高三一轮历史总复习-第29讲 近代以来世界的科技发展历程 讲义【系列一】

2017年高考“2017年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台——教育因你我而变好教育云平台——教育因你我而变第29讲近代以来世界的科技发展历程[理知识体系][背史论术语](1)牛顿《自然哲学的数学原理》的发表，标志着经典力学体系的建立，经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。(2)量子论和相对论是现代物理学的两大基石，相对论提出了新的时空观，量子论提供了新的关于自然界的表述方式和思考方法。(3)达尔文的生物进化论，打破了神学的禁锢，把生物学建立在科学的基础之上。(4)蒸汽机的发明推动了第一次工业革命的发展，人类社会进入“蒸汽时代”。(5)发电机和其他电力技术发明的出现，促进了第二次工业革命的到来，人类社会进入“电气时代”。(6)以互联网为代表的现代信息技术，“缩短”了人类的空间距离，大大加速了人类文明发展的步伐，极大地改变了人们的生活，人类社会进入“信息时代”。知能强化Ⅰ科学理论的飞跃—近代科学革命和追寻生命的起源一、近现代物理学的发展1．经典力学(1)背景：①文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生重要影响。②伽利略开创近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。(2)标志：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。(3)意义：形成以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系。对解释和预见物理现象具有决定性意义。2．相对论和量子论项目相对论量子论背景19世纪，经典力学面临挑战(1)人们对物质的认识深入到原子内部(2)微观的粒子不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论(1)爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应(2)玻尔提出有关原子的量子理论意义(1)否定经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性(2)将经典力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新高度(1)使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。与相对论一起，构成了现代物理学的基础(2)开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式3．经典力学、相对论、量子论三者之间的关系(1)经典力学的创立为相对论的提出奠定了基础。(2)相对论是对经典力学的继承和发展，否定了经典力学的绝对时空观，将经典力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。(3)量子论和相对论弥补了经典物理学的不足。量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基本理论框架，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。(4)三者是继承与发展的关系，一起推动了物理学的发展。4．近代科学发展的原因项目原因社会基础资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础思想基础文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础制度基础欧洲资本主义国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展外在因素中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材主观原因科学家的努力探索，促进了科学的发展二、生物进化论1．背景(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。(2)资产阶级革命和工业革命相继发生，拓宽了人们的视野。(3)细胞学说、拉马克早期生物进化思想等生物学知识的积累。2．标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书。3．内容(1)生物是进化而来的，由低级向高级、由简单到复杂。(2)物竞天择，适者生存，自然选择。4．影响(1)思想解放：有力地挑战了封建神学创世说，极大地促进欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。(2)生物学新时代：把发展变化的思想引入生物界，这不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科，并使它们获得新的发展方向。(3)对中国：19世纪末20世纪初，中国爱国知识分子为挽救民族危亡，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。三、近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系1．思想解放促进了近代科学技术的产生和发展(1)意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究热情。文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。(2)宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件。2．近代科学技术的发展促进了新的思想解放(1)近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一——地心说，给神学以极大冲击。(2)牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。(3)进化论的观点挑战基督教神学所宣扬的神创论，促进了人类思想的解放。1．哥白尼的《天体运行论》于1543年出版后，很少引起人们的注意。后因布鲁诺和伽利略根据该书公开宣传日心说，危及教会统治，罗马教廷在1616年把《天体运行论》列为禁书。这主要说明了()A．近代科学发展排斥了宗教B．专制权力是科学发展的桎梏C．哥白尼与罗马教廷宇宙观不同D．《天体运行论》缺乏科学依据解析：选B罗马教廷将《天体运行论》列为禁书说明宗教专制制约了科学的发展，故B项正确。2．(2018·长郡中学月考)1900年4月，物理学权威开尔文勋爵指出：“物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。”开尔文勋爵得出这一结论的主要依据是()A．相对论体系日渐走向完善B．现代物理学两大支柱已出现C．科技革命加速物理学发展D．近代物理学的门类较为齐全解析：选D相对论体系形成于1905年爱因斯坦狭义相对论提出之后，不符合时间限制，故A项错误；现代物理学两大支柱是相对论和量子论，此时还未出现，故B项错误；材料反映出物理学的发展加速科技革命，故C项错误；材料中“物理学的大厦已经建成”，反映出在相对论和量子论出现之前，开尔文勋爵认为近代物理学的门类较为齐全，故D项正确。3．有人说“牛顿革命的影响远远超出了自然科学的范畴，事实上极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候”。这主要说明牛顿革命()A．激发了法国人极富幻想的探索精神B．促进了文艺复兴运动的开展C．确立了理性化或科学化的思维传统D．推动了宗教改革运动的兴起解析：选C据材料“牛顿革命的影响远远超出了自然科学的范畴，事实上极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候”可知牛顿革命为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，确立了理性化或科学化的思维传统，故C项正确。4．1883年奥地利物理学家马赫所写《力学及其发展的批判历史概论》一书中对牛顿的绝对时间、绝对空间加以批判以及对惯性的理解，对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用。这说明()A．马赫思想促进了物理学的发展B．爱因斯坦创立了相对论C．马赫思想是对经典力学的彻底否定D．牛顿的力学体系缺乏科学性解析：选A根据材料“对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用”，说明马赫的著作对物理学发展有重要的推动作用，故A项正确。5．斯塔夫里阿诺斯说：尽管达尔文主义受到宗教界和其他集团的敌视，他还是对西方社会有着深远的影响。它对适者生存和生存斗争的强调巧妙地与时代倾向相吻合。材料意在说明达尔文主义()A．促进了启蒙思想的广泛传播B．成为西方列强殖民侵略的借口C．推动了亚洲国家的社会变革D．加快西方列强资本输出的进程解析：选B19世纪中期，正处于早期的殖民扩张与掠夺时期，“适者生存和生存斗争”适应了殖民主义的需要，故B项正确。6．(2018·黄石调研)1861年，马克思在一封信中说：“达尔文的著作非常有意义，这本书我可以用来当作历史上的阶级斗争的自然科学根据。”这说明达尔文进化论()A．从科学理论跃升为社会革命B．从默默无闻发展到妇孺皆知C．从科学实验升华为理论阐述D．从自然科学影响到社会科学解析：选D据“我可以用来当作历史上的阶级斗争的自然科学根据”可知进化论为马克思主义提供了思想借鉴，故D项正确。知能强化Ⅱ改变世界面貌的科技—从蒸汽机到互联网1．“蒸汽时代”的到来(1)历史背景：①英国取得资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清障碍。②随着工场手工业的发展，应用机器生产成为可能。③科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。(2)进程：①改良：瓦特改良蒸汽机。②推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。(3)影响：19世纪三四十年代，人类进入“蒸汽时代”。①机器大工业工厂出现，社会化大生产逐渐形成。②形成许多工业城市及工业国家。③蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。2．电气革命的出现(1)理论基础：1831年，法拉第发现了电磁感应现象。(2)技术突破：①发电机、电动机的发明和使用使电力成为新能源。②发电机不断完善，长距离的输变电技术日益成熟。(3)影响：人类进入“电气时代”。①出现新的技术革命浪潮，促进了工业的发展。②改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治。③企业规模扩大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。④城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。3．蒸汽机的发明和电气技术应用的异同蒸汽机发明电气技术应用同①都是由于社会生产需要而产生的成果②都经历了较长时间的反复实践，通过科学实验得以产生并投入生产领域③都是对前人探究成果的总结与升华异①主要在英国完成，代表人物是瓦特①多国多位科学家的共同努力，代表人物是爱迪生②科学与技术尚未真正结合②在科学理论基础上发明产生③使人类进入“蒸汽时代”③使人类进入“电气时代”4．信息技术的发展(1)概况：①1946年，美国研制成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，互联网在美国诞生。③20世纪90年代以后，互联网发展为全球信息网。(2)影响：①积极：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；促进了社会交往方式的发展，改变了人们工作、社会交往方式。②消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。5．科技发展推动社会进步(1)牛顿经典力学和热学引发了第一次工业革命，人类进入“蒸汽时代”。为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。(2)进化论传入中国成为维新变法运动和新文化运动的思想武器，推动了中国社会的进步。(3)蒸汽机的发明，解决了工业革命的动力问题，推动了社会生产力的发展；电气技术的应用，极大地推动了工业生产的发展，人类从此进入了“电气时代”。(4)相对论为人们提供了辩证地看世界的途径，量子论带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展。(5)信息技术推动了“新经济”的诞生，推动了全球化的发展，改变了人们的思想观念、思维方式和生活方式。6．近代以来科学技术的影响项目影响科学成就上科学的发展是永无止境的，任何一次科技的飞跃既是对过去科学成就的超越，也为新的科学成就的出现打下了基础经济上科学技术的发展促进了三次工业(科技)革命的发生，同时，三次工业(科技)革命也为科技的发展提供了条件思想上思想解放促进了科技的发展，科技的发展又为思想解放创造了条件社会生活上近代以来，科技的发展深刻地改变了人类的生活方式，城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力负面影响上科技是把双刃剑，科技在发挥巨大作用的同时，也带来了环境污染、伦理道德问题等负面影响1．1834年，英国新济贫法规定，有劳动能力的失业者必须进“贫民习艺所”，才能得到救济，而那里的条件比最低工资收入的自由劳动者还要恶劣得多。此规定意在()A．缓和社会矛盾缩小贫富差距B．提高了劳动者的生产积极性C．提倡劳动创造财富的价值观D．漠视失业者必备的生存权益解析：选C此规定强调有劳动能力的失业者必须进条件恶劣的“贫民习艺所”，意在提高失业者的再就业能力，提倡劳动创造财富的价值观，故C项正确。2．某学者在论文中提到：“1873年美国人帕尔文制成第一台履带式的以蒸汽为动力的拖拉机，1892年内燃拖拉机在美国首先研究成功……1930年上升到93万台，农业基本实现机械化。”据此，材料反映了()A．工业革命引发农业领域的变革继续深化B．第二次工业革命带来农业生产方式巨大变革C．农业机械化推动了农业产量的提高D．工业发展推动了钢铁制造业的发展解析：选B内燃拖拉机属于第二次工业革命的成果，故A项错误；根据材料可知内燃机的使用促进了农业机械化，带来农业生产方式的巨大变革，材料未涉及农业产量的情况，未突出钢铁制造业，故B项正确，C、D两项错误。3．如果没有麦克斯韦在理论上证明无线电波的存在以及赫兹的实验验证，除了幻想家外，谁都不会想到不要导线就可以传递信号。材料可用于说明第二次工业革命中()A．科学与技术真正结合B．技术推动了科学理论进步C．电报成为标志性成就D．电报发明具有偶然性解析：选A由材料信息可知，在第二次工业革命中，先有理论上的突破，然后才有了传递信号的发明，由此可知，此时科学和技术已经实现真正结合，故A项正确；由材料信息可知，应是科学理论推动技术进步，故B项错误；电报的发明确实是基于电波理论，但不能因此说它是标志性成就，故C项错误；材料没有说明电报的发明是必然还是偶然，故D项错误。4．1880年，美国建立了第一个发电站，19世纪90年代末，美国已有2700座发电站，发电量已达到248亿千瓦时，而英国同期只有45亿千瓦时。各项电器发明广泛应用于美国的工业、交通和公共事业部门。材料说明美国()A．基本实现了电气化 B．取代英国世界第一的地位C．成为工业革命中心 D．生产集中推动生产力发展解析：选A据材料美国的发电站数量、发电量、电器应用范围等信息可见在美国电力已经广泛运用，故A项正确。5．下图所示为2016年参与新春“网络红包”活动的受访中国手机网民参与目的分布。这主要反映了()A．中国网民规模的扩大 B．网络改变了人们的交往方式C．国人生活水平的提高 D．手机日益受到广大网民青睐解析：选B“网络红包”活动改变了人们在春节期间面对面的交往方式，故B项正确。6．(2018·贵阳摸底)1999年阿里巴巴网络技术有限公司成立，京东、苏宁易购等自营式电商企业随后相继诞生，2012年，中国成为仅次于美国的全球第二大网购市场。2017年的“双11”不仅是购物狂欢节，而且承载更多的是观念更新。这说明()A．中国成为第三次科技革命的受益者B．互联网改变人们的生活方式和观念C．电子商务成为第三产业的支柱产业D．网络技术成为推动经济增长的因素解析：选B从材料网购的快速发展，反映出网络改变了人们的消费行为和观念，故B项正确。一、选择题(每小题4分，共48分)1．16世纪至17世纪中叶中西科技成就简表时间欧洲时间中国16世纪哥白尼太阳中心说明中期李时珍《本草纲目》17世纪伽利略天文望远镜、哈维血液循环学说、波义耳近代化学、笛卡尔解析几何、牛顿力学体系明后期至清初徐光启《农政全书》徐霞客《徐霞客游记》宋应星《天工开物》据材料可知()A．中国科技落后于西方 B．东西方社会发展趋势不同C．“东学西渐”历程开启 D．宗教信仰影响科技的发展解析：选B据材料可得中国的科技成就都是古典科技的技术经验的总结，而西方趋向近代科学，造成这种差异主要是因为东西方发展趋势不同决定，中国处于封建制度衰落时期，西方跨入近代，发展资本主义，故B项正确。2．伽利略认为，在讨论自然界的现象时不应当从《圣经》的权威地位出发，而应当从明智、有理性的实验和必要的演示开始。因为，无论是《圣经》，还是自然界都同样出自神旨。这反映出伽利略()A．深受宗教的困扰 B．仍受宗教思想影响C．对《圣经》不以为然 D．对科学持怀疑态度解析：选B根据材料中“无论是《圣经》，还是自然界都是同样出自神旨”可以看出其仍然受到宗教思想的影响，故B项正确。3．18世纪的哲学已经按照当时自然科学的榜样和模式树立了自己的理想。为解决哲学的方法这一关键问题，人们求助于牛顿的“哲学思维的准则”。材料反映出牛顿()A．取得的成就覆盖了多个领域B．科学精神影响人的思维方式C．推动了欧洲启蒙运动的兴起D．否定了中世纪自然科学成果解析：选B据材料“18世纪的哲学已经按照当时自然科学的榜样和模式树立了自己的理想”和“求助于牛顿的‘哲学思维的准则’”可知，牛顿的科学精神影响了18世纪的哲学，即影响人的思维方式，故B项正确。4．由于牛顿证明了地上的力学也能应用于天上的星球，从而昭示了一种简单而统一的自然规律的存在……于是传统的宗教信仰被动摇了，唯物主义思潮开始盛行(马克垚主编《世界文明史》)。这反映了牛顿力学()A．开创了近代自然科学体系 B．推动了理性认识的发展C．是马克思主义的理论来源 D．摧毁了传统的宗教信仰解析：选B近代自然科学兴起于16～17世纪，以天文学革命为标志，故A项错误；根据材料“于是传统的宗教信仰被动摇了，唯物主义思潮开始盛行”可知牛顿力学推动了理性认识的发展，故B项正确；马克思主义的理论来源与牛顿力学无关，C项错误；D项本身说法错误。5．(2018·安阳调研)在相对论创立之初，反对之声不绝于耳，爱因斯坦也因此遭受过无数的责难与屈辱。这主要是因为相对论()A．创立者声名不显 B．超越多数人认知C．没有形成系统性 D．与经典力学相悖解析：选B相对论提出相对性原理，改变了经典力学下人们的认知，故B项正确。6．“物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即还会发生尺缩效应和钟慢效应。”这一理论诞生的重要意义在于()A．首次将人类置于世界和社会的中心B．首次用科学方法精准描述宇宙运行规律C．突破了经典物理学体系存在的局限D．使人类对微观世界的认识有了革命性进步解析：选C相对论最大的影响之一就是突破了传统牛顿经典物理学的局限性，描述了一个宏观的宇宙世界，故C项正确。7．《物种起源》的出版，在欧洲乃至整个世界都引起轰动，教会及封建御用文人污蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，进步学者则积极宣传和捍卫达尔文主义。这主要表明《物种起源》()A．推动了人们的思想解放 B．存在着严重缺陷C．引发了科学领域大论战 D．促进了社会前进解析：选A材料主要表明《物种起源》挑战教会神创说，推动了人们的思想解放，引起教会的不满，故A项正确。8．下图为《17世纪英格兰精英人士初始兴趣取向比例图》。从此图可以看出()A．精英人士逐渐放弃宗教信仰B．宗教改革取得了巨大成效C．进化论瓦解了宗教神学地位D．科学发展促进了思想解放解析：选D从图中可以看出1696～1700年间，人们对科学的兴趣远远超过宗教，这是因为这一时期牛顿经典力学的确立，标志着人类进入了科学时代，科学发展促进了思想解放，故D项正确。9．1907年，德国将军弗里希说：“战争是具有头等重要性的生物必需，是人类生活中不能省却的一个定期性因素，假如没有战争，这将会排除种族的所有进步，并进而使所有真正的文明消亡。”这种观点()A．说明了战争对人类进化的科学作用B．片面地运用进化论解读人类社会进程C．有力挑战了天主教宣扬的封建神学D．体现出法西斯所宣扬的民族主义观念解析：选B材料“假如没有战争，这将会排除种族的所有进步，并进而使所有真正的文明消亡”体现了弗里希片面地运用进化论解读人类社会进程，故B项正确。10．1898年严复的《天演论》正式出版。康有为据《天演论》增补了《孔子改制考》以论证社会由低级向高级发展，祖宗之法必须随时代而变化的历史必然。这说明()A．康有为把西方政治学说与儒学结合宣传变法B．康有为同孔教彻底决裂C．进化论顺应了救亡图存的时代要求D．进化论成为戊戌变法的纲领解析：选C由材料可知，进化论成为康有为批判守旧思想、宣传变法的理论武器，这说明进化论适应了救亡图存的需要，C项正确。11．(2018·晋中调研)世界博览会的主题反映了人类对全球问题的关注，从下表中可以看出20世纪80年代以来人类关注的主题主要是()时间主题时间主题1933年一个世纪的进步1982年能源——世界的原动力1935年通过竞争获取和平1984年河流的世界：水乃生命之源1937年现代世界的艺术和技术1985年居住与环境：人类的家居科技1939年明日新世界1990年花与绿——人类与自然1958年科学、文明和人性1998年海洋——未来的财富1962年太空时代的人类2000年人类、自然、科技1964年通过理解走向和平2005年自然的智慧1970年人类的进步与和平2010年城市，让生活更美好1974年无污染的进步2015年给养地球：生命的能源A．关注科技与工业的发展 B．关注人类和平C．人与自然的关系 D．科技作用的两重性解析：选C据材料1982～2015年的主题归纳可得，人类关注的主题主要是人与自然的关系，故C项正确。12．“(它)是一门奇妙的理论，提供了精确一致地解决关于原子、激光、X射线、超导性以及其他无数事情的能力，几乎完全使古老的经典物理理论失去了光彩。”这一理论()A．为近代科学的形成奠定了基础B．弥补了对微观世界认识的不足C．打破了神学对人们的思想禁锢D．揭示了时间和空间的本质属性解析：选B经典物理标志近代科学的形成，打破了神学禁锢，故A、C两项错误；对微观世界认识，与材料中“精确一致地解决关于原子、激光、X射线、超导性”相符，故B项正确；D项应该是相对论，故D项错误。二、非选择题(第13题25分，第14题12分，共37分)13．阅读材料，完成下列要求。材料一这些哲人受牛顿证实的万有引力定律的影响很大，他们相信不仅存在着控制物质的自然法则，也存在着控制人类的自然法则。按照这一设想，他们开始将理性用于所有领域，以便发现种种有效的自然法则。理性被用来检验一切事物——所有的人、所有的制度、所有的传统。虽然这对任何时期的任何社会来说都是一个严峻考验，但是对于已经过了其全盛时期且又摇摇欲坠的法国旧制度来说，这尤其是一次严峻的考验。这些哲人使得法国和整个欧洲的旧制度都遭受到了一场毁灭性的打击，但更重要的是他们发展一系列具有革命性的原则，并打算通过这些原则进行大规模的社会改革。——《全球通史》材料二各国的民族主义者认为，达尔文给他们提供了支持和合法性。他们认为与自然界一样，政治活动中的最强者是得胜者，好战的程度决定了谁将在国际“生存竞争”中获胜。而在经济生活中，这是一个自由放任经营和粗俗个人主义盛行的时期。中上层阶级生活舒适、心满意足，强烈反对国家为促进更大的社会公平而作任何干预。在殖民地扩张的黄金时期19世纪后期，达尔文主义被用来为帝国主义辩护。有人争辩说，殖民地是列强的繁荣和生存所必须的；还有人则争辩说，按照现实成就判断，各土著民族弱小、低劣，需要优越强大的欧洲人的保护和指导。——《全球通史》(1)根据材料一并结合所学知识，简要分析“这些哲人”借用万有引力定律的原因。(8分)(2)根据材料一、二并结合所学知识，概括牛顿和达尔文科学成果被应用于其他领域的主要区别