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1、课时37 近代以来科学技术的 发展历程,-2-,知识点一,知识点二,知识点三,物理学的重大进展 (一)经典力学 1.奠基者:伽利略。 (1)背景:文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也推动了科学研究的发展。 (2)成就:通过实验,发现自由落体定律等物理学定律;自制望远镜观察天体并取得大量成果。 (3)意义:开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学的创立和发展奠定了基础。,-3-,知识点一,知识点二,知识点三,2.创立者:牛顿。 (1)标志:1687年,牛顿出版自然哲学的数学原理,提出物体运动三大定律和万有引力定律等。 (2)特点:以实验为基础,以数学为表达形式。 (3)意义
2、:标志着人类科学时代的开始;对解释和预见物理现象,具有决定性意义;后来,根据万有引力定律,人们发现了海王星等。,-4-,知识点一,知识点二,知识点三,(二)相对论的创立 1.背景:19世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。 2.提出:20世纪初,爱因斯坦提出了相对论。 3.内容 (1)狭义相对论:物体运动时,质量随着物体运动速度的增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。 (2)广义相对论:空间和时间的性质取决于物质的运动情况和物质本身的分布状态。,-5-,知识点一,知识点二,知识点三,4.意义 (1)相对论的提出是物理学领域
3、的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 (2)它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。,-6-,知识点一,知识点二,知识点三,(三)量子论的诞生与发展 1.背景 (1)19世纪末20世纪初,电子和放射线的发现,打开了原子的大门。 (2)实验表明微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。 2.诞生:1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说。 3.内容:辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。 4.发展 (1)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 (2)丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。 (3
4、)20世纪30年代,量子力学建立。 5.影响:量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它与相对论一起构成了现代物理学的基础。,-7-,知识点一,知识点二,知识点三,微点拨近代科学产生的社会条件 (1)资本主义经济发展是近代科学产生的物质基础和根本动力。 (2)资产阶级民主制度的建立,为近代科学的持续发展提供了较为自由的空间。 (3)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的发展,为把自然科学从神学中解放出来创造了必要条件。 (4)科学家们具有勇于探索科学、敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神。,-8-,知识点一,知识点二,知识点三,探索生命起源之谜 (一)
5、背景 1.基督教坚持封建神学创世说,生物学研究进展缓慢。 2.文艺复兴后,基督教神学受到极大的冲击。面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。 3.资产阶级革命和工业革命的发生,使人们的视野不断拓宽,思想更加开放。 4.细胞学说的确立,为生命科学的研究奠定了基础。 (二)奠基拉马克的早期生物进化思想 1.提出了生物从低级向高级发展进化的观点。 2.提出“用进废退”和“获得性遗传”两个原则。 (三)标志:1859年,达尔文发表物种起源。,-9-,知识点一,知识点二,知识点三,(四)内容 1.一切生物都经历了从低级向高级、从简单到复杂的发展过程。 2.提出“物竞天择,适者生存,自然选择”的原
6、理。 (五)意义:有力挑战了封建神学创世说,达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。 微点拨达尔文被称为“生物学领域的牛顿”的原因 (1)达尔文进化论的提出是人类思想史上划时代的大事,它有力地挑战了封建神学创世说。 (2)达尔文进化论极大地促进了欧洲的思想解放,使人们的世界观发生了根本性的变化。 (3)17世纪牛顿把神从无生命现象的研究领域驱逐出去,19世纪达尔文又把神从有生命现象的研究领域驱逐出去了。,-10-,知识点一,知识点二,知识点三,从蒸汽机到互联网 (一)“蒸汽时代”的到来 1.背景 (1)17世纪末,英国取得了资产阶级革命的胜利,为经济发展扫清了障碍。 (2)18世纪,随着工场手工业的
7、发展,应用机器进行生产成为可能。 (3)科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。 2.过程 (1)改良:18世纪80年代,瓦特制造了联动式蒸汽机,采用曲柄机构,使往复的直线运动转变为旋转运动。 (2)应用:蒸汽机作为动力应用于各工业部门。 (3)推广:19世纪三四十年代,蒸汽机在欧洲、北美被广泛采用。,-11-,知识点一,知识点二,知识点三,3.影响 (1)解决了工业发展中的动力问题,推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。 (2)机器大工业生产的出现使真正意义上的社会化大生产逐渐形成。 (3)在工业化进程中,形成了许多工业城市,英、法、美等国家成为工业国家。 (4)蒸汽动力在交通运输工具上的应用
8、,使世界各地的联系更加密切。,-12-,知识点一,知识点二,知识点三,(二)电气革命的出现 1.条件:1831年,英国科学家法拉第发现电磁感应现象。 2.过程 (1)随着发电机和电动机的发明和使用,电力成为一种新能源。 (2)长距离的输变电技术日趋成熟。 3.影响 (1)工业生产:促成了新兴工业部门和新技术的出现,促进工业的迅速发展。 (2)世界形势:资产阶级开始确立对世界的统治。 (3)生产关系:生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。 (4)社会生活:使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。,-13-,知识点一,知识点二,知识点三,(三)信息技术的发展 1.进程 (1)1946年,美国
9、研制成世界上第一台电子计算机,奠定了现代信息技术的基础。 (2)1969年,美国建立了包括四个站点的网络,促成了互联网的诞生。 (3)20世纪90年代以后,互联网进一步发展为全球信息网。 2.影响 (1)积极:信息化社会开始出现;信息经济在世界各地全面发展,加快了经济全球化的步伐;传统产业获得新的发展;改变着人们的工作方式、生活方式和社会交往方式。 (2)消极:网络给人们特别是青少年带来一定的负面影响。,-14-,主题,近代科学革命及其影响 材料解读 材料一 科学革命是西方文明的独特产物。一个原因在于文艺复兴的人文主义学术成就。学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚里士多德,还有欧几里得和阿基
10、米德;这些学者曾促进了物理学和数学的研究。匠人在文艺复兴期间并不像在古典时代和中世纪时代那样受鄙视。 斯塔夫里阿诺斯全球通史,-15-,主题,材料二 规则 寻求自然事物的原因,不得超出真实和足以解释其现象者 规则 因此,对于相同的自然现象,必须尽可能地寻求相同的原因 规则 物体的特性,若其程度既不能增加也不能减少,且在实验所及范围内为所有物体所共有,则应视为一切物体的普遍属性。因为,物体的特性只能通过实验为我们所了解,我们认为是普适的属性只能是实验上普适的,只能是既不会减少又绝不会消失的。 规则 在实验哲学中,我们必须将由现象所归纳出的命题视为完全正确的或基本正确的,而不管想象所可能得到的与之
11、相反的种种假说,直到出现了其他的或可排除这些命题、或可使之变得更加精确的现象之时。 牛顿自然哲学的数学原理,-16-,主题,解读 (1)材料一反映了近代科学革命出现的原因。第一句话是材料一的核心。“一个原因在于文艺复兴的人文主义学术成就”指的是人文主义的发展;“匠人在文艺复兴期间并不受鄙视”指的是工匠地位的提高。 (2)材料二反映了17世纪科学研究的方法特点。注意本材料出处中的人物及著作。规则说明形成了归纳推理的方法;规则说明形成了必须要经过实验进行论证的方法。,-17-,主题,材料运用 (1)根据材料一并结合所学知识,回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。,(2)根据材料二并结合所学知
12、识,分析17世纪科学研究方法的革命对启蒙运动产生了怎样的影响。,提示:资本主义工商业的发展刺激了对技术的需求,为近代科技的发展提供了工具和手段;资产阶级革命为资本主义发展、科技进步开辟了道路;人文主义和理性精神促进了思想解放;工匠地位提高。,提示:科学革命中形成的科学理念和方法,解放了人们的思想,为启蒙运动创造了条件。,-18-,主题,史论归纳 近代以来科学技术的影响 (1)科学成就:科学的发展是永无止境的,任何一次科技的飞跃既是对过去科学成就的超越,也为新的科学成就的出现打下了基础。 (2)经济:科学技术的发展促进了三次工业(科技)革命的发生,同时,三次工业(科技)革命也为科技的发展提供了条
13、件。 (3)思想:思想解放促进了科技的发展,科技的发展又为思想解放创造了条件。 (4)社会生活:近代以来,科技的发展深刻地改变了人类的生活方式,城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力。 (5)负面影响:科技是把“双刃剑”,科技在发挥巨大作用的同时,也带来了环境污染、伦理道德问题等负面影响。,-19-,1.天演论 天演论的英文书名直译应为进化论与伦理学。作者赫胥黎是英国生物学家。天演论分导言和正文两个部分,其基本观点是,自然界的生物不是万古不变,而是不断进化的;进化的原因在于“物竞天择”,“物竞”就是生存竞争,“天择”就是自然选择;这一原理同样适用于人类,不过人类文明愈发展,适于生存的人们
14、就愈是那些伦理上最优秀的人。进化论学说的基础是达尔文在物种起源一书中奠定的,赫胥黎坚持并发展了这一思想。,-20-,甲午海战的惨败,将中华民族推到了危亡的关头。此时,严复翻译了英国生物学家赫胥黎的天演论,并于1897年12月在天津出版的国闻汇编刊出。严复翻译此书不尽依原文,而是有选择地意译,甚或借题发挥,严复向国人发出了与天争胜、图强保种的呐喊,指出再不变法将循优胜劣败之公例而亡国亡种!天演论揭示的这一思想,结合介绍达尔文生物进化论及西方哲学思想,使当时处于“知识饥荒”时代的中国知识界如获至宝,产生了振聋发聩的影响。,-21-,2.近代科学之父牛顿(选修4) (1)主要成就 力学领域:著有自然
15、哲学的数学原理,提出了力学的三大定律和万有引力定律,为经典力学规定了一套基本概念,建立起一个完整的力学理论体系。 天文学领域:牛顿用万有引力定律说明天上的星体运动和地面上的物体运动都受力学规律的支配。 数学领域:提出了数学上有名的二项式定理及微积分的初步算法,开辟了数学新纪元。 光学领域 a.发现白光是由七色光组成的。 b.制成第一架反射望远镜,提出光的“微粒说”。,-22-,(2)历史地位 牛顿是英国伟大的物理学家、天文学家和数学家。 牛顿建立起力学理论体系,奠定了近代科学发展的基础。,-23-,3.20世纪的科学伟人爱因斯坦(选修4) (1)科学成就 提出狭义相对论,为原子能的利用奠定了理
16、论基础,是近代物理学领域的一次伟大革命。 提出广义相对论,推动了人类对天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨。 提出光量子假说,推动了量子力学的发展。 (2)捍卫和平:积极参加世界反战运动,推动了世界和平事业的发展。 (3)历史地位:爱因斯坦开创了现代科学的新纪元,被公认为是自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、思想家,是现代物理学的开创者和奠基人。,-24-,2,3,4,1,6,7,8,5,1.(2018天津文综,3)16世纪,西班牙医生塞尔维特因解剖人体进行血液循环研究,被宗教裁判所火刑处死。而达尔文在19世纪中期相继发表物种起源人类的由来,虽遭教会激烈反对,但并未受到教会的人身迫害,其原因在于(
17、 ) A.进化论已被人们普遍接受 B.教会失去原有权威 C.进化论被证明是科学理论 D.教会实行宽容政策,答案,解析,-25-,2,3,4,1,6,7,8,5,2.(2018海南单科,17)有学者在评价一项科学成就时指出:它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是( ) A.伽利略的“自由落体定律” B.达尔文的“生物进化论” C.普朗克的“量子假说” D.赫胥黎的“人猿同祖说”,答案,解析,-26-,2,3,4,1,6,7,8,5,3.(2015江苏单科,15)“科学革命引发了观念形态的革命:宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理
18、性之手撩开一角,传统的权威受到撼动,人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来,重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是( ) A.牛顿 B.达尔文 C.爱因斯坦 D.普朗克,答案,解析,-27-,2,3,4,1,6,7,8,5,4.(2015福建文综,22)16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的认识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。在这里,对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述的理论是( ) A.进化论 B.万有引力定律 C.量子论 D.相对论,答案,解析,-28-,2,3,4,1,6,7,8,5,5.(2014山东文综,22)
19、在1543年出版的天体运行论中,哥白尼提出太阳是宇宙的中心;在1859年出版的物种起源中,达尔文提出了生物进化理论。两种学说的共同意义是( ) A.肯定了人的价值和尊严 B.推动了近代科学体系的形成 C.提供了观察世界的新视角 D.奠定了资产阶级革命的思想基础,答案,解析,-29-,2,3,4,1,6,7,8,5,6.(2014天津文综,5)达尔文物种起源一出版,英国社会学家斯宾塞马上将达尔文的学说运用到社会历史领域,创立了社会达尔文主义。他认为,人类社会也像自然界一样,存在着生存竞争。在竞争中,强者生存了下来,而弱者则被淘汰。只有这样,人类社会才能进步。这种观点( ) A.正确。社会科学可以
20、借鉴自然科学理论 B.错误。社会科学不可以借鉴自然科学理论 C.正确。自然科学理论可以移植到社会科学领域 D.错误。自然科学理论不可以移植到社会科学领域,答案,解析,-30-,2,3,4,1,6,7,8,5,7.(2014江苏单科,17)英国学者怀特海论及近代西方科学精神时说:人们“完全有意识地认识到知识对技术进步的重要性,发现了抽象知识和技术进步相联系的方法,并且也看到了技术进步的无限前程”。能够为这种观点提供论据的史实是( ) A.牛顿经典力学体系的建构 B.伽利略自由落体定律的创立 C.瓦特联动式蒸汽机的制造 D.法拉第电磁感应理论的应用,答案,解析,-31-,2,3,4,1,6,7,8,5,8.(2014广东文综,20)欧美国家率先实现了从有机物经济向无机物经济的转变,即生产活动中的动力来源从动植物向矿物的转变。直接推动这一转变的是( ) A.蒸汽机 B.计算机 C.牛顿经典力学 D.达尔文进化论,答案,解析,