2025届高考历史统考一轮复习模块3文化发展历程专题15近代以来的世界科技与文化第41讲近代以来科学技术的辉煌教师用书教案人民版

PAGE第41讲近代以来科学技术的辉煌一、近代物理学的奠基人和革命者1．经典力学——相识史上的飞跃(1)创立标记：1687年，英国科学家牛顿发表《自然哲学的数学原理》。(2)主要内容①牛顿的运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。②万有引力定律，是人类相识史上的飞跃。(3)意义：完成了人类对自然界相识史上的第一次理论大综合，推动了近代自然科学的发展。2．量子论——驱走乌云的太阳(1)创立：1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，同年，发表《关于正常光谱能量分布定律的理论》，标记着量子理论的诞生。(2)应用①1905年，德国科学家爱因斯坦利用量子理论成功地说明白光电效应。②1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论。③奥地利、德国物理学家建立了量子力学。(3)意义：使人们从根本上变更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。3．相对论——爱因斯坦的“时空”(1)创立：1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，标记着狭义相对论的诞生。时间和空间随着物质运动速度的变更而变更。(2)发展：1916年，爱因斯坦建立广义相对论，认为物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。(3)意义①相对论是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。②相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。二、追寻生命的起源1．千年话题——谁创建了万物(1)西方的上帝造人说：西方神学认为各种生物是按上帝的旨意和安排创建出来的，创建出来后就永恒不变。(2)古代中国：女娲抟土造人。古埃及：黑泥塑人。古芬兰：怪鸟蛋孵化成人。古希腊：鱼变人。2．近代生命科学的成果(1)林耐：将动物、植物分类的通用层次确定为纲、目、属、种四级。(2)哈维：建立了血液循环理论。(3)施莱登和施旺：创立了细胞学说。(4)巴斯德：微生物学探讨取得巨大成果。(5)拉马克：提诞生物是从低级向高级发展进化的观点，确定了环境对物种变更的影响。3．达尔文和进化论(1)提出：1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版。论证了自然界中生物的物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。(2)意义：证明白整个有机界——植物、动物，包括人在内，都是长期发展进化过程的产物。4．造物主的落寞(1)赫胥黎与威尔伯福斯主教的大辩论：焦点是《物种起源》一书。这场辩论以进化论者的成功告终。(2)进化论的进一步传播：1863年，赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》，论证了“人的构造和其他动物一样，尤其和猿更接近”，使人猿同祖论进一步得到确立，促进了进化论的传播。1859年11月24日早晨，雾霾中，伦敦几家书店的门口人声鼎沸，人们争先恐后地排队购买刚出版的新书——《物种起源》。初版1250本书在发行的当天就被销售一空。……书中的观点震撼了世界，动摇了禁锢人们思想很多个世纪的神创论。——引自《科学简史》依据材料并结合所学学问，回答达尔文《物种起源》震撼了世界的观点是什么？提示：自然界中生物的物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。三、从“蒸汽时代”到“电气时代”1．棉纺织业的技术创新(1)独创①1765年，织工哈格里夫斯独创“珍妮机”；1769年，阿克莱特独创了水力纺纱机。②1779年，克隆普顿独创“骡机”；1785年，卡特莱特研制出水力织布机。(2)意义：揭开了工业革命的序幕，英国的棉纺织业已经在技术上完成了由手工业向机器大工业的过渡。2．“万能的原动机”(1)缘由：社会生产的干脆推动和试验科学的长期孕育。(2)独创：1769—1782年瓦特完成了蒸汽机的改良。(3)意义①蒸汽机得到广泛应用，成为一切生产部门和交通运输部门“万能的原动机”。②蒸汽机是人类继独创用火之后，在驯服自然力方面所取得的最大成果。工厂的大量出现，使历史跨入一个新的时代——蒸汽时代。(4)交通运输工具的独创：1803年，美国人富尔顿制成汽船；1814年，英国人史蒂芬孙独创蒸汽机车。(5)机器制造业的诞生：1794年，英国人莫兹利独创移动刀架；19世纪初，机械加工制造业诞生。3．“科”“技”结合的典范(1)电力的独创和应用①独创a．1831年：英国的法拉第发觉电磁感应现象。b．1838年：俄国的雅可比制成好用的电动机。c．1866年：德国的西门子制成发电机。d．1870年：比利时的格拉姆制成电动机。e．1882年：美国的爱迪生创建第一个中心发电厂。②影响：推动了电力工业和电气设备工业的发展。(2)内燃机的独创和应用①独创：19世纪80年头前期，德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成汽油内燃机；1887年，狄塞尔独创了柴油机。②影响：推动汽车、飞机等新型交通工具的出现，推动了石油开采业和石油化学工业的发展。(3)化学工业建立：1867年，瑞典人诺贝尔独创了炸药。四、向“距离”挑战1．立体交通的诞生(1)交通工具的独创①1885年，德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒分别独立制成了最早的汽车。②1887年，人们把内燃机装配到轮船上。(2)1903年，美国莱特兄弟独创飞机。(3)影响：推动了全世界交通运输业的迅猛发展，人类从平面交通时代快速步入水、陆、空立体交通时代。2．穿越大洋的电波(1)电报①1837年：美国人莫尔斯独创有线电报机。②1851年：横跨英吉利海峡的海底电缆铺设成功。③1866年：横跨大西洋的海底电缆铺设成功。(2)电话：1876年，美国人贝尔独创电话机，电话在通信领域将世界连成一个整体。(3)无线电通信①1902年，意大利人马可尼横跨大西洋传送无线电信息。②1916年，马可尼完成了信息传播史上的重大突破——短波试验，从而奠定了几乎全部现代远距离无线电通信的技术基础。3．变更世界的网络(1)电子计算机的独创①1946年，美国研制出第一台电子计算机。②电子计算机经验了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个发展阶段，第五代新型计算机正在研制之中。(2)互联网技术：电子计算机与通信技术相结合，组成四通八达的网络，大大缩小了全球空间距离。(3)影响：遍布世界的互联网，正在以人们无法预料的速度、深度和广度，变更着人类文明的进程。1．近代科学的兴起(1)表现①波兰天文学家哥白尼提出“日心说”，否定天主教会宣扬的“地心说”，建立起一种新的宇宙观。②英国科学家牛顿发觉万有引力定律，确立了较为完整的力学体系，为近代物理学的发展奠定了基础。③近代科学在光学、热学、电磁学、解剖学等领域也取得了巨大进步。(2)意义①科学革命形成了重视阅历和事实的理性化思维方式，确立了通过视察、试验、分析、归纳和综合等基本途径发觉自然规律的科学方法。②科学革命促进了思想解放和社会进步。2．科学技术的新发展(1)背景①20世纪科学理论取得重大突破，如相对论的提出和量子力学的发展；系统论、信息论、限制论的问世，为技术革命进一步供应了理论支持。②两次世界大战期间，科学技术也获得了确定的发展。(2)科学技术取得的新发展①新成果：原子能的开发利用，电子计算机的独创和互联网的建立，空间技术和海洋技术的快速发展，各种新材料的出现，生物工程技术的突破等。②影响：使社会发展进入信息时代，劳动方式日益自动化和智能化，极大地提升了社会生产力。1．牛顿力学的思想价值牛顿思想的冲击是巨大的；无论对它们的理解正确与否，启蒙运动的整个纲领，尤其是法国，是有意识地以牛顿的原理和方法为基础的，同时，它从他那惊人的成果中获得了信念并由此产生了深远的影响。——艾赛亚·伯林[思维激活]科学理论的发展极大地促进了思想解放运动。2．达尔文进化论的影响达尔文《物种起源》的问世，如同一颗炸弹落在神学阵地的心脏，自然选择的理论，给上帝分别创建万物的教义以沉重的打击。正如霍登所指出的那样，在生物进化的历程中，中古时代的大爬虫的地位，好像比十字架的地位更重要。——张秉伦、汪子春《进化论与神创论在中国的斗争》[思维激活]达尔文的进化论打破了神学的禁锢，影响深远。►探究一科学革命——物理学与生物学的发展史料一eq\a\vs4\al(图1伽利略在此,做过自由落体试验)eq\a\vs4\al(图2牛顿思索苹,果落地的缘由)史料二在一片“牛顿被推翻了”的叫喊声中，爱因斯坦说：“……但是，人们不要以为，牛顿的宏大工作能被这一理论或者任何别的理论代替。他宏大而明晰的观念，作为自然哲学领域里整个近代概念结构的基础，将恒久保持它独特的意义。”史料三生物母体生出的众多后代，为攫取生活的必需条件而斗争，众多的后代不会确定相同，其中优秀的物种在生活竞争中取胜，其他被淘汰了，这就是优胜劣汰。——《物种起源》序(1)史料一中图1强调科学试验；图2强调视察、思索。(2)史料二呈现了爱因斯坦谦逊的人格魅力。(3)史料三强调了适者生存，优胜劣汰的自然法则。(1)依据史料一，指出近代科学家探讨自然科学采纳的主要方法。(2)史料二中，为什么人们认为“牛顿的宏大工作”会被相对论代替？史料中爱因斯坦的回答呈现了他怎样的人格魅力？(3)史料三是达尔文的什么学说？其核心是什么？为什么达尔文在牛顿之后，最终驱除了上帝？[提示](1)严密的科学试验；留意视察生活中的现象；擅长思索。(2)理由：以牛顿力学为代表的经典物理学陷入危机；相对论突破了经典力学，揭示了时间和空间是相对的这一本质属性。人格魅力：谦逊、宽容、理性等。(3)学说：生物进化论。核心：优胜劣汰。缘由：神学认为，世界是上帝创建的，各种物种从被上帝创建的那一天起，是不变的。牛顿力学体系把天上、地上的物体运动概括在一个理论之中，把神——上帝从无生命现象的探讨领域中驱除出去。而达尔文创立的生物进化论把上帝从有生命现象的探讨领域中驱除了出去。牛顿经典力学与相对论的关系1．牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，是整个力学的基础，但这些定律有一个不容忽视的前提，即物体在低速运动的状况下。2．爱因斯坦的相对论否定了牛顿的确定时空观，提出时空不是确定不变的和质能转化原理，这加深了人们对物质和运动的相识，对自然科学和哲学都产生了深远的影响。3．相对论将牛顿力学概括在相对论力学之中，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创建的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。►探究二近代思想解放与近代科学技术发展的关系史料近代科学是启蒙思想家们彻底批判宗教神学和封建专制的有力武器，科学已不单纯是一种自然学问体系或满意人类生存须要的工具，而是代表了一种崭新的精神、一种独特的文化。科学文化与法国启蒙运动的互动，为启蒙运动和大革命奠定了思想、文化基础；科学文化在经验了启蒙运动和大革命的洗礼后，变得愈加丰富多彩，法国科学从18世纪中叶到19世纪初期出现空前旺盛。启蒙运动参加民族主义话语对于历史和民族认同的建构之中，在理论层面上阐释民族情感与爱国主义。“哲学家们”还在公共领域中传播着这些观念，在法国大革命前夕的公共舆论中，民族主义已经获得了更为普遍的接受。——杨宁一主编《历史学习新视野新学问》史料主要阐述了近代科学与欧洲启蒙思想之间的相互关系。运用中外近现代史的史实，对史料中的一种或两种观点进行论证。[提示]观点：启蒙运动和自然科学相互推动、相互影响。论证：牛顿经典力学体系的建立，实现了人类对自然科学探讨的重大突破，成为启蒙思想家批判宗教神学和封建专制的有力武器；科学家探究自然的精神鼓舞了启蒙思想家探究社会问题，提出了三权分立、人民主权等一系列理论。启蒙运动解放了人们的思想，激发了人们探究自然科学的欲望，19世纪自然科学飞速发展，出现了达尔文的进化论等一系列科学成就。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忱。文艺复兴运动干脆为打破地心说供应了思想动力和精神基础。(2)宗教改革和启蒙运动为人们思想的解放、为近代科学技术的发展供应了思想条件。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)牛顿用数学的探讨方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想供应了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。(3)进化论的观点挑战了基督教神学所宣扬的神创论，促进了人类思想的解放。从家国情怀的角度，感悟科技革命对我国科技创新的启示阅读材料，完成下列要求。材料20世纪八九十年头以来，我国学术界、科技界和企业界针对我国技术引进与自主创新的实际状况，产生了一些探讨：一种观点主见大力进行技术引进；另一种观点则更强调自主创新；也有一种观点提出技术引进和自主创新并不是对立的，而是互补的、相得益彰的。——摘编自孙建、吴利萍、齐建国《技术引进与自主创新：替代或互补》你赞成上述科技探讨中的哪一种观点？运用中外历史发展进程中的重要史实加以论述。(要求：观点明确，史实充分，史论结合，逻辑清楚)[解析]首先选中一个观点，然后联系中外历史发展进程中的相关史实，论述观点。如选择第一种观点“主见大力进行技术引进”，可结合洋务运动、中华人民共和国成立初期引进苏联技术来进行正面论述，可结合中国“闭关锁国”带来的是落后和挨打来进行反面论述；如选择其次种观点“强调自主创新”，可结合中华人民共和国自主创新、西方近代工业革命等来进行论述；如选择第三种观点“技术引进和自主创新并不是对立的，而是互补的、相得益彰的”，可结合美国和德国既引进第一次工业革命的先进成果又在其次次工业革命中主动自主创新使其跃居世界前列，中国改革开放以来既有技术引进又留意自主创新等绽开论述。[答案]示例一：赞成第一种观点，即赞成技术引进。洋务运动引进西方技术设备——中国近代化开端；日本明治维新殖产兴业——促进经济现代化；中华人民共和国成立初期引进苏联资金和技术发展科技；而清政府及日本幕府统治时期实行“闭关锁国”——导致落后挨打。总之，技术引进有利于科技和工业进步，有利于实现工业现代化。示例二：赞成其次种观点，即赞成科技自主创新。英国在工业革命中不断涌现重要独创——成为世界工厂；其次次工业革命中美国和德国不断涌现科技独创——跃居世界前列；苏联优先发展重工业——实现工业化；中国在中苏关系恶化后自主研发核武器——巩固国防。总之，自主创新有利于推动生产力发展，增加国家实力。示例三：赞成第三种观点，即赞成技术引进和自主创新互补。美国和德国既引进第一次工业革命的先进成果又在其次次工业革命中主动自主创新——跃居世界前列；中国改革开放以来既有技术引进又留意自主创新——航空航天、巨型计算机等领域成就突出。总之，技术引进和自主创新相结合，既有利于推动民族科技进步，增加国家实力，又能保证民族发展的自主性与创新性。(三种观点任选其一作答即可)科技革命对我国科技创新的启示1．科技创新是推动历史发展的巨大力气。英国工业革命中，以改良蒸汽机的出现和应用为代表的科学技术推动社会生产力快速发展，大大加快了世界历史的发展步伐。2．科技创新才能使一个国家真正强大起来。美国从20世纪20年头至今，始终保持着科技创新和学问创新的强盛势头，因而确保了其在世界上的经济、军事强国地位。因此我国只有坚持实施“科教兴国”战略，才能在21世纪成为社会主义强国。3．改革开放是我国科技创新的必由之路。英国工业革命时期，正是我国闭关锁国、一步步走向落后的历史时期。今日，我们要坚持改革开放，提高自主创新实力，建设创新型国家。【考法示例】运用生活情境，隐性考查近代科技(2024·江苏卷)1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日蚀照片和随后的计算证明白如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了()A．经典力学 B．相对论C．进化论 D．量子论知情境：本题运用科考活动的生活情境，深化认知与这次科考活动相关的近代科技成就。明立意：本题以英国皇家学会科考队拍摄的日蚀照片为切入点，考查历史说明等核心素养。抓关键：“引力是……弯曲”。理思路：只要在题干中出现类似质量与速度的关系、空间和时间与速度的关系、空间和时间与运动的关系等信息时，该题必定考的是相对论，由此分析可知正确答案为B项。近代以来科学技术的影响项目影响科学成就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供应了条件思想思想解放促进了科技的发展，科技的发展又为思想解放创建了条件社会生活近代以来，科技的发展深刻地变更了人类的生活方式，城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力负面影响科技是一把双刃剑，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【真题体验】练点：近代的生物学成就(2024·海南卷)有学者在评价一项科学成就时指出：它使人对自己的相识以及对世界的相识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变更。这项成就应当是()A．伽利略的“自由落体定律”B．达尔文的“生物进化论”C．普朗克的“量子假说”D．赫胥黎的“人猿同祖说”B[牛顿力学定律证明白自然界的规律，从物理学上否定上帝地位，“使人对自己的相识以及对世界的相识”发生划时代变更。伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成，但在对上帝的相识上并没有产生划时代变更，故A项错误；达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说，对上帝的相识产生划时代变更，故B项正确；普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界相识的深化，但在对上帝的相识上并没有产生划时代变更，故C项错误；赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展，不具有划时代影响，故D项错误。]1．近代初期，哥白尼运用天文观测和数学计算的方式证明希腊化时代所盛行的地球是整个宇宙的中心的观点是完全错误的。这一科学发觉的意义是()A．推动了科学技术的重大突破B．促进了天文学的重大变革C．概括了宇宙运动的基本规律D．创立了探讨自然的新方法B[依据材料“哥白尼运用天文观测和数学计算的方式证明希腊化时代所盛行的地球是整个宇宙的中心的观点是完全错误的”可得出最干脆的影响是天文学受到冲击，故选B项；材料“地球是整个宇宙的中心的观点是完全错误的”未涉及技术层面的问题，解除A项；依据材料“哥白尼运用天文观测和数学计算的方式证明希腊化时代所盛行的地球是整个宇宙的中心的观点是完全错误的”无法推断基本规律是什么，解除C项；“天文观测和数学计算的方式”是过去已在运用的方式，解除D项。]2．1692年，一位牧师给牛顿写信，请教关于万有引力和宇宙性质的一些问题。牛顿在回信中说：“当我写作关于宇宙系统的著作时，就曾经特殊留意到足以使深思熟虑的人们信任上帝的那些原理。当我发觉我的著作对这个目的有用时，没有什么事情能比这更让我兴奋的了。”材料表明()A．科学理论有利于人们思想解放B．经典力学未能冲击神学思想C．宗教思想启发了近代科学探讨D．科学探讨与宗教可以兼容D[材料中牛顿“留意到足以使深思熟虑的人们信任上帝的那些原理”说明科学探讨与宗教可以兼容，故选D项；材料反映了科学与宗教的关系，与科学理论推动思想解放无关，解除A项；经典力学揭示了自然界的运行规律，冲击了神学思想，解除B项；C项在材料中未体现，解除。]3．(2024·宜昌模拟)1675年，荷兰商人列文虎克用自制的显微镜发觉了微生物的存在；19世纪70年头，法国高校教授巴斯德和德国乡村医生科赫先后证明白“微生物致病论”；1928年，英国医生弗莱明偶然发觉青霉素并在后来用于微生物感染的治疗。这说明微生物学的发展()A．源于多个阶层参加 B．在继承中有创新C．须要各国政府合作 D．取决于经济水平B[从材料中可以看出，从17世纪到20世纪，微生物学在不断发展