必修3 第十五单元 第35讲近代以来的世界科技

第 35 讲 近代以来的世界科技 考点清单 1.经典力学。2.进化论。3.蒸汽机的发明和电气技术的应用。 4.相对论和量 子论。5.现代信息技术。 一、近代科学技术革命 (一)从哥白尼到伽利略 1哥白尼 2伽利略 (二)牛顿的经典力学 1成就 2意义 (三)达尔文与进化论 1背景：19 世纪以前，神创论占统治地位，基督教的上帝造人说禁锢了人们的思想。 2创立 3发展：1863 年赫胥黎发表人在自然界中的地位 ，从解剖学角度论证人猿同祖学说； 1871 年达尔文发表人类的起源 ，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。 史论共识 (1)哥白尼提出的“太阳中心说” ，用现代人的眼光看是不正确的。但其推翻了 “地球中心 说” ，从根本上动摇了中世纪神学的理 论基础。 (2)经典力学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。 (3)自然选择与适者生存是进化论的基本观点。在生命起源问题上，科学与宗教的根本分 歧是：生命是自然界进化的结果， 还是上帝创造的产物？ 4意义：改变了 19 世纪人们对人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的 颠覆。 知识图解 达尔文进化论的观点及意义 (四)能源领域的革命 1瓦特与蒸汽机 知识图解 蒸汽时代到来的背景和影响 史论共识 蒸汽动力和电力作为 19 世纪两种主要动力，成 为工业革命的 标志性产物， 对人类社会变 革起到了巨大推动作用,实现了资本主义工业化的两次飞跃,先后把英法美德等主要资本 主义国家带入了工业化时代。但也 带来了某些负面影响,如 污染问题、 资源枯竭等问题。 2.爱迪生与电的应用 史论共识 工业革命开始后,机器开始代替手工劳动,动力问题成为限制机器推广的严重问题;瓦特 的蒸汽机突破了人力、畜力、风力和水力作为机器动力的局限性，在生产中被广泛应用。 二、现代科学革命及改变世界的高新科技 (一)现代物理学革命 1背景 2内容 易混易错 爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，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。相 对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。 3影响 (二)现代的高新技术 1电脑与网络 整体把握 三次工业革命的技术成果 2生物工程技术 3航天技术 基准考点一 近现代科学技术革命 主题一 近代自然科学产生的条件 (1)资本主义产生与发展，为近代自然科学产生奠定了物质基础。 (2)文艺复兴促进了人们思想解放，面向现实，注重实践的时代精神，催生了求真务实 的科学风气。 (3)生产经验的积累，技术能力的提高，为科学研究创造了条件。 (4)科学家大无畏地追求真理的科学精神成为重要因素。 主题二 相对论与牛顿经典力学 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提， 即物体运动是在低速情况下进行的。 (2)爱因斯坦相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间 和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，物质质量随运动速度的变化而 变化，并提出质能转化原理，奠定了研发原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动 的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。 (3)相对论发展了牛顿力学，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，牛顿所提出的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。 主题三 生物进化论 (1)进化论的自然选择 史料 在西伯利亚草原上放养的驯鹿，最大的天 敌是狼， 为 了保护驯鹿，猎人主动消灭了 草原上的狼。结果却使驯鹿大量繁殖，数目急剧增加，品种迅速退化，并且由于驯鹿过度 啃食草原，导致该草原也退化了。 信息解读 这段史料集中反映了生存斗争与自然选择这一自然界的普遍规律。正是自 然选择保持了生物界的平衡，使各物种得以正常生存。也告诫人类必须正确处理与环境 的关系，才能共生共存。 (2)宗教与科学在人类起源问题上产生分歧的根源 经济上，古代生产力水平极低，农业发展落后，未出现较为发达的资本主义经济。 思想上，愚昧落后，神学思想左右着人们的思想意识。 文化上，没有近代的思想文化教育。 政治上，统治者实行愚民政策，以神学维护其统治。 主要原因是生产力不发达，人们认识自然的能力有限。 (3)生物进化论对中国的历史影响 进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界产生了巨大震动。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。 (4)科学和非科学的斗争 史料 1972 年，美国加利福尼 亚教育部竟明文规定，中学生物学课本除进化论外，必须 还有神创论的内容，而且两者的 页数要各占一半。在田 纳西州，进化论被禁止讲授；南加 罗来纳州，官方教科书上竟然不准提 “进化”的术语和“ 达尔文”的名字。 信息解读 此史料反映了科学和非科学的斗争，要改变一个众所周知的固有观念实属 不易，而改变一个载于至高无上神圣经典里的观念更比登天还难；科学和非科学(伪科 学)的斗争将是长期的，科学知识的普及也是任重而道远的。 达尔文的进化理论，从生物与环境相互作用的观点出发，认为生物的变 异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。它由于有充分的科 学事实作根据，所以能经受住时间的考验，百余年来在学术界产生了深 远的影响。但达尔文的进化理论还存在着若干明显的弱点。据你所了解 的达尔文进化论谈谈其局限性。 提示 (1)他的自然选择原理是建立在当时流行的“融合遗传 ”假说之上 的。按照融合遗传的概念，父母的遗传物质可以像血液那样发生融合这 样任何新产生的变异经过若干世代的融合就会消失,变异又怎能积累、自 然选择又怎能发挥作用呢。 (2)达尔文过分强调了生物进化的渐变性；他深信“自然界无跳跃 ”，用 “中间类型绝灭”和“化石记录不全”来解释古生物资料所显示的跳跃 性进化。 主题四 蒸汽机的发明与电气技术应用的异同 项 目 内容 蒸汽机的发明 电气技术的应用 同 (1)都是社会生产需要直接作用的结果 (2)都是通过长期的科学实验创制成功的 (3)都是对前人探究成果的总结与升华 主要在英国完成，代表人物 是瓦特 多 国 范 围 多 位 科 学 家 的 共 同 努 力 , 代 表 人 物 是 爱 迪 生 科学与技术尚未真正结合 在科学理论基础 上发明产生 异 使人类进入蒸汽时代 使人类进入电气 时代 基准考点二 改变世界的高新科技 主题一 现代信息技术对人类社会产生的影响 积极方面： (1)对经济增长方式的影响: 依靠科技进步,而不是高资源消耗、高投入来促进经济增长。 (2)对时代的影响：当代社会生产力已经转到知识经济时代、虚拟时代、数字时代。 (3)对教育方式的影响: 教学方式转为多样化的网络授课，利用多媒体能提高学习效率。 (4)对生活方式的影响：信息作为最有效、最有价值的资源，改变了传统的生活方式。 (5)对思想观念的影响: 增强人们学习的积极性、自主性,提高了人们的生活、工作技能。 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。 主题二 克隆技术的利弊 (1)利：克隆技术是人类科学技术的一大进步，有积极的意义：利用克隆技术，可以改 变农作物的基因，提高农作物的产量；对医疗保健工作产生重大的影响；对濒危动植 物，以克隆技术再现物种。 (2)弊：克隆技术从根本上破坏了生物个体的独一无二性，有可能对生态系统造成意想 不到的影响。尤其是克隆技术将会引发十分棘手的社会伦理问题：加剧家庭的多元化 倾向，瓦解正常的人伦秩序，改变人的亲疏关系，丧失基本的归属感；使人口产生和 性爱分离，破坏人类的感情，甚至会使人种退化，以及正常的生死观念根本动摇。 主题三 航天事业的意义 航天事业的发展为人类的生存和发展开辟了新的天地。各种民用、军用卫星陆续升空， 广泛运用于气象、资源勘测、通信等许多领域，航天技术对于促进国民经济的发展有 重大的意义。 例 1 (2012浙江高考)在古代，通才式的大师频出，而进入近代后此类大师越来越少。一般 认为，达芬奇是“最后一个百科全书式的人物 ”。其重要原因是 ( ) A在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性 B古人的成就达到相当高度后，后人很难超越 C古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，大师难以被公认 D近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门别类加以研究 审题突破 本题考查近代西方科学技术的发展。随着近代科学的深入研究和 发展，研究 对象也越分越细，才造成题干中的 现象。其他 选项并不符合近代科学 发展的基本规律。 答案 D 例 2 (2012福建高考)1912 年 4 月， “泰坦尼克”号客轮在从英国到美国的首航中不幸沉没。 某历史兴趣小组搜集了该客轮的背景材料，其中符合史实的是 ( ) 使用电灯照明 豪华客舱配备电视 航线经过地中海 用无线电报与外界联 络 A B C D 审题突破 本题主要考查近代世界的科学技术和学生的记忆能力。本题可用排除法。 电 视的发明是在 20 世纪 20 年代，把含 的 A、C 两项排除。 “泰坦尼克”号是从英国到美 国，不可能经过地中海，再把含的 D 项排除。 答案 B 例 3 (2012重庆高考)第三次科技革命的浪潮汹涌澎湃，蔚为壮观。它与前两次技术革命相 比，既有不同的特点，又呈现出新的发展趋势。这具体表现为 ( ) A新的技术和发明超出一国范围 B科学和技术之间开始走向结合 C学科越来越少且分工越来越细 D科学研究朝着综合性方向发展 审题突破 本题考查科技革命的发展特点。第三次科技革命中有很多交叉学科出 现， 不同的学科结合形成新的研究领域和技术，这是与前两次技 术革命所不同的，故本 题选 择 D 项。第二次工业革命时期，新技 术和发明跃出一国的界限，科学和技术开始相结合， 学科的分工越来越细越来越多，故 A、B、C 三项错误。 答案 D 命题感悟 对近代以来科技的命题主要从科技的发展历程和特点及综合考查科技成就的理解等， 不拘泥于对某一项科技成就的考查。 命题思想一 隐含社会热点 1(立意新科学的发现和成就 ) 1846 年，德意志天文学家加勒在经过推算出的位置上 找到了一颗后来被命名为海王星的行星，这一事实证明了某科学理论惊人的预见力。 该理论是 ( ) A万有引力定律 B量子理论 C达尔文进化论 D广义相对论 答案 A 解析 本题考查学生对牛顿力学体系有关内容的掌握。海王星的 发现是证明牛顿力学 和万有引力定律有效性的最成功范例。 命题思想二 紧扣主干知识或核心概念 2(立意主干知识：爱因斯坦的成就 ) 有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会， 他们都受到了热烈欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都理 解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。 ”卓别林所要表达的是 ( ) A绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B经典物理学与人们的日常生活很近 C相对论有悖于人们的常识 D科学家与艺术家一样受人爱戴 答案 C 解析 解题关键是“他们都不理解你” ，相 对论的内容有悖于人 们的生活常识，所以人 们难以理解。A、B、D 三项均不符合题意。 3(立意核心概念：“天道自然之理 ”) 1889 年，上海格致书院春季考试的一份答卷 中，这样写道：“( 某人 )一千八百五十九年，特著一书论万物分种类之根源，并 论万物强存弱灭之理此谓天道自然之理。 ”文中的“天道自然之理”指的是( ) A日心说 B进化论 C经典力学 D相对论 答案 B 解析 本题考查学生对进化论有关知识的掌握。根据 题干答卷中所 给的时间 1859 年可 以断定，这部著作是达尔文的 物种起源， 书中的理论为进 化论，因此这里的“天道自 然之理”即指进化论。 命题思想三 凸显新史观或核心价值观 4(立意崇尚科学，追求真理) “牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍 匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。 ”而达 尔文被当时的支持者称为“生物学领域的牛顿” 。这说明二者的学说都 ( ) 成了宗教改革的指导思想 否定了基督教神学的权威促进了人类的思想解放 反映了工业资产阶级的要求 A B C D 答案 B 解析 解题的关键是抓住材料中的关键词“从未有过的自信” “大胆地抬起头来” “理 性的眼光” ，可以知道材料传达的意思是否定了基督教神学的权威和促进了人类的思想 解放，将达尔文比喻为牛顿，说明二者的共性。的观点错误，的时间不符，牛顿时代 还没有形成工业资产阶级。 命题思想四 运用新材料、创设新情境 5科学巨匠牛顿有句名言：“我之所以比别人看得更远，是因为站在巨人的肩膀上。 ”下 面属于牛顿所说的“巨人”之列的是 ( ) A提出“地心说”的哥白尼 B创立进化论的达尔文 C开创近代科学的伽利略 D改良蒸汽机的瓦特 答案 C 解析 本题考查学生对近代自然科学有关知识的掌握情况。伽利略的成就为牛顿力学 的创立奠定了基础。 6某一理论被评价为“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域，由宏观领域延伸到宇宙 领域，人们第一次深刻地认识到时间、空间和物质的运动相互依赖。 ”这一理论的创立 者是 ( ) A伽利略 B牛顿 C爱因斯坦 D普朗克 答案 C 解析 解题的关键是“高速领域” “宇宙领域” “时间、空间和物质的运动相互依赖” 等词语，伽利略的自由落体定律与此无关，排除 A；牛顿的经典力学不适用于高速运动， 并且认为时间、空间和物质运 动无关而不是相互依赖， B 项不正确；狭义相对论认为，物 体运动时，空间和时间也会随着物体运 动速度的变化而变 化， C 项正确；量子论主要研 究微观领域的问题。 对点训练 考点一 近代科学技术革命 1大型历史纪录片大国崛起解说词：“三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧， 水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单至极的问题，在当时却 是根本无法认识和把握的” 。这些“当时却是根本无法认识和把握的”问题，终于被人 类破解的标志性科学成就是 ( ) A牛顿的经典力学 B普朗克的量子论 C达尔文的进化论 D爱因斯坦的相对论 答案 A 解析 本题考查学生对牛顿的经典力学的理解。 结合所学知 识得知牛顿的经典力学解 释了水为什么会往低处流？太阳为什么会升起落下。 2 “宇宙中物质的每个粒子都对其他粒子有引力；引力与两个粒子之间距离的平方成反比， 与他们的质量乘积成正比。 ”(美斯塔夫里阿诺斯全球通史)这一理论( ) A由普朗克创立 B指导人们发现海王星 C发展了经典力学 D改变近代物理学传统观念 答案 B 解析 材 料 描 述 的 是 牛 顿 的 万 有 引 力 定 律 。后 来 ,根 据 万 有 引 力 定 律 ,人 们 发 现 了 海 王 星 。 3. 斯塔夫里阿诺斯在全球通史中曾引用过一句名言“有力量者应该有所获，能有所获 者应该保持所获” 。与此观点类似的是 ( ) A相对论 B量子理论 C进化论 D电磁学理论 答案 C 解析 材料的观点证明了“有力量者”可以生存下去，符合进化论“物竞天择，适者生 存”的观点。 41859 年 11 月 24 日，伦敦众多市民争相购买一本刚出版的新书。教会和封建御用文人 群起攻之，诬蔑它“亵渎圣灵” ，触犯“君权神授天理，有失人类尊严” ，这本书最可 能是 ( ) A达尔文的物种起源 B牛顿的自然哲学的数学原理 C 圣经 D莎士比亚的戏剧威尼斯商人 答案 A 解析 从材料可以看出这本书违背了宗教的基本观点，所以 C 项可以排除，根据所学， 1859 年，达尔文的巨著物种起源 出版。他用大量事 实论证 了人是自然界不断进化的 结果。 519 世纪，一位到英国旅游的加拿大人面对煤燃烧造成的遮天蔽日的烟雾，感觉到与她 家乡那种“单调的纯净”不同，这种舒服的烟雾“为空气增加了一种可靠性和营养， 让你似乎能感觉到肺在咀嚼它” 。这种感受的产生反映了她 ( ) A对英国环境污染的漠不关心 B对化学和医学知识茫然无知 C为本国的空气纯净深感自豪 D为工业文明到来而兴奋不已 答案 D 解析 蒸汽机是工业革命最重要的发明，它大大推 动了机器的 发明和使用，是生 产力的 重大发展。机器以煤作燃料，它所排放的烟雾也就成为工业文明到来的标志。 考点二 现代科学技术革命及改变世界的高新科技 6 “科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，而是限制和缩小旧理论的作用范 围，把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。 ”下列最能说明此观点的是( ) A神创论与进化论 B经典力学与相对论 C经典力学与量子论 D相对论与量子论 答案 B 解析 相对论打破了绝对的时空观，发展了牛顿经典力学，将其概括在相对论力学之中， 使其成为相对论力学在低速运动状态下的特例，推 动物理学 发展到一个新的高度， B 项 正确；神创论与进化论是互不相容的， A 项错误；C、 D 两项明显错误，可以排除。 71931 年，法国物理学家保罗朗之万曾说：“大家都知道，在我们这一时代的物理学史 中，(他) 的地位将在最前列。他现在是并且将来也还是人类宇宙中有头等光辉的一颗 巨星。因为他对于科学的贡献更深入到人类思想基本概念的结构中。 ”他评论的这 位科学家是 ( ) A伽利略 B牛顿 C普朗克 D爱因斯坦 答案 D 解析 分析材料，伽利略和牛 顿依据生活的年代可直接排除，普朗克主要的成就在量子 理论上。 8在未来的某一时间，有一对 20 岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以 29 万千米/秒的速度 飞行，哥哥留在地球上。50 年以后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人时，他去迎接回 到地球的弟弟，却发现弟弟还是一个 30 多岁的年轻人！你认为应该用什么理论来解释 这一现象 ( ) A相对论 B量子理论 C万有引力定律 D质量不变定律 答案 A 解析 考查对相对论的理解。相 对论揭示了时间和空间的本 质属性，即 时间和空间会随 着速度的变化而发生钟慢效应和尺缩效应。 9某历史学家指出：“一个世纪以前，工业革命将大批劳动力吸引到大机器和能源所在地 工厂里面。今天，相反的趋势在进行当中，现代通讯革命允许人们在任何地方创 造思想和处理信息。 ”这一变化出现的主要原因是 ( ) A内燃机和现代交通工具的发明和应用 B电话、无线电技术的发明和应用 C电子计算机与网络技术的发明和应用 D电影、电视的出现和影视艺术的发 展 答案 C 解析 根据材料中的关键信息“现代通讯革命” “人们在任何地方创造思想和处理信息” 判断应与信息技术的发展有关，因此答案 为 C。 深化训练 1针对“地圆学说” ，清朝士大夫杨光先说：“若四大部州，万国之山河大地，是一个大 圆球球上国土之人之脚心与球下国土之人之脚心相对竞不思在下之国土人之 倒悬有识者以理推之，不觉喷饭满案矣！夫人顶天立地，未闻有横立倒立之人 也此可以见大地之非圆也。 ”之所以有这样的言论，是因为他不知道 ( ) A经典力学理论 B相对论 C生物进化论 D量子论 答案 A 解析 材料表明清朝士大夫杨 光先对宇宙等近代物理学知识一无所知。 2经典物理学所面临的危机，终于在 20 世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解 决。这两场革命使人类 ( ) A拥有了研究宏观世界和微观世界的理论体系 B放弃了经典物理学的思想方法和科学理论 C否定了此前物理学取得的一系列成果 D转变了人们的思维方式和社交方式 答案 A 解析 本题考查的知识点是现代科学革命。 这两场革命分 别是爱因斯坦的相对论和普 朗克的量子理论，分别使人们对 宏观和微观世界的认识有了革命性的 进步。 320 世纪 50 年代埃及总统纳赛尔说：“的确，我们的人民大多数还是文盲。但政治上的 文盲人数却比 20 年前少得多。收音机改变了一切。今天，人们在最偏远的乡 村也能得知各地所发生的一切，并作出自己的判断。领导人不可能再像以前那样统治 国家。 ”这直接说明 ( ) A信息技术的普及推动了政治民主化的进程 B信息时代的到来推动了文化教育水平的提升 C知识经济时代人民政治自觉性提高 D人类政治文明往往领先于文化水平而发展 答案 A 4阅读材料，回答问题。 材料一 在古希腊社会， 这个时期有科学研究活动，而且取得了辉煌的成就，但是 这些科学研究活动及其发现是在没有固定的社会角色(即专职的科学家) 的情况下进行 和取得的，从事科学研究活动 的人是由当时的“哲学家” 和“技术人员”(包括医生)兼 职的。例如，亚里士多德虽然是古典物理学和生物学的创始人，但是他公开的社会 身份是哲学家，研究科学是兼职的。 王顺义西方科技十二讲 材料二 牛顿确立的新规范不仅是近代科学革命的顶点，而且也是人类思想史上最深 刻的革命，它的影响远远超出了物理学范 围。 王顺义西方科技十二讲 材料三 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。 马克垚世界文明史 (1)根据材料一并结合所学知识，指出亚里士多德在物理学和生物学方面的研究成果， 并简要分析古希腊社会科学研究能取得辉煌成就的原因。 (2)根据材料二并结合所学知识，指出牛顿确立的“新规范 ”及其确立的标志，并简要 分析新规范“远远超出物理学范围的影响” 。 (3)根据材料三并结合所学知识，指出两次“真正的科学革命 ”中第二次“科学革命” 的突出成就，并简要说明它与前一次科学革命成就之间的关系。 答案 (1)成果：在物理学一书中，指出具体事物是由形式和质料组成的；在生物 学领域，对动植物进行了分类和解剖研究。原因：古希腊工商业经济发展繁荣；民主 政治的形成并且不断发展；智者运动的思想解放；科学家的探索精神等。