近代科技革命.doc

第16课 近代科学技术革命【考点与课标】(1)经典力学（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)进化论（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）(3)蒸汽机的发明和电气技术的应用（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）【命题趋势】本课知识充分地体现了“科技是第一生产力”的观点，因此本部分知识在高考中的位置十分重要，是高考重点考察的内容，命题的角度一般结合经济模块中的两次工业革命命题。【问题探究】1.从哥白尼到伽利略，天文学上去的了哪些巨大成就？2.牛顿说主要贡献有哪些？3.达尔文生物进化论的主要内容是什么？有何影响？4.瓦特对工业革命有何影响？5.爱迪生在电气发明方面有何重大贡献？如何评价其在电力时代的地位？【知识梳理】（一）近代天文学1、哥白尼（14731543）（1）背景：中世纪欧洲主要盛行基督教会支持的地球中心说。（2）主要贡献：发表了天体运行论，提出了太阳中心说。（3）意义：哥白尼的太阳中心说从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且在根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础；标志着近代自然科学的产生。哥白尼是近代天文学的奠基人，他的天体运行论成为“近代自然科学的独立宣言”。2、布鲁诺（意大利天文学家，宣扬哥白尼的太阳中心说，后被宗教裁判所处以火刑而死。）3、开普勒（突出贡献在于捍卫日心说，并提出了行星运行三大定律，被称为天上的立法者。）4、伽利略（15641642） （意大利的天文家和物理学家，是近代实验科学的先驱。）（1）主要贡献：在天文学方面：1610年发现了木星的四颗卫星，为日心说找到了确凿的证据；1632年出版关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话，论证了哥白尼的日心说。在物理学方面：强调研究自然必须进行系统得观察和实验，开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系得近代科学。伽利略曾以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的传统的自然科学。伽利略因此被称为近代“实验科学之父”。（2）地位：伽利略的杰出成就为牛顿力学的创立奠定了基础。（二）物理学：牛顿（16431727）的经典力学牛顿是英国著名的数学和物理学家。牛顿最辉煌的成就是建立经典力学的基本体系，他还是微积分的创立者之一。【点拨】牛顿力学体系牛顿力学体系的建立。牛顿出身于一个贫苦的小农家庭，后以减费生进入剑桥大学，在他的舅父和老师的帮助下，成长为英国著名的物理学家、数学家。牛顿在科学史上享有崇高地位，在自然科学领域内作出了奠基性的贡献。1687年，他发表了科学巨著自然哲学的数学原理，把物体的运动规律归结为运动三大定律和万有引力定律，由此建立起一个完整的力学理论体系，即牛顿力学体系（也称经典力学体系）。实现了物理学上的第一次打飞跃。牛顿力学体系建立的巨大意义。牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一理论中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。利用万有引力定律可以计算天体的质量，海王星、冥王星的发现就是应用该定律取得重大成就的例子。（三）生物学：达尔文与进化论（18091882）英国博物学家达尔文1831年起乘英国海军勘探船“贝格尔号”，做了历时5年的环球科学考察，在动植物和地质方面进行了大量的考察和采集。他总结了前人在分类学、比较解剖学、地质古生物学和进化思想方面的成就，再加上自己亲身考察以及对大量动植物变异作用的系统研究，形成了生物进化的理论。1859年出版了物种起源一书，系统地阐述了生物界千万种的动植物（包括人类），都是由简单到复杂、由低级到高级进化而来的，创立了以自然选择、适者生存为基础的生物进化学说。【点拨】进化论的影响它从根本上推翻了长期统治生物学研究的“神创论”思想，极大地震动了学术界，从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在在生物界中的位置的看法。此后，进化论被运用到人文领域，形成了许多令人耳目一新的学说。恩格斯对达尔文进化论给予很高的评价，认为它是19世纪自然科学三大发现之一。（四）能源方面1、瓦特与蒸汽机在蒸汽机发明以前，人类主要利用水力、风力、畜力作动力，这有很大的局限性，使工厂主要分布在河流峡谷等边远地区。1769年瓦特开始改良蒸汽机，吹响了第一次能源革命的号角。1785年，瓦特终于完成了对纽可门蒸汽机的改新，将其投入使用，大大推动了机器的普及和发展。意义：蒸汽机的使用，大大推动了机器的普及和发展。为交通运输 、工业等各行各业的的发展铺平了道路，同时使工业布局由分散趋向集中。2、爱迪生与电的应用19世纪后期电力作为一种新能源又登上了历史舞台，人类从此进入了电力时代。而电力的广泛应用与美国发明大王爱迪生的名字是分不开的。爱迪生的发明和改进了我们在日常工作与生活中最为熟悉的电灯、电话、电报、电影等，把人类推进到了万家灯火、通讯便捷的新世界，人们的生活从此更加丰富多彩。【点拨】电的发明电和磁是两千多年前就已发现了的自然现象，但在19世纪以前，人们始终认为两者是互不相关的。1820年，丹麦物理学家奥斯特首次发现电流周围存在着磁场。在一次实验中，他在一根直导线的附近放了一枚小磁针，使磁针和导线平行，当导线中有足够强的电流通过时，磁针突然偏转，并与导线垂直，从而证明了电流周围存在着磁场。这就是著名的奥斯特实验。这一发现把电和磁联系起来，为电磁学的系统研究工作奠定了基础。此后，电和磁的研究在欧洲一些主要国家中迅速开展。在奥斯特发现电生磁以后，英国物理学家、化学家法拉第就开始探索怎样“把磁转化为电”。经过10年的努力，终于在1831年通过实验发现了电磁感应现象：闭合电路中一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，闭合电路中就有电流产生。1851年，他确立了电磁感应定律：电路中感生电动势的大小，与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。电磁感应现象的发现，是19世纪电磁学的辉煌成就，为制造发电机和电动机提供了理论基础，为人类开辟了一种新的能源，打开了电力时代的大门。但从法拉第实验到应用于生产的发电机，中间还经历了35年（1866年西门子研制成功自激直流发电机）。19世纪70年代，以电力的广泛应用为首要标志的第二次工业革命开始了，人类由蒸汽机时代跨进了电气化时代。从电磁学的实验和理论研究到电力时代的出现，生动地表明，科学对生产的发展，不仅能起直接的推动作用，而且已经走在生产的前面，起了指导作用。由此，我们也可以加深对邓小平同志提出的科技是第一生产力的观点的理解。三、 近代科学技术革命【知识结构】著作：天体运行论 哥白尼 学说：提出了太阳中心说 地位：哥白尼的太阳中心说从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，哥白尼是近代天文学的奠基人 从哥 布鲁诺：宣扬哥白尼的太阳中心说 白尼 开普勒；提出了行星运行三大定律，被称为天上的立法者。 到伽 著作：关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话 近 利略 伽利略 贡献：强调研究自然必须进行系统得观察和实验 代 地位：是意大利的天文家和物理学家，是近代实验科学的先驱 科 经典著作：自然哲学的数学原理 学 牛顿的 物理学成就 万有引力定律 技 经典 力学三定律 术 力学 数学成就：是微积分的创立者 革 影响：牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是工程技术的理论基础 命 达尔文 著作：物种起源 与进化 进化论 自然选择、适者生存 论 影 响：从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在在生物界中的位置的看法。 瓦特与 改良蒸汽机 蒸汽机 影 响：大大推动了机器的普及和发展。为交通运输 、工业等各行各业的的发展铺平了道路。 电的使用 人类从此进入了电力时代 爱迪生 主要发明 电灯、电话、电报、电影等 【基础知识训练】 一、选择题1哥白尼“太阳中心说”的巨大进步意义在A.为近代科学奠定了基础 B.使自然科学从神学中解放出来C.使人们认识到人类是地球的主人 D.确立了人类的科学的宇宙观2被誉为“自然科学的独立宣言”的著作是A.天体运行论 B.关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话C.自然哲学的数学原理 D.物种起源3被后世科学家称为“天上的立法者” 的是A.哥白尼 B.布鲁诺 C.开普勒 D.伽利略4被称为“实验科学之父”的是A.哥白尼 B. 伽利略 C.牛顿 D.达尔文 5牛顿最辉煌的科学成就是A.创立了近代科学 B.创立了微积分 C.创立现代工程力学 D.建立了经典力学的基本体系6达尔文发表的物种起源发表后，引起了宗教势力的强烈反对，他们叫嚣“打倒进化论”、“粉碎达尔文”等。这说明了：达尔文的进化论给上帝创造万物说以沉重一击 达尔文的进化论动摇了宗教神学的根基 达尔文的进化论反映了新兴资产阶级的要求 达尔文的进化论具有严密的科学性A. B. C. D. 7最早发明蒸汽机的是A. 瓦特 B. 格拉姆 C. 麦克斯韦 D. 纽可门8在电和磁的关系上，最伟大的一次突破性成果是谁完成的A、奥斯特 B、赫兹 C、麦克斯韦 D、法拉第9让发电机原理走出实验室,给人类带来新的光明的“普罗米修斯”是10下列重大发明出现的先后顺序是：达尔文发表物种起源 瓦特开始改良蒸汽机 “日心说”的发明A. B. C. D.二、非择题11 文艺复兴时期，波兰天文学家哥白尼发表了天体运行论一书，否定了此前的地心说，认为宇宙是有限的，“地球肯定不是行星轨道的中心”“太阳是宇宙的中心”。结合所学知识，评价哥白尼“太阳中心说”的意义及局限。12阅读下列材料材料一 苹果为什么垂直落地?为什么不向旁边、不向上而总是向着地面落下呢?我想这一定是地球吸引它的缘故。苹果、月亮不都是一样吗?月球围绕地球转，无疑是地球吸引力像一条看不见的绳索，在拉着月球，如果真如此，地球以及其他一切行星也肯定都被吸引着。那么，能否认为这种引力是作用于任何两个物体的物质的普通性呢? 摘自牛顿的主治医生斯库的日记 材料二 我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。 摘自牛顿临终遗言 材料三 生物母体生出的众多后代，为攫取生活的必需条件而斗争，众多的后代不会绝对相同，其中优秀的物种在生存竞赛中取胜了，其他被淘汰了，这就是优胜劣汰。 摘自物种起源)序请回答： (1)根据材料一和二举出牛顿捡到的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”。 (2)材料三是达尔文的什么学说?其核心是什么?(3)为什么说达尔文在牛顿之后，最终逐走了上帝? 【答案及解析】1A 本题考查学生对太阳中心说作用的理解能力。太阳中心说的提出，仅仅是动摇了封建神学的理论基础，而不是将自然科学从神学中解放出来。它仅仅是为近代科学奠定了基础。2A 近代自然科学的产生首先是从天文学开始的，其标志就是哥白尼的天体运行论。 方法技巧 对于教材中的一些标志性事件要及时进行总结，分类归纳记忆。3C 本题考查学生的再认再现历史基础知识的能力。开普勒的突出贡献在于捍卫日心说，并提出了行星运行三大定律，被称为天上的立法者。4B 伽利略强调研究自然必须进行系统得观察和实验，开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学。5D 本题的限制条件是最辉煌的科学成就。牛顿的主要贡献是B 项和D项， 而二者比较D项是其最主要的贡献。 方法技巧 解答此类试题要注意试题的限制条件。6A 本题是一道组合选择题，因此在解答时刻采取排除法。 项的表述明显错误，与新兴资产阶级无关。项也错误，不符合题干的要求。因此选A。方法技巧 对于组合类选择题最好的解决办法就是采取排除法。7D 注意瓦特是改善蒸汽机，蒸汽机的发明者是纽可门。8D 本题是一道典型的最佳选择题，在电和磁的研究过程中，前三者都有突出贡献，但只有法拉第发现了电磁感应现象，才为发电机的发明提供了理论依据。这是理论从实践中来，又指导实践的更高层次的飞跃，所以是最伟大的。9C 本题引用英语人命让学生判断，从而使试题新颖，给人耳目一新的感觉。但本题仍然考查的是教材的基础知识，本题实际考查的是给人类带来光明的科学家是，由此判断是爱迪生，结合图中的名字只能选C。10A 物种起源一书的出版是在1859，瓦特开始改良蒸汽机是在1769年，而1543年出版的天体运行论使“日心说”问世。因此选A11意义：推翻了“上帝选定地球为宇宙中心”的谬论；哥白尼开启的天文学革命使科学从神学中解放出来，成为近代自然科学的开端；体现了反对愚昧、崇尚理性和客观的认识世界的精神。局限：其学说具有局限性，因为宇宙是无限的，不是有限的，太阳也不是宇宙的中心解析 本题选自2002年春季高考试题，主要考查分析历史问题的能力。题目已对哥白尼“太阳中心说”的主要结论作了介绍，解答时首先应根据题目中“结合所学知识”的提示，回想哥白尼生活时期的时代背景，以此作为解决问题的基本依据；其次，对哥白尼“太阳中心说”作全方位的对比，既考虑其意义，又指出其局限。考虑其意义时，可着眼于人类天文学说的进步、自然科学的形成、对天主教会信奉的地心说的冲击等方面；思考其局限时，可从其一些绝对化的表述入手，并参照所学到的另一天文学的观点加以提炼。12(1)创立微积分、物体机械运动的三大定律和万有引力定律(牛顿力学体系)。（2）生物进化论，优胜劣汰。 (3)神学认为世界是上帝创造的，各种物种从被上帝创造那一天起，是不变的。牛顿力学体系把天上、地上的物体运动概括在一个理论之中，把神上帝从无生命的研究领域中驱逐出去。达尔文生物进化论把变异和自然选择看作物种起源的首要因素。证明了造物主上帝根本没有存在的必要。把神从有生命现象的研究领域中驱逐出去，最终完成了驱逐上帝的任务。解析 从苹果落地的故事可以得出材料1和材料2的言论者是牛顿。由此解答第一问的答案。第二问达尔文的学说很显然是生物进化论学说，其核心是从材料中归纳出来“优胜劣汰”的思想。第三问实际上是回答生物进化论和牛顿成就的影响。【课后习题提示】解析与探究 它充分说明，科学是思想的武器，只有用科学武装起来的思想才是最具有战斗力的。近代科技为人类观念变革提供了强大的动力。自我测评1、（1）哥白尼，波兰天文学家哥白尼发表了天体运行论，提出了太阳中心说。哥白尼的太阳中心说从根本上改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且在根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学