近代以来世界的科学发展历程.ppt

第四单元 近代以来世界的科学发展历程,物理学的重大进展 探索生命起源之谜 从蒸汽机到互联网,近代以来世界的科学历程,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）,三次科学技术革命（13课）,科 技 历 程,请结合所学知识分析：1620世纪近代科学得到发展的原因。,请结合所学知识分析：1620世纪近代 科学得到发展的原因。,1. 资本主义的发展需要科技知识，又为科技发 展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的 社会前提。 2. 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。 3. 欧洲先进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。 4. 中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲 学传人西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提 供了丰富的材料。 5. 科学家努力探索，促进了科学的发展。,第 11 课 物理学的重大进展,课程标准： （1）了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。 （2）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。,近现代物理学发展的过程,（一）伽利略对经典力学的贡献： 1、通过实验证实，_并不是维持_ 的原因,只是改变_的原因 2.通过实验，发现了_等物理学定律，改变了古希腊哲学家_以来有关运动的观念； 3、开创了以 为根据并有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠基；,外力,运动状态,运动状态,自由落体定律,亚里士多德,实验事实,一、经典力学奠基者伽利略,一 经典力学：,1、伽利略奠定基础,（1）成就： （2）意义：,创立科学的研究方法： 物理学： 天文学：,实验和观察,实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,一 经典力学：,1、伽利略奠定基础,（1）成就： （2）意义：,创立科学的研究方法： 物理学： 天文学：,实验和观察,实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。,一 经典力学：,标志： 内容： 特点： 意义： 局限：,2、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,一 经典力学：,标志： 内容： 特点： 意义： 局限：,3、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,A.标志着近代科学的形成。 B.牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。 C.牛顿用数学方法描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础 把造物主（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去； D.对解释和预见物理现象有决定性意义（海王星）；,一 经典力学：,标志： 内容： 特点： 意义： 局限：,3、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,只使用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。,A.标志着近代科学的形成。 B.牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。 C.牛顿用数学方法描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础 把造物主（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去； D.对解释和预见物理现象有决定性意义（海王星）；,1）标志:1687年，牛顿出版了 2）主要内容： 提出了物体运动_和 _定律. 3)意义： 形成了一个以 为基础、以 为表达形式的牛顿力学体系，即 体系。标志着近代科学的形成。 这一体系对解释和预见_,具有决定性意义.根据_定律,人们发现了_和_等,自然哲学的数学原理,三大定律,万有引力,实验,数学,经典力学,物理现象,万有引力,天王星 海王星,二、经典力学的建立者-牛顿（ 16421727）,经典力学特征：,二 爱因斯坦创立相对论：,1、背景: 2、提出: 3、内容： 4、意义:,19C科学技术的飞速发展；经典力学无法解释面临的新问题,20C初，爱因斯坦（德）提出相对论。,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,A、物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加； B、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：1916年,（1）狭义相对论：1905年,二 爱恩斯坦创立相对论：,1、背景: 2、提出: 3、内容： 4、意义:,19C科学技术的飞速发展；经典力学无法解释面临的新问题,20C初，爱因斯坦（德）提出相对论。,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,A、物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加； B、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：1916年,（1）狭义相对论：1905年,是物理学领域的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。它发展了牛顿力学，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。,5、相对论和经典力学的关系,相对论否定了经典力学的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展，将其概括在相对论力学之中。,狭义相对论认为： 物质运动时，质量会随着物体运动速度增大而增大，同时，时间和空间随着速度的变化而变化，即发生尺缩效应和钟慢效应； 广义相对论认为： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态,1、相对论的提出及主要内容： 1）提出 2）内容,三、相对论的创立-爱因斯坦,1905年，狭义相对论； 1916年，广义相对论,2、相对论建立的意义,相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，它否定经典力学的绝对时空论，深刻地揭示了空间、时间的本质属性。 它发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度,相对论否定了经典力学的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展，将其概括在相对论力学之中。,3、相对论和经典力学的关系,相对论和经典力学有何关系?,狭义相对论发表100周年， 也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛， 但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。,（三）量子论的诞生与发展：,19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子的内部，宏观物体运动规律无法解释微观粒子的运动。,提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说， 标志量子论的诞生； 发展：爱因斯坦用量子论成功解释了“光电效应”， 丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论； 20世纪30年代，量子力学建立起来。,是人类认识微观世界的革命性的进步，与相对论一起 弥补了经典力学，改变了人们认识世界的角度和方式；,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一， 与相对论一起，构成了现代物理学的基础，推动 了物理学自身的进步；,三、量子论的诞生与发展,2、过程,1、背景： 19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，人们对物质认识深入到原子内部。 实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理论来说明,1）1900年，德国普朗克提出量子假说 2）爱因斯坦解释光电效应；波尔提出量子理论 3）20世纪30年代，量子力学建立起来,3、意义,（1）量子论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一 （2）量子论标志着人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步 （3）量子论和相对论一起构成了现代物理学的基础，与相对论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足 （4）不仅推动了物理学自身的发展，而且还开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式,二、探索生命起源之谜,课程标准： 简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在 人类起源问题上产生分歧的根源。,一 结合教材第一目思考回答： 1、欧洲中世纪关于创造万事万物长期占统治地位的是什么学说？ 2、为什么此学说能够成为生命起源的共识并长期流传？ 3、此学说对生物学发展有何影响？,学说：神创世说,1）生产力水平落后; 2）生物知识缺乏； 3）统治阶级巩固统治的需要而宣扬推崇 4）基督教会的长期禁锢,生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下对生物学研究，因此生物学研究进展缓慢,【探究】宗教与科学在人类起源问题上产生分歧的根源。,见大一轮192页,二 拉马克和早期生物进化思想：,1、生物进化论思想诞生的条件和原因（背景）：,（1）历史背景： （2）思想基础： （3）经济基础： （4）政治基础 （5）理论基础：,中世纪，基督教会坚持上帝创世说，打击异端，致使生物学研究进展缓慢。,文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。,资本主义经济的发展和工业革命的推动。,科学技术的进步、生物学知识的积累，特别是细胞学说确立，为生命科学的研究奠定了基础。,资产阶级革命的影响,二 拉马克和早期生物进化思想：,2、拉马克进化论的倡导者和先驱，19世纪初,（1）内容：提出生物从低级向高级发展进化的观点 肯定了环境对物种变化的影响， 提出“用进废退”、“获得性遗传” 原则,（2）意义：,早期的生物进化思想 开始形成，为达尔文生 物进化论的创立提供了 理论基础,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志： 2、理论观点： 3、影响：,物种起源封面,1859年，达尔文发表物种起源,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志： 2、理论观点：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程； （2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果； （3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。 （4）自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存，自然选择”,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志： 2、理论观点： 3、影响：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程； （2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果； （3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。（4）自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存，自然选择”,（1）对欧洲思想界的影响：有力挑战了封建神学创世说。,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志： 2、理论观点： 3、影响：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程； （2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果； （3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。,（1）对欧洲思想界的影响：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”。 （2）对欧洲学术界的影响：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代； （3）对社会进步产生的影响：成为资产阶级反对封建特权的思想武器。,1895年甲午海战的惨败，再次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。该书问世产生了严复始料未及的巨大社会反响，维新派领袖康有为见此译稿后，发出“眼中未见有此等人”的赞叹，称严复“译天演论为中国西学第一者也”。 进化论思想传入中国后对中国思想界产生了怎样影响？,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,1419世纪，欧洲在思想领域、天文学领域、物理学和生物学领域如何挑战封建神学？ （1）1416C文艺复兴提倡人文主义，肯定人的价值和尊严，把神从人们的生活中驱逐出去； （2）16C哥白尼提出日心说，把神从天文学领域驱逐出去； （3）17C牛顿创立经典力学，提出了物体运动三大定律和万有引力，把物体运动和天体运动概括到同一个理论之中，把造物主（神）从无生命现象研究领域驱逐出去； （4）19C达尔文创立生物进化论，认为生物是进化而来的，把造物主（神）从有生命现象的研究领域驱逐出去。,三、从蒸汽机到互联网,课程标准： （1）以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例， 说明科学技术进步对社会发展的作用。 （2）以网络技术为例，理解现代信息技术对人 类社会的影响。,一 “蒸汽时代”的到来：,1、背景：,(1）政治：,(2)经济：,18世纪，工场手工业发展使机器生产成为可能，迫切需要解决动力问题,(3)技术：,科学技术为生产提供发现和发明,17世纪末，英国资产阶级革命胜利,一 “蒸汽时代”的到来：,2、瓦特改良蒸汽机：,单动式蒸汽机： 18世纪60年代，瓦特制成装有冷凝器的单动式蒸汽机，大大提高了蒸汽机的功率； 联动式蒸汽机： 18世纪80年代，又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。 蒸汽机的改进： 增加可自动调节蒸汽机速率的装置。,一 “蒸汽时代”的到来：,材料一：“新生的工业能够成长起来，只是因为它用机器代替了手工工具，用工厂代替了作坊。” 材料二：1760年，英国510万人的城市只有1个，1851年达到13个；1851年、10万人以上的大城市已经有7个。特别是新兴工业城市的发展迅速，如曼彻斯特、利物浦、格拉斯哥等。1851年，英国的英格兰和威尔士，城市人口比重达到50.2%。 材料三：1807年，美国人富尔顿研制的蒸汽轮船，试航成功； 1819年，横渡大西洋。19世纪50年代，英国的主要铁路长度已近一万千米,铁路干线均已完成。 材料四：蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静历史已跨进了一个新的时代。 依据材料，根据所学知识概况“蒸汽时代”到来的影响。,一“蒸汽时代”的到来：,3、瓦特蒸汽机问世的意义：,（1）解决了工业发展中的动力问题，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。 （2）在工业化进程中，形成了许多工业城市，英、法、美等国成为工业国家。 （3）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。,（4）推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。,恩格斯说：“17世纪和18世纪从事制造蒸汽机的人们，谁也没有料到，他们所创造的工具，比其他任何东西都会使全世界的社会状况革命化”,工厂林立,“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过的。” 斯塔夫里阿诺斯全球通史,二、电气革命的出现 1.背景： 工业生产对新动力的需要 科学理论取得的重大突破 2.过程： 1831年法拉第发现电磁感应现象 德意志西门子研制成了发电机 比利时人格拉姆发明了电动机 美国爱迪生发明电灯，创建第一个发电站 3.影响： 生产力： 机器使用更普遍，工业迅速发展 生产关系：垄断组织形成 国际关系：确立资产阶级对世界的统治 资本主义世界体系最终形成 社会生活：城市面貌和社会生活发生巨变,人类进入电气时代,蒸汽机的发明和电力应用对社会发展所起的作用 (1)积极方面： 经济上，推动了社会生产力大幅度提高。 政治上，确立和巩固了资产阶级的统治。 世界格局上，促进资本主义世界体系最终确立，世界日益成为一个整体。 社会生活上，城市兴起，人们生活更加丰富多彩。 (2)消极方面： 加剧了殖民侵略、环境污染、贫富悬殊、人际关系冷漠等社会问题。,三 信息技术的发展：,1、互联网的诞生和发展：,（1）第一台电子计算机的研制： 1946年，美国研制世界上第一台计算机，奠定了现代信息技术的基础。 （2）互联网的产生和发展： 原因： 军事上的需要促使美国加紧对休息技术的研究与开发。 诞生： 1969年，美国国防部建立包括四个站点的网络，促进了互联网的产生。 发展： 20世纪90年代，互联网进一步发展为全球信息网，即WWW。,三 信息技术的发展：,1、互联网的诞生和发展： 2、互联网的功用：,（1）功用： （2）特点：,提供文件传输、收发电子邮件、资料检索、浏览新闻、休闲游戏、网上购物、网上远程教育、远程医疗、网上谈心等。,界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输,三 信息技术的发展：,1、互联网的诞生和发展： 2、互联网的功用： 3、互联网的影响：,1积极方面： 信息经济全面发展，加快了经济全球化的步伐，促进传统产业发展 给人们的工作带来更多的便利，提高了工作效率 使人们的生活方式发生了改变 2消极方面 (1)信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等都对社会发展产生不利影响。 (2)世界各国围绕互联网的竞争日益加剧，造成世界更加动荡不安。 (3)互联网创造的虚拟社会，使部分人沉溺其中、不能自拔，特别是未成年人。,人类进入信息化社会,三次工业革命特点比较,在农业社会、工业社会、信息社会时代的战略资源分别是什么？ （土地、资金