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历史第十三单元工业文明的来临——两次工业革命时期的世界[第五部分近代世界：工业文明的发展历程]第3讲近代以来世界科学技术的发展历程01自主学习必备知识02互动探究热考重点04精练习题高效作业03命题研析高考动向知识点一近现代物理学的成就1．牛顿近代力学体系的创立背景(1)教会长期奉亚里士多德学说为教条(2)伽利略自由落体定律的创立标志1687年，英国科学家牛顿发表《___________________》内容牛顿运动三定律(惯性定律与加速度定律、作用力和反作用力定律)；万有引力定律自然哲学的数学原理意义(1)完成了人类对_______认识史上的第一次理论大综合(2)使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证自然界牛顿思想的价值牛顿思想的冲击是巨大的；无论对它们的理解正确与否，启蒙运动的整个纲领，尤其是法国，是有意识地以牛顿的原理和方法为基础的，同时，它从他那惊人的成果中获得了信心并由此产生了深远的影响。——艾赛亚·伯林核心论点：作者从科技的角度看待思想解放运动。科技发展促进了思想解放的发展。2．量子论的诞生创立1900年，_______提出量子概念。同年，发表《关于正常光谱能量分布定律的理论》，标志着量子理论的诞生发展(1)1905年，爱因斯坦利用量子理论成功解释了_________(2)1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论(3)奥地利、德国物理学家建立量子力学意义从根本上改变了近代物理学的传统观念，使物理学乃至整个_________的观念都发生了重大变革普朗克光电效应自然科学3.相对论(1)内容①狭义相对论：1905年，爱因斯坦发表《_________________》，创立了狭义相对论。认为时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。②广义相对论：1916年，爱因斯坦建立了___________。第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。(2)意义①是对近代物理学理论框架的重大突破，揭示了_____、时间的可变性。②是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。③同_________一起，构成了现代物理学的基本理论框架。论动体的电动力学广义相对论空间量子理论知识点二达尔文的进化论1．标志：1859年《_________》出版。2．内容(1)物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。(2)自然界进化的规则是“物竞天择，_________”。3．发展：1863年，_______发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到确立。4．影响(1)给上帝创造万物说以致命一击。(2)证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物。物种起源适者生存赫胥黎生物进化论对近代中国的影响19世纪末20世纪初，中国爱国知识分子为挽救民族危亡，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。知识点三近现代科技成果1．蒸汽时代(1)条件①政治：英国资产阶级革命的胜利。②经济：___________的发展。③科技：科学技术的发展。(2)进程①改良：_____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。工场手工业瓦特蒸汽机(3)影响①解决了工业发展中的动力问题。②人类社会进入“_________”。③工厂形成，社会化大生产逐渐形成。④推动_______和工业化进程。⑤蒸汽机在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。蒸汽时代城市化2．“科”“技”结合的典范(1)电的发明和应用①1831年，英国的_______发现电磁感应现象，提出发电机的理论基础。②1866年，德国工程师_______制成发电机。③1870年，比利时人格拉姆制成了_______。法拉第西门子电动机(2)内燃机的发明和应用①19世纪80年代前期，德国人___________和戴姆勒各自制成以汽油为燃料的_______。②1887年，狄塞尔发明_______。③19世纪末，_____诞生。(3)化学工业的建立：1867年，瑞典人诺贝尔发明了炸药。卡尔·本茨内燃机柴油机汽车3.立体交通的诞生(1)背景①第二次工业革命使人类社会跨入“电气时代”。②内燃机推动汽车工业、航空工业的产生和发展。(2)表现①1885年，德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒独立制成最早的汽车。②1887年，人们把内燃机装配到轮船上。③1903年，_________设计飞机并试飞成功。(3)影响：使人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。莱特兄弟4．穿越大西洋的电波成就概况有线电报1837年，美国人_______发明有线电报机有线电话1876年，美国人_____发明电话机无线电报1902年，意大利人_______横跨大西洋传递无线电信息的试验获得成功短波通信1916年，马可尼完成了_____试验海底电缆1851年，连接英法的海底电缆铺设成功。1866年，连接欧美两洲的大西洋海底电缆铺设成功莫尔斯贝尔马可尼短波5.改变世界的网络(1)条件：计算机的发明。①标志：1946年，美国研制出第一台___________。②影响：不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础，而且被广泛应用到各个领域。(2)互联网的诞生①含义：电子计算机与_________相结合的互联网。②影响：使全人类进行相互间的信息交流与共享、信息传递与汇集成为可能；互联网使信息能够大量、高速并行，被称为“信息高速公路”；互联网以人们无法预料的速度、深度和广度，改变着_________的进程。电子计算机通信技术人类文明★链接选修——近现代世界著名科学家(选修4)1．近代科学之父——牛顿(1)科学成就领域成就数学提出二项式定理以及微积分的初步算法光学①制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光由七色光组成，说明物体颜色的形成原理②在《关于光和色的新理论》中提出了光的“微粒说”力学①创立了物体运动三定律和万有引力定律②其著作《自然哲学的数学原理》的发表标志着经典力学理论体系的建立天文学制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题(2)评价①牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家，是经典力学建立者，是近代科学之父。②他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面都有划时代的发明和发现，牛顿是17世纪科学革命中所涌现出来的最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。2．20世纪的科学伟人——爱因斯坦(1)科学成就①提出相对论：1905年《论动体的电动力学》的发表，标志着狭义相对论的诞生；1916年《广义相对论基础》发表。②光量子假说：解释了光电效应，推动了量子力学的发展。(2)为人类和平进步而斗争①一战时：支持反战宣言。②一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，呼吁人民为和平而斗争。③二战时：建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹，痛心原子弹爆炸造成的大量平民伤害。④二战后：致力于防止核战争的发生，发表了反核战的《罗素—爱因斯坦宣言》。(3)评价①阿尔伯特·爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家。他创立的相对论为科学的发展带来了革命性的变化；他提出的著名的质量能量公式E＝mc2，为原子弹的研制提供了理论依据。②他热爱和平，厌恶战争，关心人类的命运；而他伟大的人格更是留给后人的一笔最宝贵遗产。【精微点拨】近代科学产生的社会条件(1)资本主义经济发展成为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)科学家群体勇于探索科学、敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神。【易错点拨】伽利略自由落体定律并不是近代科学形成的标志伽利略发现自由落体定律等物理学定律，开创了近代科学，为经典力学的创立奠定了基础；牛顿力学体系是近代科学形成的标志。【特别提醒】牛顿力学体系与近代自然科学兴起近代自然科学革命首先从天文学领域开始，哥白尼的日心说标志着近代自然科学的兴起，牛顿力学体系是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系，标志着近代科学的形成。【图片证史】广义相对论的内涵信息提取：物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。【构图揭示】现代物理学的发展信息提取：(1)相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系。(2)相对论并不是完全否定了牛顿经典力学体系，而是发展了牛顿力学体系，它把牛顿力学体系概括在相对论的体系中，牛顿经典力学只是相对论中物体在低速运动状态下的一个特例。【构图解史】达尔文进化论信息提取：达尔文的进化论说明了生物的发展方向是生物变异和自然选择的结果，这与神的意志没有任何关系，把造物主从有生命的研究领域驱逐出去，所以，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。【教材补遗】社会达尔文主义将达尔文进化论中自然选择的思想应用于人类社会的一种社会理论。迎合了西方资产阶级资本扩张的理论需求，在西方资本主义国家被广泛宣传并接受，种族主义者、沙文主义者、军国主义者、帝国主义者充分地加以利用，为他们的利益服务。【易错点拨】1．正确认识瓦特改良蒸汽机蒸汽机的改良是由瓦特在早期蒸汽机的基础上完成的，不是依靠某种先进科学理论，而是依靠经验，因此，蒸汽机不是科学理论与生产技术密切结合的结果。2．计算机的出现≠信息技术的产生计算机的出现不等于信息技术的产生，计算机的出现是互联网诞生的基础。互联网的诞生，标志着人类进入“信息时代”。【历史概念】“蒸汽时代”18世纪60年代到19世纪中期，资本主义生产经历了一场机器大生产取代手工工场的技术革命，历史上称这一发展过程为工业革命或产业革命。而蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，它不仅解决了工业发展的动力问题，而且有力地推动了一系列新兴工业部门的兴起，掀起了发明和使用机器的热潮。蒸汽机成为时代的象征。人们称工业革命时期为“蒸汽时代”。【名师指津】(1)立体交通工具发明的主要条件是内燃机发明和应用及石油开采业和石油化学工业的发展。(2)网络技术是现代信息技术的代表，它的出现和广泛应用于政治、军事、经济以及社会生活的各个层面，引发一系列社会变革，成为全球化时代的技术特征。可以说，现代信息技术对人类社会的影响是前所未有的。【图解历史】1．拉近地球距离的发明2．物理学发展与三次科技革命的关系【构图解史】三次工业革命的技术成果【教材补遗】信息高速公路所谓“信息高速公路”，就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。其速度之快，比目前网络的传输速度高1万倍；其容量之大，一条信道就能传输大约500个电视频道或50万路电话。此外，信息来源、内容和形式也是多种多样的。网络用户可以在任何时间、任何地点以声音、数据、图像或影像等多媒体方式相互传递信息。重点一近现代科学理论与成就史料科学革命是西方文明的独特产物。……一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。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米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。……匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》近代科技发展的原因【史料解读】注意省略号的分层作用，第一、二个省略号后的内容分别指出了思想和工匠地位提高对“科学革命”的影响。【问题思考】根据史料并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。试答：【提示】资本主义工商业的成长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。【史论归纳】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