（浙江选考）2020版高考历史专题十六近代以来的中外科技与文艺第43讲近代以来的科学技术教案人民版.docx

专题十六 近代以来的中外科技与文艺命题时空定位第43讲近代以来的科学技术考试要求：(1)近代物理学的奠基人和革命者：牛顿和经典力学(b)；量子理论(b)；爱因斯坦和相对论(b)。(2)追寻生命的起源：达尔文、赫胥黎及其进化论观点(b)。(3)人类文明的引擎：人类社会进入蒸汽时代和电气时代(b)；蒸汽机的发明与应用(b)；电气技术、内燃机的发明与应用(b)；科学技术应用于生产给人类文明带来的巨大变化(c)。(4)向“距离”挑战：电子计算机与网络技术的发明和发展(b)；现代信息技术对人类社会的影响(c)；计算机网络的发展带来的变化和存在的问题(c)；汽车、飞机、电报、电话、无线电通信的发明及其对人类生活的影响(c)。一、物理学成就(b)1.牛顿力学体系的创立(1)背景：近代科学诞生后，伽利略创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。(2)标志与组成：1687年，牛顿的自然哲学的数学原理总结了他的力学体系成就，标志着牛顿力学体系的创立，主要包括惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律及万有引力定律。(3)意义完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。特别提示哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”，被恩格斯称赞为“自然科学的独立宣言”，标志着近代自然科学的兴起；牛顿力学体系的创立，沉重打击了教会的宇宙观，从根本上动摇了封建神学的基础，是近代自然科学形成的标志。2.量子论的诞生(驱走乌云的太阳)(1)诞生1900年，普朗克提出了著名的量子概念。普朗克关于正常光谱能量分布定律的理论的发表，标志着量子理论的诞生。(2)发展1905年，爱因斯坦运用量子理论成功地解释了光电效应。1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论，将量子论发展到一个新的高度。在量子理论的基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。(3)意义：使人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。3.爱因斯坦的“相对论”(1)1905年，爱因斯坦发表了论动体的电动力学，创立了狭义相对论，认为时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。它否定了牛顿的绝对时间和绝对空间，是对牛顿力学的继承和发展。(2)1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论，第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。(3)意义相对论的建立，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。相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。微点拨西方近代科学的两大特点：实验性和数学表达式。实验性就是可以用实验的方法反复再现科技发明成果，数学表达就是可以用代数式来说明成果的内容。这与中国古代传统科学技术的特点截然不同。二、生物学成就(b)1.达尔文和进化论(1)标志：1859年，达尔文的巨著物种起源出版。(2)内容物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。(3)影响达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击。证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物。2.进化论的发展与传播(1)达尔文提出人类起源于古猿的观点。(2)在同反对意见的论战中，进化论被更多的人了解和接受。(3)1863年，赫胥黎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。微点拨达尔文的进化论三、从蒸汽机到互联网1.蒸汽机的发明(b)(1)原因：社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。(2)发明：瓦特改进了蒸汽机，提高了热效率，并使其动力运动形式变为旋转运动。(3)影响：成为“万能的原动机”，是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面所取得的最大成果；工厂大量出现，历史跨入了蒸汽时代。2.交通工具的改进(1)美国工程师富尔顿发明汽船并投入使用。(2)英国人史蒂芬孙研制蒸汽机车获得成功，昭示着“铁路时代”的到来。3.近代工业生产体系的确立(1)1794年，英国人莫兹利发明了移动刀架，1797年使刀具的制作实现了机械化。(2)19世纪初，一个以机器制造机器的新工业部门机械加工制造业诞生了。4.第二次工业革命世界跨入电气时代(b)(1)电力的发明和应用1831年，英国的法拉第发现电磁感应现象，提出发电机的理论基础。电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。(2)内燃机的发明和应用19世纪80年代前期，德国人卡尔本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机。1887年，狄塞尔发明了柴油机。以内燃机为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现，这也推动了石油开采、石油化学工业的发展。(3)化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药。辨析对比正确区分“蒸汽时代”与“电气时代”的发明(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国。(2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家。5.立体交通的诞生(c)(1)表现1885年，德国工程师卡尔本茨和戴姆勒以汽油机为动力机分别独立制成了最早的汽车。1887年，人们把内燃机装配到轮船上。1903年，莱特兄弟设计制成一架飞机并试飞成功，开创了人类交通事业的新纪元。(2)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。6.穿越大洋的电波(c)(1)随着电动机和发电机的相继发明，利用电磁感应现象研制的电报、电话和无线电通信也先后被发明出来。(2)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机；1876年，美国人贝尔发明了电话机；意大利人马可尼1902年和1916年实验无线电通信技术成功。7.改变世界的网络(b)(1)1946年，美国研制出第一台电子计算机，至今电子计算机被广泛应用到各个领域。(2)电子计算机与通信技术相结合而成的互联网遍布世界，正在以人们无法预料的速度、深度和广度，改变着人类文明的进程。考点一近代以来的世界科技成就的发展条件与特点1.近代科学产生、发展的社会条件(1)资本主义经济的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打击了宗教神学，解放了人们的思想，为自然科学的产生和发展创造了必要的思想条件。(4)科学家群体具备勇于探索科学、敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神。2.经典力学和现代物理学比较理论差别相互关系经典力学时间和空间是绝对的，与物质运动无关；“自然界无跳跃”相对论和量子论弥补了经典力学对宏观和微观世界认识的不足，是对经典力学的发展现代物理学相对论时间和空间是相对的，它取决于物质的运动和物质的分布状态量子论物质的辐射能不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式地变化3.近代自然科学的特点(1)分科研究：近代自然科学把自然界划分为不同的领域和侧面，分门别类地加以研究，着眼于自然界的特殊的具体问题，探索各种运动形式的特殊规律。(2)近代科学是实验科学：它是建立在实验事实基础上的，经过严密的实验验证后得出的结论。(3)科学实验与数学证明相结合：近代科学除了以科学实验为基础外，在理论上要求通过数学证明来揭示实验现象背后的规律。(4)近代科学是理论科学：它用科学的逻辑方法对经验材料进行整理，作出理论概括和分析，形成以实验事实为根据的系统的科学理论。(5)近代科学注重分析：把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明，从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。1.(201811月浙江选考)英国艺术家1795年的画作牛顿，表现了一颗伟大的头脑正在规划世界。牛顿力学所反映的宇宙规律是()A.自由落体定律B.物体高速运动的客观规律C.宏观物体低速运动的客观规律D.热辐射过程中的能量分布规律抓题眼牛顿经典力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律。析错因A项属于伽利略的贡献，B项属于爱因斯坦的相对论，D项属于普朗克的量子理论。答案C2.(201711月浙江选考)爱因斯坦曾说，“不让任何人猜测这一点，牛顿的伟大成就真的会被其他的什么理论所代替。他伟大而明晰的思想将永远作为我们整个现代概念构架的基础而保留下来”。这句话旨在强调()A.牛顿力学被狭义相对论所取代的意义B.牛顿力学是近代物理学最先成熟的体系C.牛顿学说对科学发展具有独特的意义D.相对论构成了现代物理学的基本框架答案C解析狭义相对论是对牛顿力学的继承和发展，故A错误。题干中“他伟大而明晰的思想将永远作为我们整个现代概念构架的基础而保留下来”是强调牛顿力学对后世科学发展的独特影响，B选项史实观点正确，但不符合题意，C选项符合题意。题干强调的是牛顿经典力学，没有提及相对论，因此D不符合题意。故答案为C。3.(20164月浙江选考)爱因斯坦和普朗克是20世纪世界著名的科学家，分别创立了相对论和量子理论。它们的共同之处有()揭示了时间空间的可变性深刻改变了自然科学的观念突破了近代物理学的传统构成现代物理学的理论框架A.B.C.D.答案D解析相对论揭示了时间空间的可变性，量子理论没有，不是二者共同之处，故错误；相对论提出新的时空观，颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，量子力学用量子态的概念表征微观体系状态，二者都改变了自然科学的观念，故正确；经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域，相对论解决了高速运动问题，量子力学解决了微观亚原子条件下的问题，故正确；相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱，故正确，选择D项符合题意。4.(2018江苏高考)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D对：海森堡提出的测不准原理，反映了微观粒子运动的基本规律，帮助科学家更深入地了解世界。这与1900年普朗克提出的量子理论有关。A错：经典力学诞生于17世纪，它在认识微观世界方面存在不足。B错：进化论是有关人类起源的理论，与题干所述认识的变化无关。C错：电气革命出现于19世纪70年代开始的第二次工业革命中，与题干所述探索微观世界的认识变化关系不大。考点二工业文明科技的进步与影响1.科技发展推动社会进步(1)牛顿经典力学和热学引发了第一次工业革命，人类进入“蒸汽时代”。为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。(2)进化论传入中国成为维新变法运动和新文化运动的思想武器，推动了中国社会的进步。(3)蒸汽机的发明，解决了工业革命的动力问题，推动了社会生产力的发展；电气技术的应用，极大地推动了工业生产的发展，人类从此进入了“电气时代”。(4)相对论为人们提供了辩证地看世界的途径，量子论带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展。(5)信息技术推动了“新经济”的诞生，推动了全球化的发展，改变了人们的思想观念、思维方式和生活方式。2.世界科技中心的转移科技中心开始时间转移重大事件社会进步意大利中心十四五世纪中国意大利文艺复兴人类迈进近代社会英国中心17世纪中期意大利英国第一次工业革命进入蒸汽时代德美中心19世纪后期英国德美第二次工业革命进入电气时代美国中心20世纪中期欧洲美国第三次科技革命进入信息时代3.16世纪以来中国科技落后和西方科技迅速发展的原因16世纪以来中国科技落后的原因近代西方科技迅速发展的原因经济根源固守农耕经济(根本原因)发展资本主义经济和开展工业革命教育制度科举制阻碍科研建立近代教育制度文化传统重人伦、轻自然的文化传统重视自然科学，崇尚理性思考其他原因(1)专制集权的官僚体制、封闭禁锢的社会结构、“闭关锁国”的对外政策(2)没有成熟的自由市场，漠视私有产权，没有专利权观念(3)理学兴起、八股取士、文化高压，禁锢了思想(1)由开明君主制向民主政治发展；开放自由的社会环境；鼓励对外扩张(2)市场经济发达，重视私有产权，保护发明专利(3)文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，思想不断解放5.(201610月浙江选考)2005年，英国皇家学会进行的一次“谁是科学史上最有影响力的人”民意调查中，牛顿被认为更具影响力。牛顿完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，其经典力学体系初步建立于()A.英国圈地运动早期B.英国资产阶级革命时期C.英国工业革命时期D.英国垄断资本主义形成时期答案B解析1687年自然哲学的数学原理的发表标志着牛顿力学体系的正式形成，时间上属于17世纪，备选项中圈地运动开始于15世纪，英国资产阶级革命发生于17世纪，工业革命开始于18世纪后期至19世纪上半期，英国垄断资本主义形成于20世纪初期，故B项符合题意。观点1牛顿力学的思想价值在于冲击神学材料“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。”艾赛亚伯林问题：牛顿思想的冲击主要指什么？答案使科学摆脱了神学的束缚，改变了人们认识社会与自然的方法，为启蒙运动提供了方法与证据，推动了欧洲社会变革。观点2达尔文理论的价值在于社会变革材料达尔文的物种起源问世后，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。问题：社会达尔文主义在近代中国的巨变中有何影响？答案欧洲列强运用社会达尔文主义理论为侵略奴役中国辩护，中国爱国知识分子高呼“优胜劣汰，适者生存”，以进化论作为改造社会的利器，掀起救亡图存的变法与革命运动。观点3第三次科技革命应用时效加强材料电子计算机问世以后，仅仅30年就经历了五代。平均每六年其运转速度就提高10倍，存贮量增加20倍。蒸汽机从发明到运用经历了84年，电动机为65年，而原子能为6年，晶体管为4年。问题：材料中数据变化揭示了怎样的本质问题？答案材料说明了新技术更新换代的速度加快，从发明到应用需要的时间大大缩短。视角1科技进步推动人类文明进程(2018滨江调研，24)有人认为牛顿的经典力学“成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命。迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此重大的成就。”这种看法()A.对经典力学的作用有所夸大B.认为经典力学推动了人类文明C.准确概括了经典力学的内涵D.认为自然科学主导了文明进程答案B解析据材料“成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命。迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此重大的成就”，牛顿的经典力学推动了人类经济文明、政治文明和精神文明的进步，故B项正确。视角2科技理论的社会影响(2019绍兴能力诊断，35)牛顿的力学定律为启蒙运动奠定了思想基础，斯宾塞从达尔文进化论出发论证了西方国家殖民的合理性。这说明()A.自然科学影响社会科学的发展B.自然科学促进民主政治的发展C.自然科学具有普世性的价值D.自然科学与社会科学互为补充答案A解析“力学定律为启蒙运动奠定了思想基础，斯宾塞从达尔文进化论出发论证了西方国家殖民的合理性”可见自然科学的发展对社会有一定的影响，故A项正确。视角3科技进步的推动因素(2018嘉兴学情测评，28)古代学者依靠直观感受和哲学思辨对自然界提出种种猜测，近代以来的科学依靠实验来检测和发展科学理论，产生上述变化的主要原因是()A.工业革命推动B.新教伦理初步形成C.资本主义兴起D.人文主义开始出现答案C解析材料中从“直观感受和哲学思辨”到后来的“依靠实验”“来检测和发展科学理论”，这一转变的根本原因是经济的发展，工业革命是18世纪60年代才开始的，而近代科学诞生于工业革命之前，故A项错误；“新教伦理”属于思想文化方面，故B项错误；“人文主义”也属于思想文化方面，故D项错误。视角4辩证认识工业化影响(2018衢州命题交流，14)1827年，法国数学家富里埃提出二氧化碳的排放会使大气变暖；19世纪末，瑞典科学家阿伦尼乌斯提出了“温室效应”。这些科学理论()A.解释了改良蒸汽机的工作过程B.应内燃机的创制和使用而产生C.证明科技发展推动了社会进步D.有利于全面认识工业化的影响答案D解析科学家提出工业革命产生的二氧化碳大量排放会造成环境恶化，说明认识到工业化带来的问题，故D项正确。视角5第三产业的作用美国经济史一书中写道，在资本主义历史上第三产业部门是一个悖论。它是第一和第二产业的创造物，也是第一和第二产业的救助者，随着人口的增长，生产食品和商品的能力也增加了。第三产业是救助者的表现是()A.促进人口增长，为第一、二产业提供劳动力B.为第一、二产业提供了产品和原材料C.创造就业，刺激消费，发展科技和教育D.必将取代第一、二产业答案C解析由“是第一和第二产业的救助者，随着人口的增长，生产食品和商品的能力也增加了”可知第三产业不仅可以吸纳第一、二产业转移出来的富余劳动力，缓解就业压力，扩大内需，刺激消费，从而促进整个经济持续、快速健康发展，还可以发展科技，提高国民素质，故C项正确。视角6工业革命的综合认识(2019湖州学情检测，32)下图是三次工业革命的进程图。从图中可以获取的有效信息是()A.第一次工业革命中重工业发展相对疲软B.信息技术革命促使新经济的出现C.三次工业革命中生产动力未发生根本变化D.第二、三次工业革命发展较为迅猛答案D解析材料中呈现第一次工业革命中的工业部门是“钢铁、铁路和纺织”，无法反映重工业发展相对疲软，故A项错误；材料中并未出现新经济的相关信息，故B项错误；三次工业革命中生产动力发生了根本变化，故C项错误，从相关产业对经济增长的影响来看，第二、三次工业革命增长更快，故D项正确。一、选择题1.(2018杭州冲刺押题一，21)“18世纪没有跟着以往的哲学学说中的那种思维方式亦步亦趋；相反，它按照当时自然科学的榜样和模式树立了自己的理想。”这个“自然科学的榜样和模式”是指()A.哥白尼的日心说B.伽利略的实验科学C.牛顿力学体系D.瓦特改良蒸汽机答案C解析哥白尼日心说的提出突破了地心说，是人类认识自然界的进步，但不是真正科学的理论，故A项错误；伽利略的实验科学推动物理学开始走上科学的道路，故B项错误；牛顿力学体系为近代自然科学奠基，故C项正确；瓦特改良蒸汽机属于技术革新层面，故D项错误。2.(2019绍兴仿真测评，40)在近代科学发展史上，某理论为原子能技术的开发提供依据，同时也是时空观念的伟大革命。该理论成就是()A.经典力学体系B.进化论C.量子论D.相对论答案D解析相对论中的质能方程为原子能技术提供依据，否定了经典力学的绝对时空观，故D项正确。3.(2018滨江命题交流，17)1905年，爱因斯坦引入了粒子概念，认为在空间传播的电磁波是由一个不可分割的“能量子”组成的，后来定名为光子。爱因斯坦的这一成就()A.属于人类对宏观世界的认识B.否定了经典力学的时空观C.标志着量子力学体系的建立D.是对量子理论的成功运用答案D解析爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，与材料中“引入了粒子概念”“能量子”相符，故D项正确。4.(2018镇海学情测评，33)“当物理学家把经典力学的理论套用在幽灵一般不可捉摸的基本粒子之上时，那些一直被他们奉为圭臬的理论失效了，很多测量到的现象都无法用经典力学来解释。”此状况直接导致了()A.实验科学方法的提出B.量子理论的提出C.相对时空观念的产生D.光电效应的发现答案B5.(2019温州联考，15)19世纪中期，美国作家梭罗在瓦尔登湖一书中，提出了崇敬生命、保护荒野、强调自然的整体性和相互联系等主张。在当时，这些主张的提出主要出于()A.对生物进化论的支持B.对理性社会的追求C.对工业文明的担忧D.对人类贪欲的遏制答案C解析19世纪中期第一次工业革命完成，但工业化生产带来了煤等能源的消耗和废水、浓烟等环境污染，故材料作者的主张是对工业革命带来的消极影响的担忧，故C项正确。6.(2018衢州命题交流，15)胡适说：“在中国屡次战败之后，这个优胜劣败，适者生存的公式，确是一种当头棒喝，给了无数人一种绝大的刺激。几年之中，这种思想像野火一样，延烧着许多人的心和血。”这反映出当时()A.仍然坚守“华夷之辨”的文化认同B.思想家揭开了向西方学习的序幕C.进化论思想顺应了民族救亡的需要D.弘扬民主与科学成为时代的潮流答案C解析材料反映出在严重的民族危机下，受西方进化论思想影响，“华夷之辨”的观念开始发生变化，故A项错误；B项是林则徐等提出师夷长技以制夷主张，与西方进化论思想影响无关，故B项错误；在进化论思想刺激下，救亡图存运动兴起，顺应了民族救亡的需要，故C项正确；D项是新文化运动的兴起，与西方进化论思想影响无关，故D项错误。7.(2019杭州十校联盟联考，20)蒸汽机的发明是英国工业革命的关键点，下列蒸汽机按发明时间的先后顺序排列正确的是()塞维利蒸汽抽水机瓦特联动式蒸汽机瓦特单动式蒸汽机纽可门大气活塞式蒸汽机A.B.C.D.答案C解析塞维利的蒸汽抽水机发明时间是1696年，瓦特的联动式蒸汽机发明时间1782年，瓦特的单动式蒸汽机发明时间是1769年，纽可门的大气活塞式蒸汽机发明时间是1705年，先后顺序排列正确的是，选择C项符合题意。8.(2018杭州十校联考，19)有人描述某一时期西方人生产与生活的情景：以前，人们日出而作，日落而息，生活艰苦却很悠闲。现在，人们可以日落而作，日出而息，整个社会可以更自由地支配时间了。导致生产生活方式变化的主要原因是()A.工业化B.信息化C.城市化D.电气化答案D解析根据材料“日落而作，日出而息”，突出的是电力对照明及人们劳作的影响，工业化体现的