熵的定律
附：宇宙的未来（自读课文）
授课内容
基础知识
积累词语
明白无误：清楚、明确，没有错误。
呕心沥血：呕，吐；沥，滴。形容费尽心思。
绞尽脑汁：费尽了思考，费尽了脑筋。
三昧：见课本36页注释③。[补充]佛教用语，意为使心神平静，杂念止息，是佛教的重要修行方法之一。借指事物的诀要，如深得其中三昧。
天网恢恢，疏而不漏：天道像一张大网广阔无边，稀疏却不会有一点漏失。比喻国家的法网虽宽，却不会漏掉一个坏人。文中意是自然界虽然广大无边，但从不会疏漏。
深不可测：（道理、含义）高深不容易了解。与“深奥”同义。
拔地而起：拔，高出；超出。高出地面建筑（楼房等建筑物）。
万世不竭：世世代代永远用不尽。
永不枯竭：枯竭，①（水源）干涸；断绝。②体力、资财等用尽；穷竭。文中指能量永远不会用尽。
10.夷为平地：破坏建筑物（使成为平地）。
11.告罄：指财物用完或货物售完。罄，尽；用尽。
12.无济于事：济，（对事情）有益。对于事情没有什么帮助。
13.涵义：同“含义”，（词句）所包含的意义。
14.钩玄：钩，探求。探求精深的道理。
15.覆水难收：已泼出的水，无法收回来。比喻事成定局，不可挽回。
字形、字义辨识
沥：液体一滴一滴地落下。呕心沥血。
砺：①粗磨刀石。②磨，磨砺、砥砺。
励：劝勉，奋勉。励志、奖励。
厉：①严格，切实。厉行节约。
②古代通“砺”。秣马厉兵。
枥：马槽。老骥伏枥。
夷：①平安，平坦。化险为夷。
②使成为平地。夷为平地。
罄：尽，用尽；器皿已空。告罄、售罄、罄竹难书。
磬：古代玉或石制成的打击乐器。钟磬。
语法——推论因果复句
“既然根据热力学第一定律，能量既不能被产生又不能被消灭，而根据热力学第二定律，能量只能沿着一个方向——即耗散的方向——转化，那么污染就是熵的同义词。”
1．“既然”（连词）领起的偏句表述了“能量不能被消灭，只能沿着耗散的方向转化”，此为推导结果的依据，“那么”领起的正句“污染就是熵的同义词”是推论出来的的结果。可以用“既然（既）A，那么（就）B”的格式来表示。
2．“既然”可以换用“既”，但是“既”只能用在主语的后面，而“既然”可在主语前，也可在其后。例句：你既不懂，为什么还不赶紧学？
3．[病例]既然大家事先作好了准备，所以讨论时发言很热烈。
“既然”和“所以”不搭配。此句的改法有两种，①“既然”改为“因为”；②偏句中保留“既然”，正句改为“讨论时就应该热烈发言”。
学习指导
阅读科技说明文和科技论文运用提要钩玄的方法，有助于加深对文章内容的理解，增强分析概括能力。
提要：从全书或全文提取要点，即《高考说明》所要求的“辨别和筛选文中重要的信息”，“提炼出文章的要点。”提要的方法有两个方面；1. 摘录作者的原话，2. 用自己的话概述。
钩玄：探索文章更精微的内涵，即《高考说明》所要求的“归纳文章内容要点和中心思想”，“分析概括作者在文中的观点态度”。钩玄的方法也有两个方面；1. 分析作者的某个观点，2. 阐发作者的主要思想。
三.内容理解
背景知识
美国当代著名社会学家里夫金和霍华德于1981年出版了《熵：一种新的世界观》一书，从热力学第二定律出发，将熵这一物理概念引申到哲学、经济、社会文化诸多领域，对盲目追求技术进步和经济增长的理论作了批判，在西方学术界引起了很大的反响。这种批判可作如下表述：
科学技术解放了人类的体力甚致脑力，提高了我们的生活品质，然而，科学作为一种文化，也并非完美无缺。它在传播福音的同时，也不自觉地扮演着魔鬼。
对技术进步的乐观，对物质增长的贪求，使人类陷入种种困境，如环境污染、能源危机、战争威胁等。
人口和经济的增长，必然耗尽世界上不可再生的自然资源，同时污染环境，威胁人类生存。
里夫金和霍华德用“熵”这一随处可见的概念，构架了自然科学和人文科学的桥樑，让通往未来的，地球上的现代居民以新的世界观对待他们自己生存的环境。
(二)课文说明
课文节选自《熵：一种新的世界观》的第二章第一节，主要解释了“熵的定律”的物理意义，进而强调了有效能源的不可再生性，对能源危机表示了深深的忧虑。
文章以极其严密的逻辑顺序组织材料，文章内容环环相扣，层层深入，并注重过渡和衔接。
文章分两大部分：第一部分分三层，第二部分分二层。
第一部分（开头——世界的熵总是趋向最大的量的）主要解释了“熵的定律”的物理意义。这个部分的第二段中有一个简短的句子，表述了两方面内容：1. 宇宙的能量总和是个常数，2. 总的熵是不断增加的。这个简短句子的两个方面领起这个部分，下文有两个层次：1层融入日常事例，阐释热力学第一定律——能量守恒、转化，2层提出熵的定义，融入日常事例，具体阐释熵的内涵。
第二部分（我们地球上有两个有效能量的来源——结尾）从熵的定律出发，作者强调了有效能源的不可再生性，预示了能源危机。
这部分引述了赫尔曼·戴利的一段话，以其中的“地球上熵值较低的能源贮备可以分成能量与物质”，领起这部分内容。下文有两个层次：1层阐述能量问题，有效能量告罄，称之为“热寂”；2层阐述物质问题，有效物质用尽，称之为“物质混乱”。这两者都导致熵的增加。
(三)能力训练
提要
第一部分可分三个层次。
第一层：
1. 科学使人的智慧超越时代。许多天才和科学家为之呕心沥血、绞尽脑汁的热力学第一、第二定律早已编入物理学基础教程，成为简单明了的常识。
2．对于深不可测的热力学两个定律，各民族文化的民谚却早已悟出其中三昧，引导人们去领悟热力学的两个定律。
3．深不可测的两个定律用一个简短的句子来表述，意在引出“熵”这一概念。
概括层意________________________________________________
________________________________________________。
第二层：
1. 能量既不能创造，也不能消灭，但可以从一种形式转化为另一种形式。通俗地阐释了热力学第一定律。
2．用“高楼拔地而起又夷为平地”，“青草的生成而又不复生长”的日常事例，阐释能量聚集和转化的不同形式。
3．引用《圣经》的话，“太阳底下没有新鲜的东西”，这样对热力学第一定律作了通俗的形象的概括。
概括层意________________________________________________
________________________________________________。
第三层：
1. 过渡之后，以烧掉一块煤为例，阐明能量从一种状态转化到另一种状态时，我们会“得到一定的惩罚”——损失能量，熵值增加。
2．承接上段，提出熵的通俗定义。以“河水越过水坝流入湖泊”为例，阐释了能量水平的转化，意味着下一次再做功的能量减少，并引出两种不同的能量状态——“有效的”和“无效的”能量。
3. 阐释“熵的定律”的具体内容（内涵）。
——“熵的增加就意味着有效能量的减少”，“耗散了的能量就是污染”，“污染就是熵的同义词”。
——以“把烧红的火钳从火中取出”所发生的物理现象为例，证明“能量水准的差异总是趋向于零”，这也称作“能量平均状态”。
——“能量平均状态是熵值达到最大的状态”，“世界的熵（即无效能量的总和）总是趋向最大的量的”。
概括层意_____________________________________________
_____________________________________________
_____________________________________________。
第二部分可以分为二层
第一层：
1．地球上有两个有效能量的来源：
2. 在太阳能量的熵达到最大值之前，地球上的能量就早已告罄。
概括层意________________________________________________
________________________________________________。
第二层：
1. 承接引文——“地球上熵值较低的能源贮备”之一，即“能量”，展开论述。“每当你点燃一支香烟的时候，地球上的有效能量就减少了一点儿”；“工业回收有特殊意义”，然而要“消耗额外的能量”，导致熵的增加。
2．承接引文——“地球上熵值较低的能源贮备”之二，即“物质”，展开论述。以“回收这些四处散失的金属分子”为例，阐明了“物质虽然可以循环再生，但必须以一定的衰变为代价”。
3．总结
这两者导致的都是熵，都是物质与能量的耗散，这是实实在在的现象。
概括层意________________________________________________
________________________________________________。
参考答案（答案不是唯一的，措词可不同，但“要点”要准确。第一部分；第一层，从三个民谚中，领悟热力学两个定律，引出“熵”这个概念。这一层起领起作用。第二层，分解说明（一）阐述热力学第一定律，即“宇宙的能量总和是个常数”。第三层，分解说明（二），从熵的定义和内涵入手，阐述熵的定律——热力学第二定律，即“总的熵是不断增加的”。第二部分：第一层，地球上的两个能量来源都是有限的。第二层，地球上的有效能源是有限的，能量与物质的耗散，都导致熵的总值的增加。）
钩玄
阅读下面的一段文字，回答所列问题。
①如果我们需要考虑的仅仅是热力学第一定律，那我们滥用那万世不竭的能源也没有什么奥妙了。②然而我们知道世界并非如此。③比如我们烧掉一块煤，它的能量虽然并没有消失，但却经过转化随着二氧化硫和其他气体一起散发到空间去了。④虽然燃烧过程中能量并没有消失，但我们却再也不能把同一块煤重新烧一次来做同样的功了。⑤热力学第二定律解释了这个现象。⑥它告诉我们每当能量从一种状态转化到另一种状态时，我们就会“得到一定的惩罚”。⑦这个惩罚就是我们损失了能在将来用于做某种功的一定的能量。⑧这就是所谓的熵。
1．文中②句的“如此”指代的内容有两点：
a. _________________________________,
b. _________________________________
______________。
2．文中③④句运用的是__________论证方法。承上，这两个句子作为材料，用以证明了_____________________________________________；蒙后，这两个句子是 论断（观点）的论据。
3．⑤句在文中起的作用是（不得超过4个字）___________________。
4．⑥句中，我们会“得到一定的惩罚”，这种惩罚是什么？（不得超过10个字）_____________________________。
5．与②句的内容相联系，⑥⑦⑧三句阐释的内容是____________________
。
6．③④句和⑥句阐述的内容，可以与“各民族文化的民谚相联系”。③④句可以阐释民谚__________________的内容，⑥句可以阐释民谚___________________的内容。
参考答案（1. a. 仅仅考虑热力学第一定律，b. 滥用万世不竭的能源。2. 举事例。承上，人们不仅要考虑热力学第一定律，更要考虑热力学第二定律。蒙后，能量从一种状态转化为另一种状态，人们就会“受到一定的惩罚”。3. 过渡衔接。4. 能量损失，熵值增加。5. 滥用能源，会得到惩罚。6. 覆水难收。天网恢恢，疏而不漏。）
四.能力训练题
（一）结合文章的其他论述，从能量耗散方面，阐释下列民谚的物理学意义。
1．你不可能不劳而获：
2．覆水难收：
3．天网恢恢，疏而不漏：
（二）本文在论述中，多次以燃烧为例。试找出三个例子，说说作者举这些例子所说明的道理。
（三）在《熵：一种新的世界观》一书中，作者还指出这样一个事实：“世界上的有效能源不断被消耗掉，而最先消耗的总是最容易得到的能源”。越到后来，开发利用能源越要“耗费更多的能量”。试结合学过的有关知识，举例说明作者这一论述。下边再就人类消耗世界上有效能源的情况，提供一些材料，仅供答题时参考。
1．木材，这一中世纪生活的能源基础日益短缺，人口的增长进一步加剧了木材的匮乏。人们开始寻找出路，终于以煤代替了木材。从以木材为主的能源环境到以煤为主的能源环境的转变，深刻地改变了整个西欧的生活方式。
2．人们解决木材危机的办法是煤炭。
3．这场危机是在十三世纪享利工业时代的英国爆发的。纽卡斯尔城的木材告罄，有人活活冻死。于是国王恩准百姓用煤作为能源。
参考答案：
（一）题属钩玄训练，让同学们从“民谚”中体会热力学第二定律的涵义，并了解日常事例说明科学道理的写法。
1．“你不可能不劳而获”意为：任何收获总是要消耗一定的能量的，没有赋出就不会有收获。而被消耗的能量，就不能再做功了。高楼夷为平地后，不可能自己再拔地而起；水从水坝上流到坝底，不可能自己返回坝上。要想重新做功，就要消耗新的能量，所以“熵”总是持续增加的。
2．“覆水难收”意为：事物处于凝聚状态，就有了势能；一旦散开来，就再也不能自动回到凝聚状态。餐具在使用中，由于磨损，金属分子不断离开餐具，最终“零零星星地散失在土地里”。虽然它们依然存在，但已不能作为成块的金属被有效地使用了。
3．“天网恢恢，疏而不漏”，在本文中意为：自然界虽然广大无边，但也从不疏漏。用课文中的原话来说，就是“每当能量从一种状态转化到另一种状态时，我们就会‘得到一定的惩罚’。这个惩罚就是我们损失了能在将来用于做某种功的一定能量。这就是所谓的熵”。
（二）题属提要训练，让同学们把握文章要点，理解作者所阐发的道理，并了解举事例的论证（或说明）方法。本文在论述中列举燃烧的例子有：
1．“比如我们烧掉一块煤”，说明煤的能量虽然没有消失，但它却不能再用来做功。
2．“一把烧红了的火钳从火中取出……开始冷却”，说明“热量总是从温度较高的物体流向温度较低的物体”，当温度平均时，就达到了“没有任何能量级别差异的状态”，即“能量平均状态”，不能再做功了，这时“熵值达到最大的状态”。
3．“每当你点燃一支香烟时，世界上的有效能量就减少了一点儿”，这里形象地说明了有效能量的不可再生性。
（三）此题是发散形的习题，意在考查同学们综合运用学过的知识论述某一问题的能力。要求独立思考，融会贯通。答案不求唯一，有理有据，即可。
答：在《熵：一种新的世界观》一书中，作者所提出的“事实”，用一句话概括：人类消耗世界上有效能源是有规律的。从所供材料来看，西欧中世纪，人们生活的能源基础是木材，树木森林先被采伐、被“消耗”，就是因为它生长于地表，是“最容易得到的能源”。工业时代，煤炭作为能源是在“木材告罄”的条件下被开发利用的，煤炭之所以在木材之后被“消耗”，是因为它埋藏在地层里。至于从石油到原子能到核能的利用更是现代社会的事情了，这些能源的开发利用，要“消费更多的能量”。
所以，以“木材——煤炭——石油——原子能——核能”的开发利用为例，可以论证“消耗能源的规律”。
宇宙的未来（自读课文）
授课内容
积累词语
1．[精神恍惚]精神：人的意识、思维活动、心理状态。恍惚：①神志不清，精神不集中。②（记得、听得、看得）不真切；不清楚。也作恍忽。文中为“神志不清”之意。
2．[模棱两可]比喻对一件事情的两方面都认为可以，表示没有明确的态度和主张。也作摸棱两可。模mó，摸mō。
3．[臭名昭著]昭著：显著。坏名声人人都知道。
4．[微不足道]非常藐（或渺）小，不值一提。
5．[不可逾越]不能超过。
6．[扰动]①动荡；骚动。②干扰；搅动。文中为“动荡；搅动”之意。
7．[恒常]恒：平常；经常，如：恒态|恒言|人之恒情。恒常：同义复用，文中为“平常；经常”之意。
8．[下泻]①（水流）往下流，如：下泻不畅|汇率一路下泻（此为比喻义）。文中的句子“股票市场下泻”。②腹泻。
9．[混沌hùn dùn]①我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。如：混沌初开。②糊里糊涂、无知无识的样子。文中为“模糊不清”之意。
10.[制约]甲事物本身的存在和变化以乙事物的存在和变化为条件，则甲事物为乙事物所制约。如：互相制约。
课文说明
作者简介：见注释①
内容提要：见[自读提示]
能力训练题
见课后三个练习题。
参考答案
一题，是为了让同学们透过生动的比喻，来理解作者所要说明的科学道理。
1．我们目前还不知道“制约宇宙的有关定律”。即使知道了，它的“物理方程的解”也会出现混沌性质，不可能有确解。
2．“宇宙在大挤压处终结”，终结就是死亡，再讨论时空问题，或者再问“在这‘之后’的事件”，已毫无意义。
二题，是为了让同学们提炼出作者所论证的一些观点及论据。
论据有两个：
1．“一个来自螺旋星系”，如果没有暗物质的引力作用，这些旋转的星系早就被甩开了。
2．“另一个论据来自于星系团”，这些星系团“成团地集中在一起”，其中个别星系运动速度非常高，若不是存在暗物质，“这些星系团就会飞散开去”。
两种假说：1. “人择原理”：可能存在多个宇宙，只有那些接近临界密度的宇宙，才有我们这些“智慧生物”去问这个问题。2. “暴涨理论”：宇宙可能从一个微小的尺度暴涨到我们现在的临界状态。
三题，是为了让同学们注意文章幽默的语言风格，体会演讲辞的特点。
幽默风趣的语言：
1. “我比其它的末日预言者更占便宜。即使宇宙将要坍缩，我可以满怀信心地预言，它至少在一百亿年内不会停止膨胀。我预料那时自己不会留在世上被证明是错的”。表达效果：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”。
2．说古代的女巫“通常是被毒药或火山隙溢出的气体弄得精神恍惚的女人”。表达效果：说明女巫作预言需要借助于神秘的力量，语言夸张而带有讽刺意味。
3．“否则的话，物理学家就会在赌场发财”。表达效果：将“轮赌盘”的不确定性和“制约宇宙的有关定律”的物理方程的解具有混沌性质一语说透，妙趣横生。
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