课件专题十六课题43近代以来世界的科学发展历程2

课题43近代以来世界的科学发展历程

必备知识·拓展融合一、近现代物理学的发展1.牛顿经典力学体系的建立:时代背景①中世纪___________的学说长期被教会奉为教条②近代科学诞生后,亚里士多德的力学不断受到质疑奠基伽利略创立_________定律,推翻了亚里士多德的学说建立1687年,牛顿撰写的《___________________》出版内容惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律;_________定律意义①完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合②使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证③使科学摆脱神学束缚,成为近代科学形成的标志④促进了近代自然科学的发展亚里士多德自由落体自然哲学的数学原理万有引力2.量子理论的建立与发展:(1)建立:_______于1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述了_________,标志着量子理论的诞生。(2)发展。(3)意义: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;使人类对微观世界的认识有了革命性的进步。普朗克量子概念3.相对论的创立:狭义相对论创立_____年《论动体的电动力学》发表,标志着狭义相对论的建立内容①___________都与物质运动有关②时间和空间随着物质运动_____的变化而变化广义相对论创立_____年,爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中,从而建立了广义相对论内容①物质存在的现实空间是_____的②___________取决于物质的质量及其分布情况③空间弯曲的程度体现为_______强度1905时间和空间速度1916弯曲空间的结构引力场历史意义①是对近代物理学理论框架的重大突破,揭示了___________的可变性②是人类思想发展史中的一次___________,对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响③相对论同量子理论一起,构成了现代物理学的_____________空间、时间根本性变革基本理论框架【关键词汇】近代科学(1)近代科学是指在搜集材料的基础上,从现象深入本质,从经验定律上升为系统的科学理论。(2)它是建立在观察、试验基础上的实验科学,并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化。(3)它发展了以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法,确立了一系列定量的科学定律。【知识补遗】1.近代自然科学的形成(1)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;(2)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.牛顿力学体系的特征(1)注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系,并由此得出重要结论。(2)力学体系的数学化。主要运用微积分做计算工具,这种数学化源于自然界内在的数学关系。【易错陷阱】经典力学与工业革命的关系经典力学为工业革命中的技术发明和改良提供了理论基础,间接推动了工业革命的开展。二、追寻生命的起源——达尔文和进化论1.背景:2.标志:1859年,达尔文出版《_________》。3.内容:生物经历了从低级向高级、从简单到复杂的发展过程。提出__________________的原理。4.进化论的传播:1863年,赫胥黎发表《_____________________》,论证进化论观点,使进化论得到了广泛的关注和了解,并为越来越多的人所接受。物种起源物竞天择,适者生存人类在自然界中的位置5.影响:(1)否定了神创说,挑战了封建神学,促进了人类认识的飞跃。(2)把发展变化的思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代。(3)为资产阶级反封建斗争提供了思想武器。(4)为马克思主义理论提供了自然史基础。(5)推动了殖民地半殖民地国家反殖斗争,使救亡图存运动兴起。【知识补遗】达尔文被称为"生物学领域的牛顿”的原因(1)达尔文进化论的提出,是人类思想史上划时代的大事,它有力地挑战了封建神学创世说。(2)达尔文进化论极大地促进了欧洲的思想解放,使人们的世界观发生了根本性的变化。(3)正如17世纪牛顿把"造物主”从物理学研究领域驱逐出去一样,达尔文又把"造物主”从生物学的研究领域驱逐出去了。

【以图解史】近现代科学理论三、从蒸汽机到互联网——近代以来的科技革命1.第一次工业革命:主要领域主要成就棉纺织业(1)1765年,___________发明“珍妮机”,标志着工业革命的开始(2)1769年,阿克莱特发明___________(3)1779年,_________发明“骡机”,提高了纱的产量和质量(4)1785年,卡特莱特研制出___________蒸汽机的改良1769年英国工人_____改良纽可门蒸汽机,1782年又设计出双向汽缸的蒸汽机和一套连杆曲柄传动装置哈格里夫斯水力纺纱机克隆普顿水力织布机瓦特主要领域主要成就交通工具的改进(1)1803年美国人_______制成汽船(2)1814年英国人_________研制成蒸汽机车,1825年新设计的“旅行”号机车试车成功,昭示着“铁路时代”的到来机械加工制造业(1)1794年,英国人_______发明移动刀架,1797年制成车床,使刀具制造实现了_______(2)19世纪初,新工业部门_________制造业诞生,近代_____________最终确立富尔顿史蒂芬孙莫兹利机械化机械加工工业生产体系2.第二次工业革命:主要领域主要成就电的发明和应用(1)1831年英国的_______发现_________现象,提出_______的理论基础(2)俄国物理学家_______制成第一台实用的电动机(3)1866年德国人西门子发明了_______(4)1870年比利时人_______制成了最早具有商品价值的直流电动机法拉第电磁感应发电机雅可比发电机格拉姆主要领域主要成就内燃机的发明和应用(1)19世纪80年代德国人___________和戴姆勒各自独立制成以汽油为燃料的内燃机(2)1887年狄塞尔发明_______(3)应用:汽车、远洋轮船、_____等陆续出现化学工业的建立1867年,瑞典人_______发明炸药电讯工具的创制(1)1837年美国人_______发明了有线电报机(2)1876年,美国人_____发明电话机,在通信领域将世界连成一体(3)意大利人_______横跨大西洋传送无线电信息成功卡尔·本茨柴油机飞机诺贝尔莫尔斯贝尔马可尼3.现代科学技术:主要领域主要成就计算机技术(1)发明:_____年,美国研制出第一台电子计算机(2)发展阶段:电子管、_______、集成电路和大规模集成电路四个阶段互联网技术电子计算机与通信技术相结合的技术,以数字化的方式存储、处理和传播的电子媒介,它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1946晶体管【易错陷阱】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。

【以图解史】1.蒸汽时代的到来2.近现代科技革命发展历程关键能力·素养提升探究点一近代自然科学【情境素材】1.内容材料规则Ⅱ因此,对同类的自然效果,应尽可能归之于相同的原因。……

规则Ⅲ物体的性质……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Ⅳ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》思维交互:根据材料,说明17世纪的科学研究方法出现了怎样的"革命”。

2.特点和意义材料在近代科学革命时期,自然科学与宗教神学的殊死搏斗集中在如何认识"天、地、人”这些最根本的问题上,哥白尼的太阳中心说,揭示了"天地”的奥秘,哈维的血液循环理论使"人体”生理解剖构造昭然天下。在实验观测的基础上,它们以叛逆教会的姿态告诉世人:没有什么信条不可怀疑,没有什么学说不可改变。它们作为近代科学革命的两大檄文,是向宗教权威发出的挑战书,也是自然科学借以宣告独立的宣言书,科学作为神学附庸的地位不复存在。——摘编自肖耀根《世界近代科学革命事件及其意义》思维交互:根据材料,概括近代科学革命的特点及意义。

提示:特点:反对宗教神学;以实验观测为基础。意义:冲击了宗教神学统治,促进了思想解放;科学取得了独立发展地位,不再是神学的附庸。【史论阐释】一、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。二、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方面,分门别类加以研究,着眼于自然界特殊的具体问题,探索各种运动形式的特殊规律。2.近代科学是实验科学:近代科学理论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:近代科学不仅以科学实验为基础,在理论上也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。探究点二三次技术革命【情境素材】材料一事实上,在18世纪和19世纪早期,科技进步最明显特征之一就是,发明者中大部分是天才的修补工、自觉的机修工和工程师以及其他自学成才者。——卡梅伦《世界经济简史》思维交互:(1)根据材料一,概括蒸汽时代与科技的关系。材料二1870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,它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。——《全球通史——1500年以后的世界》思维交互:(2)根据材料二,概括电气时代与科技的关系。提示:"电气时代”的发明与工业生产发生了紧密的联系,工业进步直接来自科学理论的突破,反过来工业生产直接支持科技的研发。

材料三马克思曾指出,科学技术是生产力。邓小平在发展与继承马克思主义的前提下,认真分析了科学技术与生产力之间的关系,提出:"马克思讲过科学技术是生产力,这是非常正确的,现在看来这样说可能不够,恐怕是第一生产力。”思维交互:(3)论证材料三中邓小平"科学技术是第一生产力”的观点。

提示:科学技术是第一生产力,可以从近现代西方几次科技革命的历史中得以证实。从18世纪-19世纪中期以英国为中心的蒸汽机技术革命,一直到19世纪下半叶-20世纪初以美国为中心的电力技术革命,每一次大的科技突破,都伴随着生产力深刻变革和人类社会的巨大进步,特别是第二次世界大战以来以日本和欧美为中心、以电子计算机技术及生物技术、新材料技术、激光技术、航天航海技术等为代表的高科技革命,更是以其发展速度快、规模大、影响范围广泛、作用深远的特点,日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,推动经济和社会突飞猛进、日新月异地向前发展。科学技术成为推动生产力发展的最活跃因素,成为促进社会进步的决定力量,成为综合国力竞争的关键。【史论阐释】三次科技革命的影响

1.积极影响:(1)极大地提高了社会生产力。

(2)改变和丰富了人们的生活,生活水平普遍提高。

(3)政治上要求进一步民主化,使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利。

(4)第一次工业革命巩固了资本主义各国的统治基础;第二次工业革命后形成了垄断组织,克服了部分资本主义生产的无政府状态;第三次科技革命中互联网产生,更加方便了人们的生活。

(5)扩大了人类对自然的认识和改造能力。2.消极影响:(1)资本主义国家加紧了对殖民地、半殖民地的掠夺,加剧了当地的贫穷与落后。第三次科技革命进一步扩大了发达国家与发展中国家的经济差距。(2)对环境的污染日趋严重。(3)如果无限制地发展工业,必然会造成资源的浪费和枯竭。(4)互联网给人类带来了巨大的挑战。信息泛滥、垃圾信息、网络犯罪等,都给社会经济的发展带来了不利的影响。一些青少年沉溺于网络,不能自拔,对他们的生活、学习和工作产生了极大负面影响。精准预测·命题前瞻1.法国科学家笛卡尔(1596-1650)指出,科学的本质是数学。他说:"我尤其对数学推理的确实性与明了性感到高兴。”他强调科学的目的在于"造福人类”,使人成为自然界的"主人和统治者”。这种认识 (

)A.揭示了自然科学的本质B.推动了自然科学的兴起C.促进了人们思想的解放D.消除了人们的宗教信仰【解析】选C。根据材料"使人成为自然界的‘主人和统治者’”并结合所学可知,笛卡尔的认识有助于以人为本的人文精神的发展,有助于人们摆脱教会神权的束缚,从而推动思想解放,因此C正确。自然科学是研究大自然中有机或无机事物和现象的科学,数学是其方法之一,这不是自然科学的本质,A错误;自然科学兴起的标志是1543年哥白尼"日心说”的提出,B错误;笛卡尔的学说并没有消除人们对基督教的信仰,D错误。

【拔高训练】

"就人类文明史而言,它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之大的成就。”"它”指的是 (

)A.哥白尼的"日心说”

B.牛顿的力学理论体系C.达尔文的进化论D.法拉第的电磁感应现象【解析】选B。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”说明,这一科学成就发生在工业革命之前,且成就巨大,结合所学知识可知,牛顿的力学体系在生产和科学实验中得到广泛应用,其进行推理、演算的逻辑思维也为启蒙运动提供了理性原则,故B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的主张;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.客观上传播了资产阶级价值观B.适应了西欧早期殖民扩张的需要C.揭示了人类社会发展的规律D.推动了西欧思想解放潮流的理性发展【解析】选A。题干中洛克的主张符合光荣革命时期资产阶级的要求,斯宾塞的主张迎合了工业革命时期资产阶级的利益和要求,他们的思想都受到自然科学的影响,故A正确:斯宾塞的社会达尔文主义提出于19世纪,属于工业革命时期,故B错误,近代自然科学揭示的是自然规律,马克思主义揭示了人类社会发展规律,故C错误;社会达尔文主义本身是一种极端的白人种族优越论,故D错误。3.17世纪,一位科学家"在数学、天文学、光学尤其是力学方面的成就,使科学不再是一些杂乱孤立的事实和定律,他为我们留下了一个统一的科学体系,这个体系能解释大量的自然现象,也能用来做准确的预测”。这位科学家 (

)A.揭示了时间和空间的本质属性B.阐明了微观世界的发展演变C.构建了现代物理学的理论体系D.概括了物体运动的基本规律【解析】选D。依据材料判断,这位科学家是牛顿,牛顿的经典力学体系包括物体运动三大定律和万有引力定律,概括了物体运动的基本规律,故选D;爱因斯坦的相对论揭示了时间和空间的本质属性,排除A;普朗克的量子理论阐明了微观世界的发展演变,排除B;构建现代物理学理论体系的是爱因斯坦的相对论和普朗克的量子理论,排除C。4.在启蒙理性鼓舞下,工业革命所显示的巨大力量,将上帝从最后的一块领地上(生物界和有机界)赶了出去。这一结果的出现主要得益于 (

)A.牛顿物理学成功地解释了自然现象B.达尔文确立了有机界的"发展”观C.启蒙思想家揭露了宗教神学的虚假D.浪漫主义思潮激发了对未来的想象【解析】选B。结合史实可知,达尔文生物进化论的提出,否定了上帝创世说,从而将上帝从生物界和有机界驱逐出去,故选B;牛顿物理学中三大定律能够解释自然界中无生命物体的运动现象,将神从无生命领域驱逐出去,排除A;有很多启蒙思想家依然坚持宗教信仰,更没有否定上帝创世说,排除C;浪漫主义是对理性主义的否定和发展,这与题意无关,排除D。5.有人问伽利略,如果抛弃希腊先贤,谁来指导人类?伽利略反驳说:"只有盲人才需要指导。有眼睛和有思想的人必须利用这些能力自己寻找答案。”这表明伽利略 (

)A.具有理性精神 B.深受启蒙思想影响C.宗教意识淡漠 D.背离了古希腊精神【解析】选A。伽利略认为"有眼睛和有思想的人必须利用这些能力自己寻找答案”。这表明伽利略具有独立思考能力,这是理性精神的体现,故A正确;启蒙运动是在17—18世纪,与材料时间不符,故B错误;材料信息体现不出伽利略宗教意识淡漠,故C错误;伽利略鼓励独立思考,不能说背离了古希腊精神,故D错误。

6.19世纪中后期,牛顿等科学家所推崇的"一个精确的、可以被准确度量、并且被严格决定了的宇宙观”被逐渐抛弃,取而代之的是遵循非决定论的概率规律的世界。这一变化主要是因为 (

)A.经典力学科学解释了自然现象B.生物进化论阐述了动态世界C.量子论揭示了微观世界的奥秘D.相对论改变了人们时空观念【解析】选B。材料强调的是动态运动的世界取代可以被准确度量、并且被严格决定了的宇宙观,这主要和生物进化论有关,B正确;经典力学研究的是宏观物理世界,与材料无关,A排除;量子论研究的是微观物理世界,与材料无关,C排除;相对论认为时间和空间是一种相对的关系,与材料无关,D排除。7.阅读材料,回答问题。(12分)西方财富观演变一览表语境转换主要观点第一阶段“什么东西是财富”哥伦布:黄金真是一个奇妙的东西!谁有了它,谁就成为他想要的一切东西的主人。孟克列钦(1575-1621年):财富就是货币,就是金银,而商品流通则是获得金银的最重要的方法,对外贸易是一国财富增殖的源泉语境转换主要观点第二阶段“是什么东西创造财富”亚当•斯密(1723-1790年):财富的源泉是一国国民每年投入的劳动,所有劳动的生产物构成了一国的财富大卫•李嘉图(1772—1823年):自由贸易才能发展英国工业,从而为全社会创造更多的财富。收入的分配状况对财富的增长影响重大第三阶段“是什么东西能使财富增长”20世纪末,罗默、卢卡思等提出了“新增长理论”。认为技术是内生的