2021年高考历史大一轮复习必考热点知识复习：24：近代以来世界科技

24：近代以来世界科技

考点一：近代物理学的奠基人和革命者

（一）经典力学

1.背景：近代科学的诞生以及自由落体定律的创立，冲击了亚里士

多德学说的统治地位。

2.牛顿力学三定律：（时间：17世纪末）

（1）内容：牛顿在研究伽利略（“近代科学之父”，为经典力学的创

立奠定了基础）自由落体定律的基础上，得出了惯性定律和加速度定

律，又在笛卡尔等人对碰撞运动研究的基础上总结出作用力与反作用

力定律。（2）地位：牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础,

成为整个近代物理学的重要支柱。

3.万有引力定律的提出：从研究地球对月球的引力入手，综合了开

普勒等人有关天体力学方面的研究成果，并运用他自己创立的微积分

做计算工具，成功地导出了万有引力定律。

4.牛顿的科学著作：《自然哲学的数学原理》，总结了力学体系以及

在数学、天文学方面的研究成果。

5.牛顿力学体系的意义（或影响）

（1）牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明，

从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。它的确立使

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。（2）使科学摆脱了神学的束缚，近代

科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。

（3）海王星的发现，体现了自然科学所具有的惊人的预见力和巨大

的理论指导意义。

（二）量子论

1.量子论提出的背景：19世纪末，黑体辐射问题成为物理学界的重

大研究课题。

2.量子理论的诞生过程：（1）1879年，奥地利物理学家斯蒂芬通过

实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。（2）德国物

理学家普朗克发现了热辐射过程中的能量分布规律。（3）1900年，

普朗克提出了著名的量子概念。（4）普朗克的《关于正常光谱能量分

布定律的理论》发表，标志着量子理论的诞生。

3.发展：（1）1905年，爱因斯坦运用量子理论成功地解释了光电效

应，得出了光具有波粒二象性的结论。（2）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。（3）在量

子理论基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。

4.意义：（1）量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导

着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。（2）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。（开始从宏观世界深入到了微观世界）

（三）相对论

1.狭义相对论：（1）创立：1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动

力学》一文。（2）内容：时间和空间都与物质的运动有关，随着物质

运动速度的变化而变化。（3）意义：反映的是物体高速运动的客观规

律，是对牛顿力学的继承与发展。

2.广义相对论：（1）创立：1916年，把狭义相对论推广到加速运动

的参考系中。（2）内容：物质存在的现实空间是弯曲的；空间的结构

取决于物质的质量及其分布情况；空间、时间是物质存在的形式。（3）

意义：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.爱因斯坦相对论的影响：（1）是对近代物理学理论框架的重大突

破，形成了全新的时空观、运动观和物质观。（2）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深远影响。（3）

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。

考点二：追寻生命的起源

（一）千年话题一一谁创造了万物

1.古代神话：（1）生物起源：西方神学认为生物是按上帝的旨意和

计划创造出来的，是永恒不变的。（2）人的起源：古代中国有女蜗技

土造人的传说，古代埃及有用黑泥塑人的臆想；古芬兰有怪鸟蛋孵化

成人的故事；古希腊哲学家认为人是由鱼变成的。

2.现代关于生命起源的主要观点：（1）生命起源于其他星体，后来

才被带到地球上来。（2）生命起源于地球自身的演化过程，由C、H、

O、N（碳氢氧氮）等元素逐步演变而成。

（二）近代生命科学的成果

1.群体研究路线：（1）代表：（瑞典）林耐。（2）方法：观察法和分

类法。（3）成果：出版《自然系统》一书，将动植特分类的通用层次

确定为纲、目、属、种四级。（4）意义：为进化论的产生打下基础。

2.个体研究路线：（1）代表：（英）哈维、（德）施莱登、（德）施旺。

（2）方法：解剖和实验。（3）成果：哈维建立血液循环理论；施莱

登提出细胞是一切植物结构中最基本的单位；施旺指出生命的共性是

细胞。（4）意义：施莱登和施旺共同创立了细胞学说，细胞学首次科

学地触及了生命运动的过程，使比较解剖学、生理学和胚胎学获得坚

实基础。

3.微生物学：（1）代表：（法）巴斯德。（2）方法：实验。（3）成果：

证明微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础；（2）发明的巴氏

消毒法（高温消毒）解决了一些食物的变质问题。（4）意义：消毒成

为医学界广泛采用的一种医疗手段；促进了细菌学和免疫学的发展。

（三）达尔文和进化论

1.背景：（1）（法国）拉马克提出了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，为达尔文创立进化论奠定了重要

基础。（2）（英国）达尔文参加了“贝格尔”号军舰的环球考察，发

现物种存在变异。

2.标志：1859年《物种起源》的出版。

3.内容：（1）物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。（2）

自然界进化的规则是物竞天择、适者生存。（3）提出人类起源于古猿

的观点。

4.影响：（1）达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命一击。（2）

证明了整个有机界（有生命物质）都是长期进化过程的产物。

（四）造物主的落寞

1.赫胥黎与威尔伯福斯主教的大辩论：（1）时间：I860年。（2）焦

点：《物种起源》一书。（3）结果：以进化论者的胜利告终。（4）影

响：在同各种反对意见的论战中，进化论在社会上得到广泛的关注和

了解并被接受。

2.1863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，促进了进化论的传播。

3.宗教与科学在人类起源问题上的分歧：（1）在世界观上：宗教认

为，包括人类都是上帝一次性创造的，并且永恒不变；科学则认为世

界万物，包括人类首先是物质的，按照物质演变的规律从低级向高级

发展。（2）在论证方法上：宗教依靠主观想象和圣经来臆断人类起源

于上帝的创造；科学则依靠证据和实验来论证人类起源于物质世界的

进化。

考点三：人类文明的引擎

（一）棉纺织业的技术创新

1.主要技术创新：（1）凯伊，发明飞梭，织布效率提高。（2）哈格

里夫斯，发明“珍妮机”，提高了纺纱效率，纱比较精细，但不结实。

（3）阿克莱特，发明水力纺纱机，纱结实，但是粗糙。（4）克隆普

顿，发明“骡机”，提高了纱的质量和产量。（5）卡特莱特，研制出

水力织布机，提高了织布效率。

2.影响：英国的棉纺织业在在技术上完成了由手工业向机器大工业

的过渡。

（二）蒸汽机的发明、改进及应用（世界跨入蒸汽时代）

1.近代蒸汽动力技术产生的原因：社会生产的直接推动和实验科学

的长期孕育。

2.蒸汽机发展、改进的历程：（1）法国工程师巴本发明带有活塞的

实验型汽缸，可以把热能转化为机械能。（2）1705年，纽卡门等人

合作制造出大气活塞式蒸汽机，被称为纽可门蒸汽机。（3）1769年，

瓦特改进了蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率。（4）1782年，瓦特又

设计出双向汽缸的蒸汽机，并使其动力运动形式从直线往复运动变为

旋转运动（活塞、连杆、曲轴）。

3.蒸汽机的影响：（1）成为“万能的原动机”，是人类继发明用火之

后，在驯服自然力方面的最大成果。（2）使工厂大量出现，历史跨入

了蒸汽时代。

4.蒸汽机推动交通工具改进：（1）1803年，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的蒸汽机车获得成功，昭

示着“铁路时代”的到来。

5.机械加工制造业诞生：（1）1794年，英国人莫兹利发明移动刀架，

1797年制成车床，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一一机械加工制造业诞生，近代工业

生产体系最终确立。

（三）第二次工业革命（世界跨入电气时代）

1.电力的发明和应用

（1）成就：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。1838年，俄国的雅可比制成了第一台实用的电动机。

1866年，德国工程师西门子制成发电机。1870年，比利时人格拉姆

制成了直流电动机。电灯、电话、电车、电报等不断涌现。1882年，

美国人爱迪生在纽约创建第一个发电厂，把输电线连成网络。

（2）意义：电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景，

世界跨入电气时代。

2.内燃机的发明和应用

（1）成就：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。

（2）意义：是科学与技术结合的又一典范，内燃机推动了石油开采

业的发展，加速了石油化学工业的产生。

3.化学工业建立：1867年，瑞典人诺贝尔发明了炸药。诺贝尔开办

生产炸药的工厂。诺贝尔用一部分遗产作为基金，设立了诺贝尔奖。

考点四：向“距离”挑战

（一）立体交通的诞生

1.背景：（1）第二次工业革命使人类社会从蒸汽时代跨入电气时代。

（2）内燃机进入推广使用阶段，推动了汽车工业、航空工业的产生

和发展。

2.表现：（1）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。（2）1887年，人们把内燃机

装配到轮船上。（3）1903年，美国莱特兄弟设计制成一架飞机，试

飞成功，开创了人类交通事业的新纪元。

3.影响：（1）全世界交通运输业迅猛发展。（2）人类从平面交通时

代迅速步入水、陆、空立体交通时代。

（二）穿越大洋的电波

1.背景：从19世纪初开始，欧美的一些发明家利用电磁感应现象研

制通信装置。

2.有线电报：（1）发明：美国人莫尔斯发明了有线电报机。（