别只有在短波和长波的范围内才能起作用。这的确让人们非常郁闷,就像你有两套衣服,其中的一套上装十分得体,但裤腿太长;另一套的裤子倒是合适了,但上装却小得无法穿上身。最要命的是,这两套衣服根本没办法合在一起穿,因为两个公式推导的出发点是截然不同的! 就在这个时候,普朗克决定彻底解决黑体辐射这个困扰人们多时的问题。摆在他面前的全部事实,就是我们有两个公式,分别只在一个有限的范围内起作用。但是,如果从根本上去追究那两个公式的推导,却无法发现任何问题。而我们的目的,在于找出一个普遍适用的公式来。在这个问题上,他已经苦苦研究了6年,终于有一天,他决定不再去做那些根本上的假定和推导,不管怎么样,我们要先尝试着凑出一个可以满足所有波段的普适公式出来。于是,利用数学上的内插法,普朗克开始玩弄起他手上的两个公式来。他要做的事情,是让维恩公式的影响在长波的范围里尽量消失,而在短波里“独家”发挥出来。普朗克尝试了几天,终于灵机一动,他无意中凑出了一个公式,看上去似乎正符合要求!在长波的时候,它表现得就像正比关系一样。而在短波的时候,它则退化为维恩公式的原始形式。这就是著名的普朗克黑体公式: ρ= (其中c1和c2为两个常数) 131900年10月19日,普朗克在柏林德国物理学会的会议上,把这个新鲜出炉的公式公之于众。当天晚上,他的朋友鲁本斯就仔细比较了这个公式与实验的结果。结果,让他又惊又喜的是,普朗克的公式大获全胜,在每一个波段里,这个公式给出的数据都十分精确地与实验值相符合。第二天,鲁本斯便把这个结果通知了普朗克本人,在这个彻底的成功面前,普朗克自己都不由得一愣。他没有想到,这个完全是侥幸拼凑出来的经验公式居然有着这样强大的威力。 (摘编自曹天元《量子物理史话》) |理|清|文|意| 结构部分 核心内容 第①②段:引出问题 第①段阐释“黑体”定义,第②段从金属加热到一定温度后变色和恒星的颜色有所不同的现象,引出核心科学问题:物体的辐射能量、频率与温度之间究竟存在怎样的函数关系 第③~⑦段:初次探索 第③段介绍研究背景与理论基础。第④~⑦段聚焦维恩:介绍维恩公式的提出(第④⑤段)、维恩公式初步被实验验证(第⑥段),以及其在长波范围出现偏差的问题(第⑦段) 第⑧~11段:修正与新的困境 第⑧段讲瑞利在维恩公式失效后,从经典的麦克斯韦理论出发修正这一公式,和金斯一起得出瑞利⁃金斯公式。第⑨~11段指出该公式虽在长波段成立,却在短波段出现能量趋向无穷大的荒谬结果,使研究陷入两难 第1213段:突破性解决 第12段讲述普朗克另辟蹊径,用数学内插法“凑”出了普朗克黑体公式。第13段描述该公式被鲁本斯的实验精确验证,取得了成功 1.下列对文中出现的相关概念的理解和分析,不正确的一项是(3分) (　　) A.黑体:由物理学家在现实中发现并命名的物体,它能够吸收全部的外来辐射。 B.黑体辐射:对它的研究建立在经典热力学的基础之上,是由基尔霍夫提出的概念,并由斯特藩加以总结和研究。 C.维恩公式:维恩从经典热力学的思想出发,基于一定的假说和精密的演绎所得到的辐射能量分布定律公式。 D.普朗克黑体公式:由普朗克利用数学上的内插法凑出的普适公式,解决了维恩公式在长波范围内失效的问题。 解析:选A　A项,“由物理学家在现实中发现并命名的物体”错误。依据原文“物理上定义的‘黑体’,是理想状态下的模型物体”可知,“黑体”并非在现实中发现的实际物体,因此该项错误。 2.下列对文中相关内容的分析和评价,不正确的一项是(3分) (　　) A.人们对黑体模型热辐射问题的兴趣源于生活中对物体热与辐射频率对应关联的观察,可见科研往往需要用心留意生活。 B.黑体辐射的研究历史充满了曲折和挑战,从最初的维恩公式到普朗克黑体公式,反映了科学发展的曲折性与渐进性。 C.瑞利试图抛弃分子运动假设而从经典理论出发,修改维恩公式以适应实验结论,导致出现戏剧性的荒谬结果,说明科学研究不宜更换理论基础。 D.三个公式都涉及到表示能量分布函数ρ和代表黑体的绝对温度T,意在探索物体的辐射能量和温度之间的函数关系。 解析:选C　C项,“说明科学研究不宜更换理论基础”错误。瑞利试图抛弃分子运动假设而从经典理论出发修改维恩公式的行为虽然出现了荒谬结果,但他得到的公式在长波范围内是有效的,并不是毫无意义,故不能说明科学研究不宜更换理论基础,文中也通过普朗克的例子表明在科学研究中,合理地更换理论基础或研究方法是可行的。 3.下列对文中相关内容的推理,说法不正确的一项是(3分) (　　) A.根据黑体辐射理论和加热的物体随着温度升高,颜色由暗红变为蓝白色的现象,可以推测“蓝巨星”比“红巨星”温度更高。 B.如果认为辐射是电磁波,就应该采用波动的研究理论;粒子与波动在性质上有很大不同,用经典粒子的方法分析波动,可能得出错误结论。 C.维恩的同事认为,如果维恩的预言正确,那么实验和理论就会相符,实验表明,能量密度在长波范围内和绝对温度成正比,说明维恩的预言不正确。 D.如果瑞利—金斯公式正确,那么黑体在短波段就将释放出无穷大的能量来,这就意味着能够发射短波的萤火虫蕴含着无穷大的能量。 解析:选D　D项,“这就意味着能够发射短波的萤火虫蕴含着无穷大的能量”错误。瑞利⁃金斯公式是针对黑体辐射而言,而黑体是“理想状态下的模型物体”,而萤火虫不是黑体,不能用该公式推断萤火虫蕴含无穷大的能量。 4.(科普文的语言)作为一篇科普文章,本文的语言充满趣味性,请简要赏析。(4分) 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 解析:本题考查学生分析语言特色的能力。①比喻生动形象。如“这的确让人们非常郁闷,就像你有两套衣服,其中的一套上装十分得体,但裤腿太长;另一套的裤子倒是合适了,但上装却小得无法穿上身”,将维恩公式和瑞利—金斯公式分别在长波和短波范围起作用却无法统一的尴尬处境,比作两套无法合身搭配的衣服,生动形象地说明了这两套公式各自存在局限,使抽象的科学问题变得生动形象、通俗易懂,增添了文章的趣味性。②语言通俗,多口语化表达。如“大家都知道,一个物体之所以看上去是白色的,那是因为它反射所有频率的光波;反之,如果看上去是黑色的,那是因为它吸收了所有频率的光波”表述直白,以大家都能理解的方式介绍物体颜色和光的关系,没有复杂的专业术语堆砌,通俗易懂;又如“普朗克开始玩弄起他手上的两个公式来”中的“玩弄”一词是口语化表述,生动表现了普朗克尝试用数学内插法去组合两个公式时的状态,拉近了与读者的距离,使文章语言更具亲和力和趣味性;再如“最要命的是,这两套衣服根本没办法合在一起穿”体现了维恩公式与瑞利—金斯公式无法统一的尴尬状况,将这一状况给研究带来的困难更加具象化;再如“无意中凑出了一个公式”“不由得一愣”等词句,都是通过通俗易懂的口语化语言将文中人物研究时遇到的各种情况生动地体现出来,提升了读者的阅读兴趣。 参考答案:①比喻生动形象。在介绍黑体辐射研究过程时,用“两套衣服”来比喻当时的两套公式,使复杂的科学问题变得通俗易懂。②语言通俗,多口语化表达,富有感染力。如“最要命的是”“无意中凑出了一个公式”“不由得一愣”等口语化、生活化的表达拉近了与读者的距离,消除了隔阂感,提升了读者的阅读兴趣。 5.本文在介绍黑体辐射的研究过程中,展现了科学家们对待科研的一些可贵素养。请结合文中具体事例,谈谈你对科学研究中创新精神和严谨态度的理解。(6分) 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 解析:本题考查学生分析文本特色的能力。①创新精神:如普朗克在面对维恩公式和瑞利⁃金斯公式分别只在短波和长波范围内起作用的困境,不再从根本上进行假定和推导,而是采用数学内插法,尝试凑出一个普适公式。这种突破传统思维的做法体现了创新精神,最终得出了普朗克黑体公式,解决了黑体辐射的难题。再如瑞利在维恩公式出现问题后,抛弃玻尔兹曼的分子运动假设,从经典的麦克斯韦理论出发去修改公式,试图找到符合实验结论的新公式,这也是一种在研究方法上的创新尝试,尽管最终瑞利⁃金斯公式存在缺陷,但这种敢于创新的精神值得肯定。②严谨态度:维恩的同事发现维恩公式在长波方面出现偏差后,通过扩大波长测量范围再次验证,得出能量密度在长波范围内和绝对温度成正比的准确结论,这种不轻易放过理论与实验的细微差异的做法,体现了严谨的科学态度;瑞利在得知维恩公式失效后,对原有的公式进行修改,得出了自己的公式,而金斯在他推出公式后进行了常数计算,最终得出了瑞利—金斯公式,这同样体现了严谨的科学研究态度;普朗克公布公式后,鲁本斯当晚就仔细比较该公式与实验结果,第二天便把结果通知了普朗克,这种及时且严谨的验证过程,确保了科学研究成果的准确性,是科学研究严谨态度的体现。 参考答案:①创新精神能够帮助科学家们突破传统思维的束缚,开拓新的研究方向和方法。如普朗克在面对已有公式失效的困境时,不再局限于原理的推导,而是创新地采用数学上的内插法,得出了普朗克黑体公式。②严谨的态度确保了研究的科学性和可靠性。如瑞利基于实验结果试图对维恩公式进行修改完善,金斯则进一步计算出了修改后的公式里的常数,最终得到了瑞利—金斯公式。 6.(科普文的说明顺序)本文主要采用了哪种说明顺序来介绍黑体辐射研究的发展过程?请结合文章内容简要分析这种顺序的作用。(6分) 答:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　 解析:时间标志:文中多次出现时间节点(如“1896年”“1900年10月19日”)和理论先后顺序(维恩公式→瑞利⁃金斯公式→普朗克黑体公式)。逻辑层次:文章从生活现象(铁块加热变色)引入问题,再逐步深入理论困境与解决过程,体现从现象到本质、由浅入深的逻辑顺序。科普文特色:这种顺序符合科普文章“以叙事带知识”的特点,既能降低理解门槛,又保证了科学性的完整传达。 参考答案:本文主要采用了时间顺序(或“时间顺序与逻辑顺序相结合”)。 (1)文章按照黑体辐射研究的发展展开说明,从19世纪末维恩公式的提出(1896年),到瑞利⁃金斯公式的修正,再到1900年普朗克黑体公式的诞生,明显以时间推移为线索。同时,在介绍不同科学家的理论时,也穿插了“问题—修正—突破”的逻辑顺序(如从现象描述到本质探索)。 (2)①条理清晰:按时间顺序呈现科学理论的更迭,使读者能清晰地把握黑体辐射研究的演变脉络。②逻辑严密:通过“理论提出—实验验证—发现不足—新理论突破”的递进式说明,揭示科学发展的内在规律,符合人们认识事物的过程。 159 / 164 学科网（北京）股份有限公司 $