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第十四单元古今中外的科学技术与文学艺术第32讲近代以来世界的科学发展历程2基础知识一遍过3一、物理学的重大进展1．经典力学(1)背景①运动解放了人们的思想。②伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，开创了以为根据并具有严密体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。实验事逻辑文艺复兴实4(2)标志：1687年，出版了《自然哲学的数学原理》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。(3)意义：形成以为基础、以为表达形式的经典力学体系。对解释和预见物理现象具有决定性意义。牛顿数学实验52．相对论和量子论项目相对论量子论背景经典力学面临着挑战①人们对物质的认识深入到了内部②微观的不能用经典力学的理论来说明原子粒子运动6标志20世纪初，德国物理学家提出1900年，德国物理学家提出了量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论①爱因斯坦利用量子论成功解释了②②提出有关原子的量子理论爱因斯坦玻尔光电效应普朗克7意义①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发展了牛顿力学，将其概括在力学之中，推动物理学发展到一个新的高度①使人类对的基本认识取得革命性的进步②与一起，构成了现代物理学的基础③开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式相对论相对论微观世界8相对论与牛顿力学的关系相对论只否定了绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。9二、生物进化论背景①文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学②资产阶级革命和相继发生，拓宽了人们的视野③细胞学说、的早期生物进化思想等生物学知识的积累标志1859年，达尔文发表《》一书工业革命物种起源拉马克10内容①生物是进化而来的，它们经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程②物竞天择，，自然选择意义①有力地挑战了封建神学创世说，否定了神创论，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”②把发展变化的思想引入生物界，开创生物科学发展的新时代适者生存11达尔文的进化论是生物学的理论，它不是适用于一切现象的普遍规律，并不适用于人类社会的发展，因此社会达尔文主义是伪科学理论。同时，社会达尔文主义的形成，也不是达尔文追求的目标。所以，不能因此而否定达尔文及其进化论。12[素养提升·融会贯通]13►探究人类进步的引擎——近代科学的发展史料一正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事务的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。——摘编自[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》[思考]据史料回答“永恒的法则”有何意义？14[解读]史料一中“永恒的法则”是指牛顿的万有引力定律，史料说明了它的影响。[试答]牛顿经典力学为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。15史料二所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变……迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名……但真正的科学革命，实际上只发生过两次。——摘编自马克垚《世界文明史》[思考]史料中“真正的科学革命”指的是什么？16[解读]史料二解释了近现代物理学领域的科学革命。[试答]17世纪牛顿经典力学体系的建立和20世纪初相对论的提出，史料强调了二者的地位。17近代科学发展的原因项目原因社会原因资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础思想基础文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础制度基础欧洲资本主义国家保护、奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展18外在因素中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材主观原因科学家自身的努力探索，促进了科学的发展19以唯物史观认识近代科学革命出现在西方的原因阅读下列材料，回答问题。材料近代自然科学的诞生和发展历程哥白尼(1473－1543年)，波兰天文学家，近代天文学的奠基人。他创立了更为科学的宇宙结构体系——“日心说”，从而否定了统治西方达一千多年的“地心说”20布鲁诺(1548－1600年)，意大利哲学家和思想家。他继承并宣传哥白尼的“日心说”，批判经院哲学和神学，引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨伽利略(1564－1642年)，意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱。可以说“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”近代自然科学的诞生和发展历程徐光启(1562－1633年)，明代著名科学家、政治家。他负责的修历工作乃是“熔西人之精算，入大统之型模；正朔闰月，从中不从西；定气整度，从西不从中”——据曹顺仙《世界文明史》等21根据材料并结合所学知识，围绕近代自然科学诞生和发展的原因或影响，自行拟定一个具体的论题，并就所拟论题进行简要阐述。(要求：明确写出所拟论题，阐述须有史实依据)22解析：表格列举的是近代西方三位自然科学的代表人物和一位中国明代的科学家、政治家及其主要贡献，问题是围绕近代自然科学诞生和发展的“原因或影响”拟定题目，然后进行阐述，所以在拟定论题时要抓住原因或影响中的一方面进行概括，然后结合具体史实进行阐述即可。注意坚持论从史出、史论结合。23答案：示例：论题：近代自然科学诞生在西方有其社会和历史的渊源。阐述：西方古代科学遗产为其提供了学术基础；文艺复兴和宗教改革为自然科学的兴盛创造了必要的社会条件，即文艺复兴使西方社会价值观念产生巨大变革，有力地推动了自然科学的诞生，宗教改革打破教会的精神独裁，把自然科学从神学中解放出来；勇于探索的科学家辈出，成果累累，推动了近代自然科学的诞生。24科学革命首先出现在西方的原因(1)文艺复兴的人文主义学术成就。在面向现实、注重实践的思想推动下，工匠和学者的联合日益密切，从而促使劳动和各学者或科学家的思想也相应地联合。(2)地理大发现和海外地区的开辟。新的植物、新的动物、新的恒星甚至新的人类社会相继被发现，所有这些都向传统的思想和设想提出了挑战。如培根则表示自己渴望成为新的知识世界中的哥伦布。25(3)经济上的进步。近代初期，西欧的工商业有了迅速发展。这些经济上的进步导致技术上的进步；后者转而又促进了科学的发展并受到科学的促进。如远洋贸易引起对造船和航海业的巨大需求。为了制造罗盘、地图和仪器，出现了一批新的、有才智的、数学上受过训练的工匠。航海学校在葡萄牙、西班牙、荷兰和法国相继开办，天文学由于其明显的实用价值而得到认真的研究。26[跟踪训练·即学即用]1．科幻电影《流浪地球》讲述了太阳急速老化，人类在逃离太阳系，去往新家园过程中遭遇木星引力吸引，险些与木星相撞的故事。这一情节涉及的近代自然科学原理是()A．哥白尼的“日心说”B．法拉第电磁感应理论C．达尔文的生物进化论D．牛顿的经典力学体系27D[材料讲述了“人类在逃离太阳系，去往新家园过程中遭遇木星引力吸引”，根据所学知识可知，牛顿的万有引力定律可解释材料中的现象，故选D项；哥白尼的“日心说”与星球之间的引力并没有任何的关系，排除A项；材料中没有提及电磁感应，排除B项；材料中所提及的是人类的逃离而非进化，排除C项。]282．(2019·常州一模)17世纪，一位科学家“在数学、天文学、光学尤其是力学方面的成就，使科学不再是一些杂乱孤立的事实和定律，他为我们留下了一个统一的科学体系，这个体系能解释大量的自然现象，也能用来做准确的预测”。这位科学家()A．揭示了时间和空间的本质属性B．阐明了微观世界的发展演变C．构建了现代物理学的理论体系D．概括了物体运动的基本规律29D[依据材料判断，这位科学家是牛顿，牛顿的经典力学体系包括物体运动三大定律和万有引力定律，概括了物体运动的基本规律，故选D项；爱因斯坦的相对论揭示了时间和空间的本质属性，排除A项；普朗克的量子论阐明了微观世界的发展变化，排除B项；构建现代物理学的理论体系的是爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论，排除C项。]303．在启蒙理性鼓舞下，工业革命所显示的巨大力量，将上帝从最后的一块领地上(生物界和有机界)赶了出去。这一结果的出现主要得益于()A．牛顿物理学成功地解释了自然现象B．达尔文确立了有机界的“发展”观C．启蒙思想家揭露了宗教神学的虚假D．浪漫主义思潮激发了对未来的想象31B[结合史实可知，达尔文生物进化论的提出，否定了上帝创世说，从而将上帝从生物界和有机界驱逐出去，故选B项；牛顿物理学中三大定律能够解释自然界中无生命物体的运动现象，将神从无生命领域驱逐出去，排除A项；有很多启蒙思想家依然坚持宗教信仰，更没有否定上帝创世说，排除C项；浪漫主义产生在工业革命与法国大革命后，是对理性主义的否定和发展，这与题意无关，排除D项。]32“文明”原动力——三次科技革命[主干整合·厘清史实]一、“蒸汽时代”的到来1．条件(1)政治：英国资产阶级革命的胜利。(2)经济：工场手工业的发展。(3)科技：科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。332．进程(1)标志：改良蒸汽机。(2)应用：工业部门先后采用作为动力。(3)推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。蒸汽机瓦特343．影响(1)工业生产：机器大工业工厂形成，大生产逐渐形成。(2)城市进程：形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。(3)世界联系：蒸汽动力在工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。社会化交通运输35二、电气时代的出现1．条件：1831年，发现了电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。2．进程(1)发电机、发明和使用的同时，长距离的输变电技术日趋成熟，电力成为新能源。(2)美国的发明和改进了电灯、电话、电报和电影等，为电力的广泛应用做出了巨大贡献。法拉第爱迪生电动机363．影响(1)推动了电力工业和电气技术的迅速发展，人类进入。(2)企业规模扩大，生产和资本的集中促成了的形成。(3)改变着社会结构和世界形势，开始确立在世界的统治。(4)使城市面貌和人们的社会生活发生巨大变化。电气时代资产阶级垄断组织37正确区分“蒸汽时代”与“电气时代”的发明(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国。(2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家。38三、信息技术的发展1．背景(1)第二次世界大战后，以计算机和通讯技术为核心的现代信息科学技术迅速发展。(2)20世纪60年代末，美国出于的需要加紧了对信息技术的研究和开发。冷战392．概况(1)1946年，美国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，美国建立起四个站点的网络，促成了的诞生。(3)20世纪90年代以后，互联网进一步发展为。互联网全球信息网403．影响(1)积极：信息化社会开始出现；加快了的步伐；促进了社会交往方式的发展，改变了人们工作、社会交往方式。(2)消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。经济全球化41[素养提升·融会贯通]42►探究三次科技革命的特点及影响史料一事实上，在18世纪和19世纪早期科技进步最明显特征之一就是，发明者中大部分是天才的修补工、自觉的机修工和工程师以及其他自学成才者。——R.卡梅伦《世界经济史》43史料二1870年以后，科学开始起了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家……——斯塔夫里阿诺斯《全球通史·1500年以后的世界》[思考]根据史料一、二，概括指出两次工业革命的鲜明特点。44[解读]史料一表明第一次工业革命的发明和创造都是靠技师和工匠的经验和技巧积累。史料二说明1870年以后，科学越来越成为大工业生产的推动力量。[试答]特点：第一次工业革命中，科学对第一次工业革命产生影响不大，科技发明多半由技工完成；第二次工业