近代自然科学的全面发展

近代自然科学的全面发展第1页，共20页，2023年，2月20日，星期四第一节近代自然科学全面发展的

历史背景一、新的推动力（1）发生了几次影响很大的社会革命和思想文化革命。（2）产业革命进一步推广。产业革命在欧美的推广更有力地刺激着科学的发展。（3）取代了封建贵族而登上历史舞台的资产阶级，具有生气，雄心勃勃，重视科学和生产。（4）重用有成就的科学家。第2页，共20页，2023年，2月20日，星期四二、欧美一些主要国家的科学社团与科研工作蓬勃发展在工业革命和科学技术发展的推动下，在工业资产阶级参与、资助下，各国的科学社团纷纷建立，这些社团的建立，反过来又进一步推动了工业和科学技术的发展。英国、美国、法国、德国、俄国等各国科学社团情况在各方面条件的促进下，科学迈向了综合化、理论化阶段。第3页，共20页，2023年，2月20日，星期四第二节经典物理学的辉煌成就通过能量守恒和转化原理的建立，完成了近代物理学的第二次大综合光的波动说的复活和胜利电磁理论的建立第4页，共20页，2023年，2月20日，星期四一、通过能量守恒和转化原理的建立，完成了近代物理学的第二次大综合1．运动不灭思想的发展2．各种自然现象之间联系和转化的发现，为能量守恒定律的建立提供了条件。3．能量守恒和转化原理的建立罗伯特·迈尔（RobertMayer，1814——1878）焦尔（J.P.Joule，1818——1889）赫姆霍兹（HermannHelmholtz，1821——1894）格罗夫（W.R.Grove）柯尔丁（L.A.Colding）第5页，共20页，2023年，2月20日，星期四二、光的波动说的复活和胜利关于光的本性的争论早期光的波动说思想牛顿对光的本性的看法整个18世纪，光的微粒说占统治地位，到了19世纪30年代波动说取代了微粒说。托马斯·杨（ThomasYoung，1773～1829），光的波动说的第一个再度提倡者。菲涅尔（A.J.Fresnel，1788～1827），1815，光的衍射实验，分清了干涉与衍射，付科（L.Foucault，1819——1868），1850年利用旋转镜，证明不同媒质中光的传播速度与媒质的折射率成反比，这个实验被称为两种光理论的判决性实验；1862，测空气中光速29.8万千米/秒第6页，共20页，2023年，2月20日，星期四三、经典电磁学理论的建立

1600年，吉尔伯特（W.Gilbert，1540——1603）最早提出“电”的概念；1875年，库伦（C.A.Coulomb，1736——1860）提出库仑定律，标志着电学研究进入了科学的行列。第7页，共20页，2023年，2月20日，星期四对电学研究接连的突破，是从“静电”转到“动电”的研究时开始的

1786年，意大利解剖学家和医学教授伽伐尼（LuigiGalvani，1727——1798）发现“伽伐尼电流”；1800年，意大利巴维亚大学自然哲学教授伏打（A.Volta，1745——1827）制成“伏打电堆”；1820年，奥斯特（H.C.Oersted，1777——1851）发现电流磁效应；1822年，安培发现电流产生磁效应；1831年，法拉第（MichaelFarady，1791——1867）发现电磁感应；第8页，共20页，2023年，2月20日，星期四麦克斯韦（JamesClarkMaxwell，1831——1879）达到经典电磁学的最高峰。1864年向英国皇家学会提交的论文《电磁场的力学原理》，标志着电磁理论的形成；1873年出版的《电磁学通论》（《论电和磁》）一书，标志着完整的电磁理论的建立。第9页，共20页，2023年，2月20日，星期四第三节天文学、地质学的演化理论一、康德——拉普拉斯的天体演化理论关于星系起源的早期探索牛顿——“神的第一推动”

1755年，康德发表《宇宙发展史概论》一书，提出了星云说；1796年，拉普拉斯（Laplace）提出与康德的星云假说十分类似的学说。第10页，共20页，2023年，2月20日，星期四二、赖尔及其《地质学原理》1830——1833年，赖尔（Lyell，英国地质学家）出版《地质学原理》一书，提出地质渐变论，采用“将古论今”的现实主义方法，第一次把理性带进地质学中。第11页，共20页，2023年，2月20日，星期四第四节生物学革命——进化论一、达尔文生物进化论的提出1859年，《论通过自然选择即在生存斗争中适者生存的方式的物种起源》（简称《物种起源》）出版。这部划时代的著作阐述了伟大的生物进化论的思想。达尔文的观点主要包括三方面内容：（1）生物是自然界演化发展的结果；（2）生物生存斗争的理论；（3）自然选择理论。华莱士（HallaceA.R.，1823——1913，英国）与达尔文同时提出自然选择学说。第12页，共20页，2023年，2月20日，星期四达尔文生物进化论的影响及其意义

是生物科学的第一次大综合，它推翻了长期统治者生物学领域的特创论、目的论，沉重打击了宗教唯心主义和形而上学对生物学的统治，把生物学作为一个整体来研究，并且从发展的即历史的观点对生物进行研究，这在生物科学的研究上是前所未有的。第13页，共20页，2023年，2月20日，星期四第五节近代化学上的几次大综合拉瓦锡氧化学说创立原子—分子学说元素周期律的发现和提出有机化学结构理论的建立第14页，共20页，2023年，2月20日，星期四一、拉瓦锡氧化学说创立——化学革命1772年，瑞典人舍勒，“火气”、“浊气”1774年，英国化学家普利斯特里（J.Priestley，1733——1804），“脱燃素气体”1772——1774年间，拉瓦锡（A.L.Lavoisier，1743——1794）进行了大量的实验研究。1777年，拉瓦锡发表了题为《燃烧理论》的报告，把能助燃的气体命名为“Oxygen”（氧），即“成酸的元素”宣告了燃素说的结束，建立起燃烧作用的氧化说。第15页，共20页，2023年，2月20日，星期四燃素说：金属—燃素=金属灰氧化说：金属+氧=金属灰拉瓦锡对化学的贡献，是把过去在燃素说形式上倒立者的全部化学正立过来，把严密的定量实验方法引入化学，按照新理论重新拟定了物质元素命名法，初步归结出33种化学元素。在他的燃烧的氧化学说和质量守恒定律的基础上，使化学这门学科达到初步的综合，从此化学才走向高速发展的道路。第16页，共20页，2023年，2月20日，星期四二、原子—分子学说

1803年10月18日，道尔顿（J.Dalton，1766——1844，英国化学家）在曼彻斯特的文哲学会上第一次宣读了他的关于原子论及原子量计算的论文，创立了新原子论。1808年，道尔顿出版《化学哲学的新体系》一书，公开提出新原子论。恩格斯称道尔顿为“近代化学之父”。道尔顿原子论的问题：一是否认原子的可分性；二是忽视了分子与原子在质上的区别，认为单质是由单个原子所组成，化合物是由复杂原子所组成。第17页，共20页，2023年，2月20日，星期四阿佛伽德罗分子假说的提出

1808年，法国化学家盖·吕萨克发现了气体反应定律，进而导致了盖·吕萨克与道尔顿之间关于同体积气体的同等原子数问题之争。阿佛伽德罗（Avogadro，1776～1856，意大利物理学家），1811提出分子概念，提出原子是参加化学反应的最小质点，分子则是游离态下单质或化合物能独立存在的最小质点。分子由原子组成，单质的分子由相同的元素的原子组成，化合物的分子则由不同元素的原子组成。并指出：一切气体在相同体积中含有相等数目的不是原子，而是分子。1860年9月，阿佛伽德罗的同乡康尼查罗（S.Cannizzaro）重新提出，才引起了人们的重视。

第18页，共20页，2023年，2月20日，星期四三、元素周期律的发现和提出门捷列夫（1834～1907，俄国化学家），1869年2月排出了他的第一张化学元素周期表，1869年3月发表论文《元素性质和原子量的关系》，集中阐述了周期率的基本论点：（1）按照元素原子量大小排列起来的元素呈现出明显的周期性；（2）原子量的大小决定元素的性质；（3）根据元素周期律可以预见未知元素；（4）可以通过同类元素修改其中某一元素的原子量。1871年又以《化学元素的周期性依赖关系》为题发表了第二个化学元素周期表。第19页，共20页，2023年，2月20日，星期四第六节