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1第十六单元近代以来世界科技发展及文学艺术【单元概览】第37讲近代以来世界的科学发展历程【考纲要求】1.经典力学产生的背景、标志、特点和意义。2.进化论产生的背景、标志、内容和影响。3.蒸汽机和电气技术出现的背景和影响。4.相对论和量子论诞生的背景、标志、内容和意义。5.现代信息技术出现的背景、过程和影响。考点近代以来世界的科学发展历程【基础落实】一物理学的发展1.经典力学(1)背景①文艺复兴运动解放了人们的思想。②伽利略发现了自由落体定律，开创了以实验事实为根据的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)建立：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，标志着经典力学体系的建立。(3)内容：物体运动三大定律和万有引力定律等。(4)特征：以实验为基础、以数学为表达形式。(5)意义①对解释和预见物理现象，具有决定性意义。②根据万有引力定律，人们发现了海王星等。2.相对论(1)背景：19世纪，经典力学面临挑战。(2)建立：20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出。(3)内容：狭义相对论和广义相对论。2(4)意义①否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间与空间的本属性。②发展了牛顿力学，并将其概括在相对论力学之中。3.量子论(1)背景：19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子内部，为了解决热辐射理论上的疑点。(2)建立：1900年提出，20世纪30年代建立量子力学。(3)内容①普朗克提出了量子假说。②爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应。③丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。(4)意义：使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，与相对论一起，构成了现代物理学的基础。二生物学的进步1.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)资产阶级革命和工业革命相继发生，拓宽了人们视野。(3)细胞学说、拉马克早期生物进化思想等生物学知识的积累。2.标志：1859年，达尔文发表《物种起源》。3.内容(1)生物是进化而来的，由低级向高级、由简单到复杂。(2)物竞天择，适者生存，自然选择。4.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”。三三次科技革命1.“蒸汽时代”(1)背景①英国取得资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清障碍。②随着工场手工业的发展，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)进程①改良：瓦特改良蒸汽机。②推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。(3)影响：19世纪三四十年代，人类进入“蒸汽时代”。①工业生产：机器大工业工厂出现，社会化大生产逐渐形成。②历史进程：形成许多工业城市及工业国家。③世界联系：蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。2.“电气时代”3(1)理论基础：1831年，法拉第发现了电磁感应现象。(2)技术突破①发电机、电动机的发明和使用使电力成为新能源。②发电机不断完善，长距离的输变电技术日趋成熟。(3)影响：人类进入“电气时代”。①工业生产：出现新的技术革命浪潮，促进了工业的发展。②世界形势：改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治。③生产关系：企业规模扩大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。④社会生活：城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。3.信息技术的发展(1)概况①1946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。②1969年，互联网在美国建立。③20世纪90年代以后，互联网发展为全球信息网。(2)影响①积极：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；提高了工作效率，增加了乐趣，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。,【考点深化】1.近代世界科学技术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的努力探索，促进了科学的发展2.量子理论和相对论的异同(1)不同：相对论描绘的是一个崭新的宏观宇宙世界；量子理论描绘的是微观粒子世界。(2)共同①从背景看，19世纪末，物理学得到极大发展，但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临挑战。4②从产生过程看，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果；都经历了一个产生、发展、完善的过程。③从影响看，量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典物理学的不足；都大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。它们不仅对物理学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。3.次科技革命的影响（1）．积极影响①极大地提高了生产力。②人们的生活水平普遍提高。③政治上要求进一步民主化，使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利。④第一次工业革命巩固了资本主义各国的统治基础；第二次工业革命后形成了垄断组织，部分地克服了资本主义生产的无政府状态；第三次科技革命中互联网产生，更加方便了人们的生活。⑤扩大了人类对自然的认识和征服能力。（2）消极影响①资本主义国家加紧了对殖民地、半殖民地的掠夺，加剧了当地的贫穷与落后。第三次科技革命进一步扩大了发达国家与发展中国家的经济差距。②造成对环境的污染日趋严重。③如果无限制地发展工业，必然会造成资源的浪费和枯竭。④互联网给人类带来了巨大的挑战。信息泛滥、垃圾信息、网络犯罪等，都给社会经济的发展带来了不利的影响。一些青少年沉溺于网络，不能自拔，对他们的生活和学习工作产生了极大的负面影响。【典例剖析】典例1“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发()A．研究热辐射B．揭示时空本质属性C．解释光电效应D．预测未知行星方位【答案】A【解析】1900年，为了解决热辐射理论的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说，A项正确；揭示时空本质属性的是爱因斯坦的相对论，B项错误；爱因斯坦利用光的量子理论成功地解释了光电效应，C项错误；能预测未知行星方位的是牛顿经典力学，D项错误。典例2.“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解5的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是()A．开创了以实验为基础的近代科学B．预见海王星存在的准确性C．弥补经典力学对时空认识的不足D．发现能量辐射的运动原则【答案】C【解析】由“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的”可知，该理论是牛顿经典力学以外的观点，弥补了牛顿经典力学的不足，所以答案为C项；A项是伽利略的成就，故排除；B项是指牛顿力学，排除；D项是指量子论，不符合题意。典例3.“互联网实际上是把人与人联结在一起了，另外一个是把人与信息联结在一起了。因为这两个联结实际上大大提升了我们讲的那个信息的一个传播的效率，创造了效率。”由材料可知，互联网()A.推动了人们直接交往的加快B.有利于鉴别信息的正确性C.彻底消除了人类社会间隔阂D.加速了信息传播的效率【答案】D【解析】材料主旨是“这两个联结实际上大大提升了我们讲的那个信息的一个传播的效率，创造了效率”，故D项正确。【真题在线】1．（2019·江苏高考·19）1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日蚀照片和随后的计算证实了如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了()A．经典力学B．相对论C．进化论D．量子论【答案】B【解析】“引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲”表明是广义相对论，故B项正确；“引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲”表明是广义相对论，故A项错误；进化论强调的是物竞天择，适者生存，材料的内容是相对论，故C项错误；量子论是对微观领域的研究，材料的内容是相对论，故D项错误。2．（2019.4·浙江高考·21）第二次工业革命时期，一位发明家偶然发现，簧片在带铁芯线圈附近的振动可以导致圈内电流的强弱变化，反过来，同样的电流变化可以导致磁铁线圈6附近簧片的振动。根据这一物理原理，他发明了通过电流传播人的声音和语言的重要通讯工具。这位发明家是()A．爱迪生B．莫尔斯C．贝尔D．马可尼【答案】C【解析】根据材料“他发明了通过电流传播人的声音和语言的重要通讯工具”，传播人声的通讯工具为电话，它发明者是贝尔，故选C项；爱迪生是电话的改良者，排除A项；莫尔斯发明了电报编码，排除B项；马可尼发明无线电报，用以传送文字和数字，排除D项。3．（2018·江苏高考·17）牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。1927年，德国物理学家海森堡提出了测不准原理：没有人能够确知一个电子的运动轨迹，因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。与这一认识变化相关的是()A．经典力学的诞生B．进化论的传播C．电气革命的出现D．量子论的提出【答案】D【解析】1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书，经典力学体系诞生，与材料中“1927年”不符，故A项错误；1859年，英国科学家达尔文发表了《物种起源》一书，创立了生物进化论，与材料中“物理学家”“通过光来观测电子”不符，故B项错误；电气革命的出现是19世纪后期，与材料中“1927年”“通过光来观测电子”不符，故C项错误；20世纪初量子论的提出使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，与材料中“1927年”“确知一个电子的运动轨迹”相符，故D项正确。4．（2018·天津高考·3）16世纪，西班牙医生赛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()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】B【解析】题干提及的是赛尔维特与达尔文研究生物学时的不同命运，且“普遍”一词不妥，故A项错误；题干中16世纪赛尔维特被火刑处死，而19世纪达尔文《物种起源》发表时教会虽激烈反对，但未对其进行人身迫害，结合教会权威遭到了文艺复兴、宗教改革、特别是启蒙运动的冲击，教会已经失去了原有权威，故B项正确；进化论在今天已经拥有越来越多的受众，但依然存在相当多的质疑，例如突变论（寒武纪大爆发），以至于今天对进化论存7在激烈的争论，在《物种起源》发表时不可能迅速被证明为科学理论，故C项错误；题干中“遭教会激烈反对”，推知教会对进化论非常不支持，并不是实行宽容政策，故D项错误。5．（2018·海南高考·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】B【解析】牛顿力学定律证明了自然界的规律，从物理学上否定上帝地位，“使人对自己的认识以及对世界的认识”发生划时代变化，伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成，但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化，故A项错误；达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说，对上帝的认识上产生划时代变化，故B项正确；普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界认识的深入，但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化，故C项错误；赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展，