高考历史第八单元工业文明的世界第24讲近代以来世界的科学发展历程教学案（含解析）新人教版.docx

第24讲近代以来世界的科学发展历程考点1 物理学与生物学的发展知识整合厘清史实一、物理学的重大进展1经典力学奠基(1)背景文艺复兴运动解放了人们的思想。伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)建立标志：1687年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书。内容：物体运动的三大定律和万有引力定律。特征：以实验为基础、以数学为表达形式。(3)意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。2相对论和量子论发展项目相对论量子论背景经典力学面临着挑战人们对物质的认识深入到了原子内部微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应玻尔提出有关原子的量子理论意义否定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开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式轻巧识记近现代物理学的三大理论成果二、生物进化论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，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。(3)细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。(4)拉马克的早期生物进化思想开始形成。2标志：1859年，达尔文发表物种起源一书。3内容(1)生物不是上帝创造的，而是进化而来的，都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。(2)提出“物竞天择，适者生存，自然选择”的原理。4意义：有力地挑战了封建神学创世说，将生物学建立在科学的基础之上，达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。教材补遗 社会达尔文主义达尔文物种起源问世后，英国学者斯宾塞将达尔文的学说运用到社会历史领域，创立了社会达尔文主义。这种社会哲学认为，人类社会也像自然界一样，存在着生存竞争。在竞争中，强者生存了下来，而弱者则被淘汰。只有这样，人类社会才能进步。社会达尔文主义有其学术价值，不能完全否定。但是这种观点将自然界的生存竞争规律搬到社会学的研究中来，公开主张国家之间、民族之间以及人与人之间的“弱肉强食、优胜劣汰”，公然将以强凌弱的强权主义宣称为“社会伦理”，是不可取的。素养对接融会贯通素养1时空观念1物理学的重大进展2探索生命起源之谜素养2史料实证探究近代科学发展的原因和影响史料一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史料二规则寻求自然事物的原因，不得超出真实并足以解释其现象者。规则因此，对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因。规则物体的性质，它们既不能被增强又不能被减弱，并且属于所能做的实验中所有物体的，应被认为是物体的普遍性质。因为物体的性质不能被知道，除非通过实验，且因此普遍的性质是任何与实验普遍地符合的性质；且它们不能被减少亦不能被除去。规则在实验哲学中，由现象归纳得出的命题，在其他现象使这些命题更加精确或出现例外之前，都应被视为完全正确或基本正确的，而不管相反的假设。牛顿自然哲学的数学原理(1)根据史料一并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物？(2)根据史料二并结合所学知识，分析17世纪的科学研究方法的“革命”对启蒙运动产生了怎样的影响？(1)史料一反映了近代“科学革命”出现的原因。第一句话是本史料的核心。“一个原因在于学术成就”指的是人文主义的发展；“匠人在并不受到鄙视”指的是工匠地位的提高。(2)史料二反映了17世纪科学研究的方法特点及其深刻影响。注意本史料出处中的人物及著作。规则说明形成了归纳推理的方法；规则说明形成了必须要经过实验进行论证的方法。(1)资本主义工商业的发展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。(2)科学革命中形成的科学理念和方法，解放了人们的思想，为启蒙运动创造了条件。素养3历史解释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，促进了科学的发展素养4唯物史观近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系(1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究热情。近代天文学革命就是在文艺复兴时期以人文主义为武器反对封建神学的斗争中开始的，文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件。(2)近代科学技术的发展促进了新的思想解放近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一地心说，给神学以极大冲击。牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。随着工业革命的开展，生物学领域掀起了一场革命，进化论的观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论，极大地冲击了基督教神学思想，促进了人类思想的解放。1“(它)是经典力学的第一部经典著作，也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系，其影响所及遍布经典自然科学的所有领域。”这里的“它”指的是()A使人类对微观世界的认识取得革命性进步B用数学方法精确描述了宇宙运行规律C说明生物物种是由简单的物种发展演化而来的D深刻揭示了时间和空间的本质属性B“(它)是经典力学的第一部经典著作”指的是1687年牛顿发表的自然哲学的数学原理，经典力学包括牛顿运动三大定律和万有引力定律，万有引力定律用数学方法精确描述了宇宙运行规律，故B项正确。2受牛顿力学体系的影响，洛克提出了天赋人权和社会契约；受达尔文进化论的影响，斯宾塞提出了证明白人殖民扩张合理性的理论。这说明近代自然科学()A揭示了西方民主的虚伪B促使民主政治的形成C影响了社会科学的发展D促进世界的和平发展C牛顿力学体系和达尔文进化论属于近代自然科学，洛克的天赋人权和社会契约、斯宾塞的白人殖民扩张合理性的理论属于社会科学。根据题干信息可以得出近代自然科学影响了社会科学的发展，故C项正确。3爱因斯坦曾言：“在我之前，人们都认为，如果把所有的东西都从宇宙中拿走，那剩下的就是时间和空间，我却证明，如果把所有的东西都拿走了，什么都剩不下。”爱因斯坦的理论()A建立的信息网络大大缩小时空距离B大大加强了人类对微观世界的研究C改变了人们认识世界的角度和方式D主要论证时间和空间可以单独变化C爱因斯坦的理论是相对论，没有建立信息网络，信息技术建立了信息网络，故A项错误；B项是普朗克的量子论，排除；爱因斯坦的理论改变了牛顿的绝对时空观，也改变了人们认识世界的角度和方式，故C项正确；爱因斯坦提出的狭义相对论认为时间、空间会随着物体运动速度的变化而变化，时间和空间无法单独变化，故D项错误。4普朗克曾写道：“我把这整个的步骤描述成一种孤注一掷的行动我已经和辐射与物质之间的平衡问题斗争了六年而没有得到任何成功的结果。这个问题在物理学中是有根本重要性的，必须不惜任何代价来找出它的一种理论诠释，不管那代价有多高。”普朗克旨在说明量子论()A诞生的偶然与必然B得到社会的普遍认可C产生了巨大的影响D是对前人理论的突破A材料“我把这整个的步骤描述成一种孤注一掷的行动”体现普朗克量子论诞生的偶然性，“我已经和辐射与物质之间的平衡问题斗争了六年”又说明普朗克量子论诞生的必然性，故A项正确。考点2 三次科技革命知识整合厘清史实一、“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。2进程(1)标志：瓦特改良蒸汽机。(2)应用：工业部门先后采用蒸汽机作为动力。(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。3影响(1)工业生产：机器大工业工厂形成，社会化大生产逐渐形成。(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。概念阐释“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”。二、电气革命的出现1条件1831年，法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础；长距离的输变电技术日趋成熟，电力被广泛应用。2进程发电机、电动机的发明和使用促使电力成为新能源。3影响(1)促进了生产力的迅速发展，垄断组织形成。(2)改变着社会结构和世界形势。(3)使城市面貌和人们的社会生活发生巨大的变化。轻巧识记第二次工业革命开辟了“电气时代”三、信息技术的发展1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，促成了互联网的诞生。(3)20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。2影响(1)积极：信息化社会开始出现；加快了全球经济化的步伐；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。素养对接融会贯通素养1时空观念1从蒸汽机到互联网2近代以来世界科技发展轨迹素养2史料实证探究三次科技革命的特点及影响史料一科学开始对工业没什么影响，我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的科技发明，极少是由科学家们作出的，相反，它们多半是由才能非凡的技工完成的。不过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全球通史：1500年以后的世界史料二第三次科技革命呈现出许多鲜明特点：科学技术本身的发展速度越来越快科技成果商品化的周期越来越短，科学技术转化为生产力的速度越来越快科学技术的社会化趋势大为增强第三次科技革命所形成的新的技术能力，对人类社会产生了空前巨大而深刻的影响。史料三近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这一时期的一系列成果，是现代科学技术的基础。现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度。国际金融危机发生以来，世界主要经济体纷纷采取措施，加大对科技和教育的投入，应对国际金融危机，布局未来发展，培养新的竞争优势。摘编自中国科学院2010科学发展报告等(1)根据史料一，概括指出两次工业革命的特点分别是什么。(2)综合上述史料，指出史料三中“这一时期的一系列成果”对社会经济发展的促进作用。分析世界主要经济体为何要加大科技投入。(1)史料一中第一句话主要说明第一次工业革命中的发明主要是靠技工的经验和实践完成的。后面几句话反映了“电气时代”的发明主要依靠精密的实验，且发明者主要是科学家。(2)史料二中“发展速度”“周期”“转化速度”“社会影响”等方面说明第三次科技革命的影响远远超过第一、二次工业革命。(3)史料三反映了科技成为引领经济发展的主要动力，科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素。(1)特点：科学对第一次工业革命影响不大，科技发明多半由技工完成；第二次工业革命中，科学与技术紧密结合(科学发挥了更加重要的作用)。(2)促进作用：人类先后进入“蒸汽时代”“电气时代”；促进了资本主义世界市场的形成和发展。加大科技投入的原因：科技成为引领经济、促进社会发展的主要动力；科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素；促进产业结构调整，摆脱金融危机。素养3历史解释三次科技革命中的技术创新及对社会经济结构的影响项目第一次工业革命第二次工业革命第三次科技革命技术创新瓦特改良蒸汽机，蒸汽机广泛使用；富尔顿发明汽船，史蒂芬孙发明蒸汽机车，新式交通工具出现发电机与电灯、电话等一系列电器发明，电力得到广泛应用；内燃机发明，汽车和飞机等新式交通工具出现；电报、电话成为新式通信工具计算机、互联网、原子能、生物工程、航天航空等高新科技出现，新的科技成就还在不断涌现对社会经济结构的影响近代工业社会开始取代传统的农业社会，人类进入“蒸汽时代”确立了以重工业为主导的工业结构，人类进入“电气时代”第一产业、第二产业比重下降，第三产业比重上升，知识经济成为新的经济形式，人类进入“信息时代”素养4家国情怀以家国情怀认识网络是一把“双刃剑”(1)有利的一“刃”对经济增长方式的影响：使人类更多地依靠科技进步，而不是高资源消耗、高投入来促进经济增长。对时代进步的影响：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。对教育方式的影响：教学方式转为多样化的网络授课，利用多媒体提高学习效率。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。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。(2)不利的一“刃”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。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。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。1蒸汽机刚出现时工艺水平很差，制造和维修存在很大问题，到处找不到合格的机械师，就连瓦特也不是每次都能修好机器。因此到1830年，1/3的棉纺织厂还以水为动力，直到机械学科出现，这一状况才有所缓解。这一现象出现的主要原因是()A瓦特蒸汽机的效率较低B科技理论发展较为滞后C工人阶级对机器的抵制D科学研究缺乏社会认同B蒸汽机刚出现时工艺水平很差是由于发明者瓦特是一位熟练的工匠而不是科学家，此时科技理论发展较为滞后，科学与技术尚未紧密结合，瓦特蒸汽机以机械动力取代自然动力，极大地提高了生产效率，故A项错误，B项正确；C项无法从题干中得出，排除；此时科技理论发展较为滞后并非科学研究缺乏社会认同，故D项错误。2纽可门蒸汽机的设计是建立在17世纪波义耳等人的科学发现的基础上的。在18世纪，瓦特的发明也有赖于新的温度测设方法和科研方法的应用，并且他和当时的主要科学家们有着经常的联系，并于1785年当选为皇家学会会员。这说明()A科学家通过仪器实验的方式了解世界B英国政府重视科技创新活动C新的科学发现推动了工业革命的开展D科研技术成果能及时地应用于生产C根据材料“纽可门蒸汽机的设计是建立在17世纪波义耳等人的科学发现的基础上”“瓦特的发明也有赖于新的温度测设方法和科研方法的应用”可知，科学发现成为工业革命技术创新的重要推动力，故C项正确。3如果没有麦克斯韦在理论上证明无线电波的存在以及赫兹的实验验证，除了幻想家外，谁都不会想到不要导线就可以传递信号。材料可用于说明第二次工业革命中()A电报成为标志性成就B科学与技术真正结合C技术推动了科学理论进步D电报发明具有偶然性B根据材料信息可知，麦克斯韦和赫兹的科学理论即科学与技术的真正结合对第二次工业革命的兴起起了极为关键的作用，故B项正确。4托马斯弗里德曼认为：“在全球化第三阶段，个人成为主角，肤色或东西方的文化差异不再是合作或竞争的障碍。世界各地包括中国和印度的人们可以轻松实现自己的社会分工，世界变平了，从小缩成了微小。”导致这一变化的主要原因是()A世界市场形成B交通工具革新C信息技术应用D美苏“冷战”结束C从材料“世界各地包括中国和印度的人们可以轻松实现自己的社会分工，世界变平了，从小缩成了微小”可知，这里指的是信息技术的应用，使身处异地的人可轻松完成分工与合作，故C项正确。20132018全国卷考情统计与分析考点卷别近代科学技术现代科学技术全国卷2015近代科学技术在生产中的作用；2013恩格斯评价“自然科学独立宣言”全国卷2013爱因斯坦热全国卷1从命题角度看，一是对牛顿经典力学、进化论和相对论等内容的识记或辨析；二是对科技成果的评价以及科技进步对人类社会的影响。2从命题特点看，多用展示或评价科技成果等方式考查学生解读史料并对史料进行辨析和推理的能力。3从命题趋势看：高考对本单元内容的考查会集中在三次科技革命和近现代的物理学、生物学成就等方面；题型将以非选择题通常会链接必修1或必修2的内容进行综合考查。真题研练感悟考法考法创设新情境灵活考查近现代科学技术1命题点：近代科学技术的发展(2013全国卷)恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是()A哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”B伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展C牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃D达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念A解答本题的关键是准确理解“自然科学的独立宣言”的含义。在中世纪，基督教宣扬的“地心说”在欧洲占有绝对统治地位，自然科学处在神学的束缚中。波兰天文学家哥白尼在文艺复兴进步思想的指引下，经过长期研究，提出了“日心说”，写出了天体运行论，这一成就被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”。哥白尼的“日心说”否定了教会宣扬的“地心说”，使自然科学从神学的束缚中解放出来，故选A项。2命题点：比较近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处(2011全国卷)哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是()A得到了科学实验的验证B改变了人类对自然世界的认识C推动了技术的重大突破D科学地概括出物质运动的定律B解答本题时，要抓住题干关键信息“理论的共同之处”进行思考，从近代自然科学的兴起和发展以及哥白尼、牛顿和爱因斯坦主要理论贡献进行归纳可知B项符合题意。考向扫描权威预测考向一近代以来物理学的重大发现1命题点：经典力学在世界科技中的地位(2018江苏四市一模)“他是一个探索者。经过一段热烈兴奋的思考和试验，似乎发现宇宙秘密。他把宇宙想象为一个机械装置，像绅士图书室里的流行玩具一个用黄铜和闪光木料制作的装有发条的天国模型。它由一个上帝的工程师调试，在地心引力的作用下，转动并保持平衡。”“探索者”的成就()A奠定了经典力学体系的基础B有利于诠释自然现象的奥秘C揭示了物体高速运动的规律D标志着科学摆脱神学的控制B奠定经典力学体系基础的是伽利略，故A项错误；“他把宇宙想象为一个机械装置，像绅士图书室里的流行玩具一个用黄铜和闪光木料制作的装有发条的天国模型”表明他是牛顿，他创立的经典力学体系有利于诠释自然现象的奥秘，故B项正确；揭示了物体高速运动的规律的是爱因斯坦，故C项错误；标志着科学摆脱神学的控制是达尔文的进化论，故D项错误。2命题点：近代以来物理学的发展1883年，奥地利物理学家马赫所写力学及其发展的批判历史概论一书中对牛顿的绝对时间、绝对空间加以批判以及对惯性的理解，对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用。这说明()A马赫思想促进了物理学的发展B爱因斯坦创立了相对论C马赫思想是对经典力学的彻底否定D牛顿的力学体系缺乏科学性A根据材料“对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用”可知，马赫的著作对物理学发展有重要的推动作用，故A项正确；B项与材料主题无关，C项表述过于绝对，均可排除；马赫否定的仅是牛顿经典力学中绝对的时空观，故D项错误。考向二达尔文进化论在社会上得到广泛的关注和了解3命题点：马克思对进化论的评价1862年，马克思重读了达尔文的物种起源。他说：“我重新阅读了达尔文的著作，使我感到好笑的是达尔文在动植物界中重新认识了他自己的英国社会及其分工、竞争、开辟新市场、发明以及马尔萨斯的生存斗争。”据此可以看出马克思认为()A生物进化论是自然进化的结果B生存斗争是人类社会发展的基本规律C达尔文学说是科学社会主义的重要来源D达尔文混淆了自然世界与人类社会的区别D材料未体现马克思认为生物进化论是自然进化的结果，故A项错误；材料未体现马克思认为生存斗争是人类社会发展的基本规律，故B项错误；达尔文的进化论是马克思主义自然哲学的来源之一，故C项错误；根据“达尔文在动植物界中重新认识”可知，马克思认为达尔文混淆了自然世界与人类社会的区别，故D项正确。4命题点：达尔文被称为“生物学领域的牛顿”(2018洛阳统考)1859年，达尔文出版了物种起源一书，创立了生物进化论，在西方社会引起了巨大