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12014-2015学年第一学期《现代科技基础知识》期末复习大纲14年11月第一章科学技术是生产力的历史进程重点掌握1、五次生产力高潮的形成练习册P3-1①第一次生产力高潮地点：中国、时间：3~13世纪、特点：以农业生产为主。②第二次生产力高潮地点：英国、时间：17世纪~1830年、特点：以纺织工业为主，迎来了工业化新时代。③第三次生产力高潮地点：德国、时间：19世纪中叶~20世纪初、特点：以化工工业为主，迎来了化学合成时代。④第四次生产力高潮地点：美国、时间：1879年~1930年、特点：以电气化生产为主，迎来了电气化时代。⑤第五次生产力高潮地点：日本、时间：开始于20世纪中叶，特点：技术综合创新，产业结构现代化。2、三次技术革命的特点练习册P3-2①第一次技术革命又称蒸汽动力技术革命，以蒸汽动力技术为主要技术，以蒸汽动力取代人力、畜力、风力和水力，动力机、传动机、工作机组成了机器生产系统。②第二次技术革命又称为电力技术革命，以电气发明和应用为中心的技术革命，完成于实验室，由科学家自己实现，不仅解决了生产文明，还发展了生活文明。③第三次技术革命又称现代技术革命或信息技术革命，六大高技术成为现代技术革命的主战场，其中信息技术是先导，用电脑代替人的部分脑力劳动。3、文艺复兴运动书P314-16世纪，以意大利为中心，一场复兴古代文化和科学的运动蓬勃发展起来。后人把这种反对神权统治，提倡解放人权，以人文主义为中心的新兴思潮和势力的的汇合称为文艺复兴运动。文艺复兴运动是一场新文化运动，思想解放运动，是欧洲科学革命、产业革命的先导，为近代自然科学的产生提供了一个良好的文化条件。4、血液循环理论的建立书P41543年维萨留斯发表了《人体构造》必须通过实验解剖的研究方法，建立起科学的人体解剖学，开辟了通过解剖研究血液循环的道路。最终由哈维完成整个人体血液循环理论的建立。第二章科近代自然科学的发展2重点掌握1、牛顿力学体系标志着近代自然科学的诞生主要内容：牛顿运动三定律（理解惯性和力的区别考点），万有引力定律。重要著作:《自然哲学的数学原理》（牛顿的力学体系）书P12力学上的贡献近代自然科学中最先发展起来的是天文学和力学。力学标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的典范。牛顿在力学上的贡献:牛顿继承并总结前人的研究成果，1发明了微积分、提出来一整套力学的基础概念.2提出了具有具有普遍意义的描述地上物体运动规律的牛顿力学三大规律和著名的万有引力定律。牛顿力学三大定律和万有引力定律的特点是：把天体运动和地上物体运动统一起来，建立起牛顿力学（经典力学）理论大厦。其成果集中体现在牛顿1687年出版的划时巨著《自然哲学的数字原理》一书中。伽利略近代科学之父3经典物理学理论的三次大综合①牛顿力学把天上和地上物体的运动统一起来，把万有引力与牛顿运动三定律视为宇宙间一切物体运动所遵循的普遍规律，实现了物理学理论的第一次综合。②能量守恒与转化定律揭示了自然界各种运动的统一性，实现了物理学理论的第二次综合。③麦克斯韦总结的经典电磁理论，揭示了电、磁、光的统一性，实现了物理学理论的第三次综合。4、化学科学波义耳：科学的元素概念拉瓦锡：氧化燃烧理论道尔顿和阿佛加德罗：科学的原子——分子论书P15阿佛加得德罗认为，分子是有一定特性的物质组成的最小单位，而原子只是参加化学反应的最小质点；单质的分子有同种元素的原子组成，化合物的分子由不同元素的原子组成。门捷列夫：化学元素周期律维勒:无机物人工合成有机物尿素注意区别：原子和分子；单质和化合物书P155细胞学说书P16细胞学说建立过程：①1665年，英国物理学家胡克用显微镜观察到木栓细胞。3②进入19世纪随着生物学基础研究的发展和显微镜技术的改进，对细胞的观察取得了一系列的成果。③1838年，德国植物学家施莱登提出细胞是一切植物中普遍存在的基本构造，是一切植物赖以发展的基本实体。④1839年施旺把这一学说推广到动物界，指出一切动物组织的构成基础也都是细胞，动物细胞在所有方面都与植物相似，他们都有细胞膜、细胞核和核仁.。细胞学说主要内容：细胞是一切有机构造和发育的基础单位。有机体的发育，就是细胞分化和形成的过程。细胞学说主要意义：揭示了动物和植物之间在结构和发育方面的内在联系，证明了有机体在结构和发育上的统一性，为人们在细胞水平上说明整个生物界的统一性提供了科学基础，是生物科学发展史上的重大综合6生物进化论达尔文确立生物进化论（要点和意义）书P17达尔文确立生物进化论意义：生物进化论的的建立，不仅开创了生物科学的新时代，而且对整个科学和哲学都产生了深远的影响。它从自然界物质自身来说明物种发生、发展历史，给神创论、目的论和物种不变论以致命打击，为辩证唯物主义自然观的确立奠定了自然科学基础。4、（达尔文代表作：《物种起源》、生物进化论的意义）达尔文生物进化论的理论核心：自然选择学说，生物的变异是普遍存在的，自然界通过生存竞争对生物变异进行留优去劣的选择，使适合于生物生存的有利变异，通过遗传得到积累而逐渐形成新物种自然选择学说要点：自然选择学说，生物的变异是普遍存在的，自然界通过生存竞争对生物变异进行留优去劣的选择，使适合于生物生存的有利变异，通过遗传得到积累而逐渐形成新物种。7、19世纪自然科学三大发现书P17（细胞学说、达尔文生物进化论和能量守恒和转化定律）一般掌握：19世纪自然科学的特点等。第3章现代自然科学的重大成就及其特点重点掌握1、量子论量子论的建立过程练习册P6-3量子论的建立过程答：①1900年，普朗克为解决黑体辐射的所谓“紫外灾难”提出了量子假4说：黑体辐射能量的变化是不连续的，只能是最小能量单元Ｅ＝hv的整数倍。普朗克量子假说的提出宣告了量子论的诞生。②1905年，爱因斯坦将量子概念推广到光的传播过程中，提出了光量子论。爱因斯坦认为：光在传播过程中，其能量也是不连续的，并指出光既有波动性又有粒子性，光的瞬时效果表现为粒子性，光的长时间的平均效果则表现为波动性，即光具有波粒二象性。光量子论成功地解释了光的波动理论不能解释的光电效应。③1913年，玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了量子化的原子结构模型，成功地解释了经典物理学不能解释的原子结构的稳定性和氢原子的线状光谱。普朗克的能量子假说，爱因斯坦的光量子假说，玻尔的量子化原子结构模型德布罗意假设：实物粒子也具有波动性(“物质波”)，即一切实物粒子都具有波粒二象性。注意：量子概念：能量的组成单元光的波粒二象性：（这就是光的本性）海森堡的测不准原理与仪器的精度无关实物粒子的波动性最初被电子衍射实验所证实2、狭义相对论爱因斯坦在《论动体的电动力学》中提出狭义相对论：①爱因斯坦相对性原理②光速不变原理狭义相对论的两条基本原理五个结论练习册P6-1狭义相对论的两条基本原理和五个结论。答：狭义相对论的两条基本原理：一为爱因斯坦相对性原理，即一切自然规律对一切相对地作匀速运动的惯性参照系都是相同的；二是光速不变原理，即光在真空中的传播速度是一个恒定不变的常数，与光源和观测者的运动无关。五个结论：1、光速是一切物质运动速度的极限。2、运动的尺缩短。3、运动的钟变慢。4、质量随速度的增加而增大。5、质能相关：E=mc23、基因论染色体的主要成分：核酸和蛋白质核酸的分类：DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）DNA是重要的生物大分子，是遗传信息的载体，具有自我复制功能，具有双螺旋结构。其双螺旋分子结构模型的确立，是分子生物学诞生的标志。54、物质结构原子的组成练习册P6-2简述原子的组成。答：①原子由带正电原子核和带负电的电子组成。②原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。③质子由两个上夸克和一个下夸克组成；中子由一个上夸克和两个下夸克组成。一般掌握：物质结构的标准模型、信息论、宇宙起源和演化的大爆炸模型、地壳运动的板块模型、核酸结构的双螺旋模型。第4章21世纪科学展望一般掌握：宇宙起源；生命起源；智力起源。第5章生物技术重点掌握1、基因工程概念：基因工程是现代生物技术的核心组成。书P67基因工程又称DNA重组技术，是将生物特定的基因按人的意愿经过体外重新组合后，把重组的DAN分子再转入我们操作的生命体内。使这个基因能在受体生物体内复制、转录、翻译、表达。从而产生出我们所期望的产物或达到某种目的.2、生物克隆技术的含义：克隆的含义就是无性繁殖书P683、人类基因组计划（什么是人类基因组，人类基因组计划的目的）书P68-69人类基因组计划：基因组是携带细胞或生物机体的一整套遗传指令的核酸量，也就是生物体的全部DNA序列及每个基因的结构和功能。人类基因组就是人的46条染色体、30亿个碱基对的排列顺序。书P68人类基因组目的：人类基因计划要先后画出遗传连锁图，物理图。转录图和DNA序列图。其中最实质的内容是DNA序列图。这也是人类基因组计划的核心，其目的就是找出人体所有基因碱基对在DNA链上的正确位置，弄清各个基因功能，对它们进行编目，最终绘制出包括人体全部遗传密码的图谱。4、DNA芯片（概念、作用）练习册P10-1什么是DNA芯片？其主要作用是什么？++答：①又称基因芯片，是一种高密度的核苷酸（DNA探针）阵列。②它采用在位组合合成化学和微电子芯片的光刻技术，将大量特定序列的6DNA片段有序地固化在玻璃或硅衬底上，从而构成储存有大量生命信息的DNA芯片。③主要作用是对生命信息进行储存和处理。利用DNA芯片可快速、高效地获取空前规模的生命信息。一般掌握：发酵工程、细胞工程、酶工程、生物信息学等。第6章信息技术重点掌握1、信息传输的基本知识无线电波传播方式有哪几种？分别适合哪些波段的传播？地波（长波中波）天波（短波）为何要进行调制？如何调制？练习册P9-15空间波（超短波微波）电磁波谱书P75-76表格信息传输的速率（通信速率bit/s）的单位2、卫星通信基本概念，原理，特点。如何实现全球信息传送？3、光纤通信光纤通信基本概念：练习册P10-2卫星通信的基本原理，如何利用通信卫星实现全球信息传送？++答：卫星通信的原理：1利用人造卫星作为中继站进行无线电波的传播一种通信方式。2卫星通信系统由通信卫星和地面站组成，以微波作为载波。由于微波能穿透电离层，因此卫星很容易接收到此信号，并把它放大后发射回地面。光纤通信：练习册P9-19光纤通信是利用(全反射)原理使光线沿(弯曲路程)传播的一种通信方式。光纤通信的优点：覆盖面大，不受地面形貌影响，而且既廉价又方便书P774、数字通信技术的特点：数字通信技术不仅有抗干扰、不易失真的优点，而且传输速率快、保密性强。更重要的是它可以与计算机技术相结合，进行电话、电报、数据和图像等各种信息的传输，使得一门新的“综合业务数字通信网络”（ISDN）技术逐步形成，并得到迅速发展。ISDN实质上就是通过一条光钎线路，可同时高速传输数字化的语音、文字、数据和图像信息。书P8375、信息处理技术基本概念：微电子技术微电子技术对于电子计算机发展的影响练习册P10-3什么是微电子技术？它对电子计算机的发展有何影响？答：①微电子技术是使各种电子元件和电子设备不断实现微型化的一门技术,它以集成电路技术为代表。②微电子技术的不断发展促使计算机硬件结构不断完善，电子计算机经历了从电子管---晶体管---集成电路---大规模集成电路---超大规模集成电路的更新换代。集成电路（概念、优点）书P86答：它是将组成整个电路的晶体管、二级管、电阻和电容等元件以及它们之间的连线，利用外延、氧化、光刻、掺杂、扩散、和蒸发等工艺全部制作在一块芯片上，使之构成一个不可分离的微电子整体电路。集成电路的原材料主要是自然界大量存在的硅。集成电路的优点：具有成本降低、性能提高、能耗减少、可靠性高等优点。一般掌握：信息获取技术、移动通信技术、信息高速公路、蓝牙技术等。20世纪四十年代第一台电子计算机问世第7章航天技术重点掌握1、航天技术主要涉及的科学领域和技术领域书92航天技术主要涉及的科学领域物是：物理学、化学、数学、材料科学、生物学、计算机科学、生命科学等诸多科