近代以来世界科学技术的历史足迹
专题七近代以来世界科学技术的历史足迹
一、课程标准和省考要求
二、教材知识整合
1、经典力学
（1）伽利略——经典力学的奠基者
①意大利著名天文学家和物理学家，近代实验科学的先驱。②主要贡献：天文学方面：自制天文望远镜，证明了哥白尼“日心说”的正确性；物理学方面：发现了自由落体定律，确立了匀速和匀加速运动的概念，为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。（2）牛顿——经典力学的建立者
①物理学方面：1687年，牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一个完整的力学体系，成为近代物理学的重要支柱，实现了物理学史上第一次大飞跃。在这本书中，牛顿提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律。②数学方面：与德国数学家莱布尼茨分别独立创立了微积分。
（3）历史地位：
①牛顿的力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，它以实验为基础，以数学为表达形式；②适用于整个太阳系、一切天体运动和宇宙中的所有物体，使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证（如：根据万有引力定律，人们发现了海王星）；③标志着近代科学的形成，牛顿被誉为“近
代科学之父”。④局限性：经典力学建立在日常生活中常见的低速运动的物体之上，时间和空间是绝对不变的，无法解释物体的高速运动和微观世界。19世纪，经典物理学陷入危机，面临着巨大挑战。同时，也催生了量子论和相对论的诞生。
2、相对论和量子论
（1）量子论
①1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，标志着量子理论的诞生。认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式的变化。
②1905年，爱因斯坦利用量子论成功的解释了光电效应，进一步推动了量子论的发展。③20世纪30年代，奥地利、德国的物理学家建立了量子理论。标志着人类对微观世界的认识有了革命性的进步。
（2）相对论
①1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立狭义相对论。主要内容是：物体运动时，质量会随着物体运动的增大而增加，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。②1916年，建立广义相对论。主要内容是：空间和时间是物质存在的形式，空间不是平坦的而是弯曲的。
（3）意义
①相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，形成全新的时空观、运动观和物质观，是人类思想史上一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响；②相对论和量子论一起构成了现代物理学的基本理论框架，量子理论也标着人类对客规律的认识开始从宏观世界深入到微观世界。
（4）牛顿力学和相对论的关系
①牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，但前提是物体在低速运动的情况下才适用。②爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观（注意：不是否定牛顿力学），指出时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化，并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础。③相对论发展了牛顿力学，牛顿力学只是在低速运动状态下的的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，它所提出的力学概念至今仍是物理学的重要思想。3、进化论
（1）产生背景
文艺复兴、宗教改革和启蒙运动对基督教神学的冲击；资产阶级革命和工业革命的推动；科学技术的进步、生物学知识的积累。
（2）创立过程
拉马克：19世纪初期，法国生物学家拉马克提出了生物是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。
达尔文：1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版，标志着生物进化论的诞生。主要观点：①一切生物都经历了从低级到高级、由简单到复杂的发展过程；②物种不断变异，新物种不断产生，旧物种不断灭亡；③物竞天择、生存竞争、自然选择是自然界的规律。
赫胥黎：1863年，发表《人类在自然界中的位置》，进一步从解剖学的角度论证了人猿同祖的观点，进化论逐渐被科学界普遍接受。
（3）意义
①进化论从根本上推翻了长期统治生物学界的“神创论”，是生物学的一次伟大综合，使生物学成为真正意义上的科学。②把“变化”“发展”的观念引入科学领域，对欧洲思想界、科学界和宗教界产生了巨大影响。恩格斯认为它是19世纪自然科学的三大发现之一。（4）科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源
①当时生产力发展水平低下，人们对自然的认识有限；②神学、宗教、传说对人们思想
的束缚；③近代科学尚未产生。主要原因：生产力水平低下，人们受宗教神学的影响。
4、蒸汽机的发明和电气技术的应用
（1）蒸汽机的发明与应用
①背景：社会生产的直接推动和实验科学的发展孕育了蒸汽动力技术。工业革命开始后，迫切需要解决动力不足的问题。②过程：英国人瓦特对纽克门蒸汽机进行了重大改进（18世纪后期），使蒸汽机的动力形式从直线往复运动变为旋转运动。1785年首先用于纺织业，从此，蒸汽机得到广泛应用（如：汽船、蒸汽机车的发明）。③意义：蒸汽机的发明和应用，改变了人类的动力结构，有力推动了交通运输和机械制造等工业部门的技术进步，人类生产和生活进入“蒸汽时代”；交通的便捷，使世界日益成为一个整体。
（2）电力的广泛应用
过程：①1831年，英国科学家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。②1867年，德国工程师西门子发明发电机，不久比利时人格拉姆发明电动机。电动机和发电机的发明，使电力成为蒸汽动力之后的一种新能源。③1882年，美国人爱迪生在纽约创建第一个发电站，把输电线连接成网络。他发明了电灯、电话等，对电力的广泛应用作出了巨大贡献。④内燃机的发明促进了交通工具的改进，汽车、飞机相继问世；也推动了石油开采业、石油化工的发展。
意义：电力提供了便捷而又强大的动力，极大的推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命；改变了人们的生产和生活方式，人们的生活更加丰富多彩，人类进入“电气时代”。
5、网络技术的发展与影响
（1）网络技术的发展
①1946年，美国人发明世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础。②1969年，美国出于“冷战”需要，建成世界上第一个计算机网络。20世纪90年代以后，由于通讯技术和计算机技术的发展，互联网发展成为全球信息网（WORLD WIDE WEB）。③1993年，中国第一条互联网专线正式开通。
（2）现代信息技术对人类社会的影响
①现代信息技术的发展使人类进入信息时代，促进了知识经济的形成和发展；改变了人们的工作、生活、社会交往和思维方式，方便了人们的日常生活；为教育提供了新的发展空间，引起了一场学习的革命；②现代信息技术的发展也带来很多问题：信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等现象严重影响了社会稳定和健康发展；虚拟社会对人们的生活、学习、工作、交往都有消极影响；特别是一些腐朽落后的文化和有害信息腐蚀了青少年的心灵，使他们痴迷网络甚至走向犯罪。
三、重要问题解析
1、近代科技的发展历程
（1）发展历程及阶段特征：①17世纪：牛顿力学体系的建立，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，反映了宏观物体低速运动的规律，是近代科学形成的标志；哈维的血液循环理论标志着现代生物学的建立。②19世纪到20世纪初：科学技术长足发展，细胞学说、生物进化论、相对论是这一时期的突出成就。③第一次工业革命：蒸汽机的使用使人类进入“蒸汽时代”。④第二次工业革命：以电力的广泛应用为特征，把人类推进到“电气时代”。⑤第三次工业革命：20世纪四五十年代，计算机的应用使人类进入信息时代。
（2）西方近代科技领先世界的原因：①14、15世纪以来，资本主义生产方式逐步确立，为科学技术的发展提供了雄厚的物质基础。②文艺复兴和启蒙运动解放了人们的思想，为科技发展提供了思想武器。③资产阶级革命为科学技术的发展提供了政治保障。④工业革命促
进了科学技术突飞猛进的发展。⑤科学家献身科学的勇气、严谨求实的态度、契而不舍的精神为科技进步作出了卓越贡献。
2、科学技术是一把双刃剑
（1）科学技术是第一生产力。既是先进生产力的主要标志，也是人类文明进步的基石。是推动社会发展的强大动力。（2）科学技术又是一把双刃剑。由于科技应用不当和科技自身的局限，科技发展也会对地球生态环境、人类社会生活和伦理道德产生巨大的负面效应，影响人类社会的可持续发展。我们要趋利避害、实现和谐可持续发展。
四、典型试题探究
1、之所以说相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，主要是相对论（）
①否定了经典力学的绝对时空观②深刻的揭示了时间和空间的本质属性③推动了物理学发展到一个新的高度④使人类对客观规律的认识从宏观世界深入到微观世界
A ①②③
B ②③④
C ①③④
D ③④
2、20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。推动这一变化的是（）
A电的发明和利用 B量子论的提出和发展、
C经典力学的发展 D原子能在军事上的应用
3、20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革，它（）
A否定了经典力学 B打破了绝对时空观
C彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界
4、“自然界存在着规律，而且规律是能够被发现的。这给人类带来从未有过的自信，人们开始用理性的眼光来打量世界”作出这一贡献的科学家是（）
A Darwin
B Watt
C Einstein
D newton
5、历史学家们认为：“17世纪后期科学革命的胜利为启蒙运动提供了先决条件。”据此判断启蒙运动在科学思想方面重要的先驱是（）
A普朗克 B牛顿 C法拉第 D达尔文
6、信息时代对人类社会的影响主要包括（）
①使世界各地区、各民族的联系更加紧密②知识密集型产业在经济生活中日益重要③传统产业脱胎换骨④为教育的发展提供了新的空间，引起了一场学习的革命
A ①②③④
B ①③④
C ②③④
D ②④
7、经典力学体系指的是“以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系”，它包括①惯性定律②加速度定律③作用力与反作用力④一切物体吸引其他一切物体，引力和两个物体的质量乘积成正比，和其距离的平方成反比
A ①②③④
B ①②③
C ②③④
D ②④
8、和相对论一起构成现代物理学框架的是（）
A牛顿力学理论 B万有引力理论 C量子理论 D自由落体理论
9、下列叙述属于达尔文进化论主要观点的是（）
①一切生物都经历了由低级向高级，有简单到复杂的发展过程②生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律③穷人是命运悲惨的弱者，富人则是被上帝选择的强者④直接批判了基督教的上帝创世说
A ①③
B ②④
C ①④
D ①②
10、从蒸汽机的发明和电气技术的应用带来的后果看，科学技术进步对社会发展的作用是（）
①社会生产力大幅度提高②社会结构和世界形势因此改变③人类的生活更加丰富多彩④资本主义经济危机周期性出现
A ①②③④
B ①②③
C ②③④
D ①②④
11、以网络技术为主的现代信息技术对人类社会的影响主要表现在（）
①人们的工作方式的变化②人们生活方式的变化③人们相互交流方式的变化④教育和学习方式的变化
A ①②③
B ①②④
C ①②③④
D ②③④
12、在西方科学史上，既推翻了以亚里士多德为代表的传统自然观，又为牛顿经典力学的创立奠定了基础的科学家是（）
A伽利略 B哥白尼 C牛顿 D达尔文
13、达尔文的《物种起源》认为，在生物进化过程中，新物种起源的首要因素是（）
A自然选择变异 B人工选择变异 C社会选择变异 D遗传变异
14、“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆的抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这段话主要说明牛顿的发现（）A推动了天文学的发展 B使人类彻底摆脱了神学的影响
C促进了人类思想的解放 D使人类开始关注现实世界
15、文艺复兴把神从人们的生活中驱逐出去，哥白尼的“天体运行论”把神从天文学中驱逐出去，17世纪的牛顿把造物主从无生命现象的研究领域驱逐出去，而19世纪把造物主从有生命现象的研究领域驱逐出去的是（）
A达尔文 B法拉第 C居里夫人 D爱因斯坦
16、达尔文的进化论对社会政治和意识形态产生了重要影响，主要表现在（）
①为资本主义的对外扩张和殖民掠夺提供了借口②优胜劣汰的思想鼓舞了被压迫民族的解放斗争③沉重打击了宗教神学④促进了欧洲理性主义的萌发
A ②③
B ②④
C ②③④
D ①②③
17、“他的发明使人类从此开始拥有自己创造的动力，而不再受制于大自然。”这里的“发明”应该指的是（）
A、蒸汽机 B发电机 C电动机 D内燃机
18、19世纪末，经典物理学遇到了被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题。驱散这“两朵乌云”的力量有哪些（）
①爱因斯坦提出相对论②爱因斯坦提出光的量子理论③波尔提出原子的量子理论④普朗克的量子假说
A ①②③④
B ②③④
C ①②③
D ①③④
19、从经典力学到相对论的发展，说明（）
①任何科学成就都是“站在巨人的肩上”的发现②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律④科学的发展是无止境的
A ①②③④
B ①②④
C ②③④
D ①②③
20、美国《基督教科学箴言报》在一篇文章中说：“美国领导的‘沙漠风暴’行动通过摧毁伊拉克的通讯能力而一举将其击溃，由此证明那些像使用巡航导弹一样得心应手的使用奔腾处理器的勇士能够决定战争的胜负。”这说明（）
A决定战争胜负的不是人而是武器 B战争不再是双方经济实力的较量
C现代技术的应用改变了战争性质 D信息技术在战争中起了很大作用
21、近代以来，科技的发展使人们生活发生了巨大的变化，下列选项中的场景不可能出现的是（）
A 1842年，英国女王在电灯下研究远东战况电报
B 1905年，名角谭鑫培表演的京剧被拍成影片
C 1936年，人们通过电视实况转播观看奥运会比赛
D 1998年，上海人通过国际互联网进行网上贸易
22、科学无国界，电力的发明及其应用凝聚着许多国家几代科学家的不懈努力，为此作出贡献的科学家有（）
①法拉第②爱迪生③格拉姆④普朗克
Ａ①②③④Ｂ①②③Ｃ②③④Ｄ①③④
23、人们日常生活中的下列现象源于第二次工业革命的有（）
①打电话拜年②乘公共汽车上班③坐飞机旅行④网上聊天
A ①③④
B ①②③
C ①②④
D ②③④
24、阅读材料并回答问题
据CCTV。Com消息：北京航天飞行控制中心于2007年11月5日11时37分对嫦娥一号卫星成功实施了第一次近月制动，顺利完成第一次“太空刹车”动作。卫星被月球捕获，进入环月轨道，成为我国第一颗月球卫星。
（1）20世纪人类探索太空奥秘的主要成就有哪些？
（2）新中国在航空航天领域还取得了哪些巨大的成就？
（3）假如你是一位新闻发言人，要在大众面前阐述我国首次月球探测工程成功的意义。请你拟定一个100字左右的简短发言。
25、阅读下列材料
材料一瑞典《英里克斯邮报》是世界上仍在出版的最古老的报纸。这家报社于11月29日在其官方网站宣布，自明年1月1日起停印报纸，改为只在网络上发行。办公室负责人说，这一步具有积极意义。——摘自《文汇报》2006年12月23日
材料二 2006年美国《时代》周刊年度人物是网民。2006年接任《时代》周刊总编辑的施腾格尔说:“我愿意看到年度人物是一个人，今年的年度人物确实是一个人，不是计算机或类似的东西。我们只是感到没有哪一个个人可以代表这一现象。”
——摘自中新网2007年8月材料三截至2007年6月30日，我国网民总人数达到1.62亿，半年来平均每分钟就新增100个网民，半年的增长接近去年全年的增长量。
——摘自中新网2007年8月材料四目前全国电话用户达8.5亿户，移动电话用户突破5亿户，互联网用户达1.5亿户，中国境内网站逾80万。——摘自中新网2007年8月（1）从材料一中你读出了哪些信息？
（2）“网民”成为美国颇具影响力的《时代》周刊的年度人物，这说明了什么？
（3）结合所学知识分析材料三、四中中国网络信息技术迅速发展的原因。
（4）综合以上材料，为其拟定一个合适的小标题。
26、阅读下列材料
材料一 1969年，美国国防部为了能在核战争爆发时保障军队内部的通讯联络，建立了由4台计算机互联而成的实验性分组交换网络——阿帕网。到1974年4月，阿帕网扩大到包括15个节点并管理23个大学工作站的规模。1985年美国国家科学基金会建立一个名为NSFnet的高速信息网络，成为互联网的主干网，并向全社会开放，使互联网进入以资源共享为中心的服务阶段。1991年，欧洲核子物理中心发明了用超文本链接网站的环球网（WWW）,也称为“万维网”，从而创造了全新的文献检索和查阅方法，使互联网成为一个巨大的信息库，信息产业逐渐成为全球最炙手可热的新兴行业。如今，美国信息产业的出口已经占到全部出口的半数以上。
材料二信息泛滥、网上黄毒、沉溺于网络以及利用网络犯罪等，已经成为严重的社会问题。孟子说慧能“逐万物而不返”，现代人面临的最大的问题是“逐信息而不返”。面对爆炸的信息，人们有可能对自己的生命缺少体验，综合能力和创造能力逐渐减退乃至消失。因此，有人说：“现代文明面临的最大危机，是如何将信息转换为有组织的知识体系。”
请回答
（1）据材料一分析计算机网络兴起的主要原因是什么？计算机经历了怎样的发展过程？有何影响？
（2）材料二反映了什么问题？你对此有何认识？