第四编自然科技常识与环境保护

1、第四编 自然科技常识与环境保护第一章 自然与高科技常识1.考核知识点天文地理生物化学数学物理计算机与智能技术 信息与通信技术 生命科学与能源科学技术 新材料科学与先进制造技术 现代交通与航空航天技术 科技丰碑人物 2.考核要求 识记部分（1）热带气旋的概念发生在热带海洋上的气旋性环流，是热带低压、热带风暴、台风或飓风的统称。（2）沙尘暴的概念 通常指大风扬起地面的尘沙使空气浑浊，水平能见度小于 1 km 的风沙现象。（3）寒潮的含义冬半年大规模冷空气活动， 常引起大范围强烈降温、 大风，常伴有雨、 雪的天气。（4）大气压的含义亦称“ 大气压强”。重要的气象要素之一。 由于地球周围大气的重力而产

2、生的压 强。（5）泥石流的概念是指在山区或者其他沟谷深壑， 地形险峻的地区， 因为暴雨暴雪或其他自然灾害 引发的携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。（6）洪水的概念洪水通常是指由暴雨、 急骤融冰化雪、 风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅 速增加或水位迅猛上涨的水流现象。（7）火山的含义岩浆活动穿过地壳， 到达地面或伴随有水气和灰渣喷出地表， 形成特殊结构和锥 状形态的山体。（8）地震的含义、地震的类型及划分标准地震，是地球内部发生的急剧破裂产生的震波， 在一定范围内引起地面振动的现 象。划分标准不同，地震类型也不同。（9）海啸的含义 海啸是由水下地震、 火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动造成的

3、海面恶浪， 并 伴随巨响的现象。是一种具有强大破坏力的海浪，是地球上最强大的自然力。（10）能源的概念 能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。（11）太阳能的含义 太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能，其中约二十亿分之一到达地球大气 层，是地球上光和热的源泉。（12）微生物、细菌的概念 微生物是一类繁殖快、分布广、体型微小、结构简单、肉眼看不到或看不清楚， 必需借助显微镜观察的微小生物。包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立 克次氏体、衣原体和蓝细菌（过去称蓝藻或蓝绿藻） ，属于真核类的真菌（酵母 菌和霉菌）、原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒 等。细菌：

4、广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹， 只存在称作拟核 区（或拟核）的裸露 DNA 的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。 人们通常所说的即为狭义的细菌， 狭义的细菌为原核微生物的一类， 是一类形状 细短，结构简单，多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、 个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。（13）新陈代谢、同化作用、异化作用的含义 新陈代谢： 生物体从环境摄取营养物转变为自身物质， 同时将自身原有组成转变 为废物排出到环境中的不断更新的过程。同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用

5、：将自身有机物分解成无机物归还到无机环境并释放能量的过程。（14）食物链的含义 食物链：在生态系统各生物之间，通过一系列的取食和被取食的关系，不断传递着生产 者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫食物链。（15）化学变化的定义 有新物质产生的变化，叫做化学变化。（16）化合物的定义、分类 化合物由两种或两种以上的元素组成的纯净物。 化合物主要分为有机化合物和无机化合物。（17）有机化合物的定义 有机物是碳氢化合物及其衍生物的总称，有机物是生命产生的物质基础。（18）无机化合物的定义 通常指不含碳元素的化合物，但碳的氧化物、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等除外。（19）糖类的定义 糖类，又称碳水化合

6、物，是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称， 一般由碳、氢与氧三种元素所组成。（20）糖类主要代表物质：葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素葡萄糖是单糖， 蔗糖是双糖，淀粉和纤维素是天然高分子化合物， 可水解为单糖。 糖类是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。（21）蛋白质的定义、蛋白质的变性反应 蛋白质是不同氨基酸以肽键相连所组成的具有一定空间结构的生物大分子物质。 在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结 起来这种凝结是不可逆的， 不能再使它们恢复成原来的蛋白质。 蛋白质的这种 变化叫做变性（22）石油的基本组成石油又称原油， 是从地下深处开采的棕黑色可

7、燃粘稠液体， 主要是各种烷烃、 环 烷烃、芳香烃的混合物。 它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混 合物，与煤一样属于化石燃料。（23）酸的定义酸是电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物。 例如：H2SO4（硫酸）,HCI（盐 酸），HNO3（硝酸），H2CO3 （碳酸）（ 24）碱的定义碱是电离时产生的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物。例如：NaOH（氢氧化钠），KOH（氢氧化钾），Ca（OH）2（氢氧化钙），NH3 出0（氨水）（ 25）盐的定义盐是电离时生成含有金属阳离子（或 ”日4+铵根）和酸根离子的化合物。例如： Na2CO3（碳酸钠），CuSO4（硫酸铜），NH4NO3

8、 （硝酸铵）（ 26）电解质的定义 水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐都是电解质； 在上述两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质， 蔗糖、乙醇等都是非电解 质。（ 27）盐类的水解在溶液中盐的离子跟水所电离出来的 H+或OH-生成弱电解质的过程叫做盐类的 水解。盐类的水解所需条件： 盐必须溶于水， 盐必须能电离出弱酸根离子或弱碱 阳离子。（ 28）溶解度的定义在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做 这种物质在这种溶剂中的溶解度。（ 29）勾股定理的内容在我国，把直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方这一特性叫做勾股定 理或勾股弦定

9、理，又称毕达哥拉斯定理或毕氏定理。（ 30）平均数的含义平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数。 平均数是表示一组数 据集中趋势的量数，它是反映数据集中趋势的一项指标。（31）算术的含义算术是数学中最古老、最基础和最初等的部分，它研究数的性质及其运算。把数 和数的性质、数和数之间的四则运算在应用过程中的经验累积起来， 并加以整理， 就形成了最古老的一门数学 一一算术。在古代，全部数学就叫做算术；现代的代 数学、数论等最初就是由算术发展起来的。后来，算学、数学的概念出现了，它 代替了算术的含义，包括了全部数学，算术就变成了一个分支了。（32）最优化问题最优化一般可以分为最优设计、最优

10、计划、最优管理和最优控制等四个方面。最优化方法是为了达到最优化目的所提出的各种求解方法。从数学意义上说，最优化方法是一种求极值的方法，即在一组约束为等式或不等式的条件下， 使系统的目标函数达到极值，即最大值或最小值。从经济意义上说，是在一定的 人力、物力和财力资源条件下，使经济效果达到最大（如产值、利润），或者在 完成规定的生产或经济任务下，使投入的人力、物力和财力等资源为最少。最优 化问题的求解方法一般可以分成解析法、直接法、数值计算法和其他方法。（33）物理学：物理学研究对象；物理变化；能量守恒定律；国际单位制物理学研究对象：物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学，

11、是在人类探索自然奥秘的过程中形成的学科。物理变化：没有生成其他物质的变化。能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。国际单位制：国际计量会议以米、千克、秒为基础所制定的单位制。后经修改和补充，成为世界上通用的一套单位制。（34）力学：力学的研究对象；力的概念及力的作用效果力学的研究对象：力学又称经典力学，是研究通常尺寸的物体在受力下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力的概念及力的作用效果：力是物质间的一种相互作用。力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态。（3

12、5）电学：电荷间的相互作用；电流；电压；电阻；生活用电电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电流：电荷的定向移动形成电流。物理学中把正电荷定向移动的方向规定为 电流的方向。通常用 I 表示电流，国际单位制中电流的单位是单位安培（ A ）。 电压：电压，也称作电势差或电位差， 是衡量单位电荷在静电场中由于电势 不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位 正电荷因受电场力作用从 A 点 移动到 B 点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。国际单 位制中电流的单位是单位伏特（ V ）电阻：在物理学中， 用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。 导体的电阻 越大，表示导体对

13、电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导 体本身的一种特性。国际单位制中，电阻的单位为欧姆（Q）。生活用电：家庭电路中的安全用电。（ 36）电磁学：磁极间的相互作用；电磁感应现象 磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。电磁感应现象： 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。（ 37）光学：紫外线；红外线 紫外线：来自太阳辐射的一部分， 它由紫外光谱区的三个不同波段组成， 从 短波的紫外线 C 到长波的紫外线 A。红外线：在光谱中波长自 0.76至 400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度

14、（-273.15 C）的物质都可以产生红外线。现代物 理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。（ 38）软件、程序、文档概念 软件是一系列按照特定序列组织的计算机数据和指令的集合。 程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。 为实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令。 一般分为系统程序和应用程序 两大类。文档是软件开发使用和维护中的必备资料。 文档能提高软件开发的效率， 保证软 件的质量，而且在软件的使用过程中有指导、帮助、解惑的作用，尤其在维护工 作中，文档是不可或缺的资料。（ 39）计算机病毒定义、分类 计算机病毒是指编制或者在计算机程序中

15、插入的破坏计算机功储或者毁坏数据， 影响计算机使用， 并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。 按照计算机病 毒的特点及特性，计算机病毒的分类方法有许多种。（40）防火墙定义防火墙是由软件、 硬件构成的系统， 是一种特殊编程的路由器， 用来在两个网络 之间实施接入控制策略。（41）局域网的定义、功能及组成 局域网是一种在有限的地理范围内 （如一幢大楼、一个校园等 ）的计算机或数据终 端设备互相连接的通信网络。 局域网属于计算机网络， 局域网具有信息交换、 资 源共享、协同工作等基本功能。局域网由网络服务器、工作站或客户机、网络适 配器和传输介质组成。（42）因特网定义及特点因特网是采用 TC

16、P/ IP 协议簇的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算 机网络。其前身是美国的阿帕网 （ARPAnet）。Internet 之所以获得如此迅猛的发展，主要归功于如下的特点：（1）它是一个全球计算机互联网络。（2）它是一个巨大的信息资料。（3）最重要的是 Internet 是一个大家庭，有几千万人参与，共同享用着人类自己创 造的财富 （即资源 ）。（43）万维网 （WWW ）概念WWW是环球信息网（World Wide Web）的缩写，也可以简称为 Web,中文名字 为“万维网”。（ 44）互联网概念 互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。（ 45）电子商

17、务的定义、特征 电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中， 在因特网开放的网络环 境下，基于浏览器 / 服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实 现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、 交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。 电子商务的特征有普遍性、方便性、整体性、安全性和协调性。（46）电子货币的定义、特点电子货币（ElectronicMoney）,是指以电子化和各类交易卡为媒介，以计算机技 术和通信技术为手段， 以电子数据形式存储在银行的计算机系统， 并通过计算机 网络以信息的传递形式实现流通和支付功能的货币。电

18、子货币的特点：（ 1）以电子计算机技术为依托，进行储存，支付和流通；（ 2）可广泛应用于生产、交换、分配和消费领域；（ 3）融储蓄，信贷和非现金结算等多种功能为一体；（ 4）电子货币具有使用简便、安全、迅速、可靠的特征；（ 5）现阶段电子货币的使用通常以银行卡（磁卡、智能卡）为媒体。（ 47）电子政务的定义电子政务：运用计算机、 网络和通信等现代信息技术手段， 实现政府组织结构和 工作流程的优化重组， 超越时间、空间和部门分隔的限制， 建成一个精简、 高效、 廉洁、公平的政府运作模式，以便全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合 国际水准的管理与服务。（ 48）智能机器人的定义及作用 智能机器

19、人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的 “大脑”。在脑中起作 用的是中央计算机， 这种计算机跟操作它的人有直接的联系。 最主要的是， 这样 的计算机可以进行按目的安排的动作。（ 49）智慧家居的定义 智慧家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、无线技术，融合个性需求， 将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信 息家电、场景联动、 地板采暖等有机地结合在一起， 通过网络化综合智能控制和 管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。（ 50）智慧大厦的定义、组成 智慧型大厦功能特征智慧型大厦是现代建筑技术与高新信息技术相结合的产物 , 它产生于 80 年代中至

20、90 年代初的美、日、香港等发达国家和地区。 。 具备如下自动化系统的大厦， 就是智慧型大厦： 楼宇设备管理自动化系统、 通讯 自动化系统、办公自动化和管理信息系统、决策自动化和综合布线系统。（51）数字水印的定义、特点数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入 数字载体当中 （包括多媒体、文档、软件等 ）或是间接表示 （修改特定区域的结构 ）， 且不影响原载体的使用价值， 也不容易被探知和再次修改。 数字水印是实现版权 保护的有效办法，是信息隐藏技术研究领域的重要分支。 数字水印的特点有安全性、隐蔽性、鲁棒性和水印容量。（ 52）数字指纹的

21、定义、作用数字指纹是将不同的标志性识别代码 指纹，利用数字水印技术嵌入到数字媒 体中，然后将嵌入了指纹的数字媒体分发给用户。 发行商发现盗版行为后， 就能 通过提取盗版产品中的指纹， 确定非法复制的来源， 对盗版者进行起诉， 从而起 到版权保护的作用。（ 53）蓝牙技术的定义、特点蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般 10m 内）的无线电技术。能在包括移 动电话、 PDA 、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息 交换。（ 54） IP 电话的定义、特点IP电话是一种通过互联网或其他使用IP技术的网络，来实现新型的电话通讯。低通话成本、低建设成本、易扩充性及日渐优良化的通话质

22、量等主要特点（ 55）全球定位系统的作用、主要组成部分 利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球定位系统，简称 GPS。全球定位系统的作用有导航、测量和授时。 全球定位系统由空间部分、地面控制系统和用户设备部分组成。（ 56）基因和基因组的概念基因是遗传的物质基础，是 DNA （脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的 DNA 分子片段 基因组指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部 DNA 分子。（ 57）染色体的含义染色体是细胞内具有遗传性质的物体，易被碱性染料染成深色，所以叫染色体（染色质） ； 其本质是脱氧核甘酸，是细胞核内由核蛋

23、白组成、 能用碱性染料染色、 有结构的线状体，是 遗传物质基因的载体。（58）转基因食品、干细胞的概念转基因食品是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去， 改造生物的遗传物质， 使其在形状、 营养品质、 消费品质等方面向人们所需要的 目标转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食 品”。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞， 在一定条件下， 它可以分化成多 种功能细胞。（59）基因工程、试管婴儿、生物克隆技术的含义及其研究进展 基因工程又称基因拼接技术和 DNA 重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以 分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源

24、的基因按预先设计的蓝 图，在体外构建杂种 DNA 分子然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、 获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力 的手段。试管婴儿是体外受精胚胎移植技术的俗称，是指采用人工方法让卵细胞和精子 在体外受精，并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。 克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全 相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完 全相同基因组织后代的过程。（ 60）生物科学的进展，如生物的遗传基因规律、 DNA 的双螺旋结构、克隆羊等生物遗传的基本规律： （1）

25、分离定律：在形成配子时，等位基因随减数第一次分 裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。 （2）自由组合定律： 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂、 形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非 等位基因自由组合。DNA双螺旋结构的特点：DNA分子是由两条链组成的,这两条连按反向平行方 式盘旋成双螺旋结构DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替链接，排列在外侧，构 成基本骨架 ;碱基排列在内侧 .两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对;G（鸟嘌呤）一定与C（胞 嘧啶

26、）配对.克隆羊多莉是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞 （乳腺细胞 ）克隆出的羊。 这项研究不仅对胚胎学、 发育遗传学、 医学有重大意义， 而且也有巨大的经济潜 力。克隆技术可以用于器官移植，造福人类；也可以通过这顶技术改良物种，给 畜牧业带来好处。克隆技术若与转基因技术相结合，可大批量“复制”含有可产 生药物原料的转基因动物， 从而使克隆技术更好地为人类服务。 目前，世界第一 批无性繁殖的转基因羊也在英国诞生。（61）能源的概念 能源亦称能量资源或能源资源，是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机 械能等）或可作功的物质的统称。 能源包括煤炭、 原油、天然气、煤层气、水能、 核能、风能、

27、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二 次能源，以及其它新能源和可再生能源 .（62）太阳能的含义 太阳经内部高温核聚变反应，以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量。（ 63）材料：材料分类；新材料及其特点 按照材料的组成分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。按照 材料的应用分为结构材料和功能材料。 新材料是指新近发展的或正在研发的、 性 能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。（ 64）纳米：纳米及纳米技术；纳米材料1纳米=百万分之一毫米。纳米技术是研究结构尺寸在 0.1至 100 纳米范围内材料 的性质和应用的一种技术。当物质到纳米尺度以后， 物质的性

28、能就会发生突变， 出现特殊性能。 这种具有既 具不同于原来组成的原子、 分子， 也不同于宏观的物质的特殊性能的材料， 即为 纳米材料。（ 65）激光加工及特点； 激光存储技术及特点（66）高速公路的定义、分级 高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。（67）高速铁路的定义 广义的高速铁路指使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。（68）高速列车的定义高速列车一般指时速在 200 公里以上的火车。（69）动车组的定义、组成 动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。（70）通用飞机的定义、用途通用飞机是指除从事定期客运、 货运等公共航空运输飞机之外的其他民