好3第四单元_近代以来世界的科学发展历程.ppt

1、近代以来世界的科学发展历程,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,-经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）,-三次科技革命（13课）,科技历程,知识体系构建,科学理论,近代以来世界的科学发展历程,科技成果,物理学,生物学,伽利略：自由落体,第一次工业革命,第二次工业革命,牛顿：三大定律和万有引力定律,爱因斯坦：相对论,普朗克：量子论,第三次科技革命,达尔文：进化论,蒸汽时代,电气时代,信息时代,一、 物理学的重大进展,经典力学发展过程,经典力学兴起的背景是什么？ 经济基础：资本主义经济的兴起和发展 政治前提：资产阶级力量的壮大 思想基础：文艺复兴和宗教改革解放了

2、人们的思想,1、经典力学的重要奠基者伽利略,（一）经典力学,伽利略在物理学、天文学方面突出的贡献,物理学 发现了自由落体定律 开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。 天文学 用自制望远镜观测天体 并证明了“太阳中心说”,一、经典力学,1、奠基者伽利略,伽利略,（1）贡献, 研究方法：开创了系统观察和实验为主, 天文学：自制望远镜观察天体, 物理学：自由落体定律、匀速、匀加速定律,实验数学,用事实摧毁了宗教“上帝造世说”,改变传统关于的运动观念,伽利略（15641642），意大利伟大的物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近

3、代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，证明哥白尼学说的正确性。,伽利略的这些贡献的意义,为经典力学的建立奠定了基础 证明了“太阳中心说”,一、经典力学,1、奠基者伽利略,伽利略,（2）意义,改变了有关运动的观念 开创了实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 为后来的经典力学的创立和发展奠定基础 证实哥白尼“日心说”的正确性,牛 顿 （1642-1727）,英国著名的科学家，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。,2、经典力学的建立,2、创立者牛顿,牛顿（英） （ 16421727）, 特征：以实验为基础、 以数学为表达形式,（1）贡献,1687年发表自然哲学的数学原理 （

4、标志）,即物理学, 内容：万有引力定律 物体运动三大定律,牛顿有哪些重要贡献？,物体运动三大定律; 万有引力定律， 形成经典力学体系。,牛顿经典力学意义: 对解释和预见物理现象，有决定意义。,2、创立者牛顿,（2）意义, 经典力学体系的建立标志近代科学的形成。反映了宏观运动的客观规律，是人类认识自然界的一次飞跃。 具有科学性、预见性，推动了物理学的发展。,（3）经典力学的局限性： 建立在宏观世界低速运动物质之上。 其绝对的时空观无法解释复杂的物理学问题 微观世界的粒子运动也无法用经典力学合理 解释。,二、相对论的创立,1、创立背景,（1）物理学的新发现,（2）“物理学危机”,2、相对论的提出：

5、,1905年狭义相对论：物体质量、空间、时间与运动速度的关系（尺缩、钟慢效应）,1916年广义相对论：空间、时间与运动速度、物质本身分布的关系,（二）相对论的创立,创立背景：经典力学无法解释一些新问题,狭义相对论，广义相对论,创立：20世纪初，爱因斯坦,意义：物理学领域的一次重大革命。否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。发展了牛顿力学，把其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。,爱因斯坦（1879-1955） 1905-1915年提出了相对论，发展了牛顿力学。,20世纪最后一期时代周刊评选出“世纪人物”，这样称爱因斯坦：天才，政治难民，人道主义者，原子和

6、宇宙谜的开启者，以其最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。,相对论和经典力学有何关系？,1、相对论否定了经典力学的绝对时空观； 2、相对论发展了牛顿力学； 3、牛顿力学是整个力学的基础。,【当场消化1】 “如果一对孪生兄弟一个留在地球上，另一个去星际空间旅行，那么当旅行的兄弟返回地球时，竟会发现与留在地球上的兄弟的年龄已经不同了。”可以解释这一假想的科学理论是: A原子论 B量子论 C相对论 D进化论,C,三、量子论,1、提出背景：,经典力学不能解决微观粒子运动。 微观粒子运动不能用宏观物体运动规律进行描述,2、提出及发展：,三、量子论,（1）提出：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说

7、，标志着量子论的诞生,（2）发展：玻尔提出了原子的量子理论； 爱因斯坦解释了光电效应，推动了量子理论进一步发展。,（3）1925年左右，量子力学最终建立。,量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学,1、背景：,（1）19世纪末-20世纪初,电子和放射线的发现，打开了原子的大门，人们对物质的认识深入到原子内部。,（2）微观的粒子运动不能用经典力学来解释,2、诞生: 1900,德国物理学家普朗克提出了量子假说。,3、发展：,（1）爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应,（2）丹麦玻尔提出有关原子的量子理论,4、意义：P57页第2段,三、量子论,3、影响：,（1）相对论、量子论构成现代物理学的基础，带

8、动了物理学革命，也带动了其他学科的革命性突破。 （ 2）人类对自然界的认识深入微观世界，改变了人们认识世界的方式。,（2012年清远调研22）下列学术观点与科学家相匹配的是 “人的结构和其他动物一样，尤其和猿更接近” 第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型 “物质的辐射能以取小的、不可再分的一定数值的整数倍跳跃式变化的” “一切物体皆有引力，而且与各自所含的质量成正比” A达尔文奥斯特爱因斯坦牛顿 B达尔文法拉第酱朗克牛顿 C拉马克牛顿爱因斯坦伽利略 D拉马克牛顿普朗克伽利略,B,物理学的发展给了我们什么样的启示？,敢于质疑，勇于创新，实践出真知,2、海王星的发现是

9、根据 A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测 C、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示,1、 现代物理学的基础是 A、牛顿力学 B、相对论 C、量子假说 D、量子论、相对论,课堂练习,3、牛顿的自然哲学的数学原理的出版，实现了物理学史上的第一次大飞跃，是人类对自然界的第一次伟大综合，这是因为该著作 A.有力的冲击了宗教神学 B提出了牛顿力学三定律 C.使人们发现了海王星 D.建立了完整的力学理论体系,D,当堂训练,4、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A. B. C. D. ,A,5、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域

10、的一场重大革命，主要是因为否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界 A、 B、 C、 D、,A,6、诺贝尔奖得主杨振宁教授近日在中山大学说，上世纪20年代物理学“遍地黄金”，爱因斯坦26岁时一年写出三篇震惊世界的文章，“因为物理学几大原则问题正在等待破解”。爱因斯坦破解的“黄金”及其作用是A相对论、改变了人们认识世界的角度 B相对论、否定了经典力学的相对时空观 C经典力学体系、改变了人们的认识论 D量子论、对微观世界认识取得革命性变化,A,二、探索生命起源之谜,（一）谁是万物的创造者？,1

11、、世界的神创说： 世界万物，包括人类，都是由至高无上的神创造的。,2、基督教的上帝造世说 世界的一切（包括人）都是由上帝创造的。,3、上帝造世说的影响：,禁锢了人们的思想,使生物学发展缓慢,4、“神创说”长期流行的原因：,生产力落后 生物知识缺乏 统治阶级的需要,拉马克 （1744-1829） 拉马克是第一个系统地研究生物进化的人。,（二）拉马克和早期生物进化思想,1、早期生物进化思想诞生的背景,施莱登（1804-1881） 德意志植物学家,施旺（1810-1882） 德意志动物学家,19世纪30年代德国的施莱登和施旺共同创立了细胞学说，为生命科学的研究奠定了基础。,2、拉马克的早期生物进化观

12、点,生物从低级向高级进化,提出两个著名的进化原则：,用进废退 获得性遗传,3、拉马克早期生物进化观点的影响:,标志早期的生物进化思想开始形成,为达尔文进化论的产生提供了一定的理论基础。,文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击封建神学，解放了人们的思想,资产阶级革命使资产阶级掌握政权,细胞学说和拉马克早期生物进化思想,1、达尔文生物进化论产生的原因,工业革命推动资本主义迅速发展,（政治基础）,（思想基础）,（经济基础）,（理论基础）,达尔文的环球考察和长期的科学研究,（个人因素）,2.达尔文的进化论观点：,生物是不断进化的，进化规律,低级高级,简单复杂,进化是逐渐、连续的,生物有共同的祖先,进化机制,

13、物竞天择、适者生存,自然选择（基础）,否定神创说,否定物种不变,否定物种间没有联系,3、达尔文进化论的影响：,对思想界：把发展变化的思想引入生命世界，促进了人类认识的飞跃； 对科学界：开创了生物科学发展的新时代；对宗教界：否定了神创说，对封建神学是个有力挑战； 对马克思主义：奠定马克思主义自然史的基础。 社会影响：对处于国家危亡时期的中国思想界产生了巨大的震动。,【当场消化3】生物进化的基本原则是 A优胜劣汰，适者生存 B顺其自然，优胜劣汰 C物竞天择，适者生存 D物竞天择，顺其自然,C,练习,1、达尔文生物进化论演说对科学发展的最重要意义在于： A、是触犯教会禁令的典范 B、提示了自然界优胜

14、劣汰的竞争法则 C、完成了对生物学的一次伟大综合 D、将“变化”“发展”等观念引入科学领域，使人类在思想上发生了飞跃。,D,2、生物进化论最直接的社会意义在于： A、鼓励了社会的竞争意识 B、进一步挑战了教会的权威 C、促进了社会经济的发展 D、促进了人口的大幅度增长,B,3、达尔文进化论对近代中国社会的深远影响是： A、唤醒中国民众救亡图存 B、让中国人甘心被压迫 C、激发中国人民的革命热情 D、为变法图强提供理论依据,A,4、1882年4月19日，达尔文因病逝世，人们为了表达对他的敬仰，把他葬在牛顿的墓旁。下面可以最恰当的解释人们的这种做法是A他继承和发展了牛顿的经典力学，使牛顿的力学体系

15、成为近代最具影响的力学体系 B牛顿把造物主从无生命领域中驱逐出去，而达尔文把造物主从有生命领域驱逐出去 C他和牛顿一样，在科学上有着惊人的洞察力和坚韧不拔的探究精神 D进化论对人类文明进程的影响要远远大于牛顿经典力学对人类文明进程的影响,B,5、“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，终于大胆地抬起头来，开始用自已理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现 A推动了天文学的发展 B促进了人类的思想解放 C使人类彻底摆脱了神学的影响 D使人类开始关注现实世界,B,三、从蒸汽机到互联网,知识体系,蒸汽时代,电气时代,信息时代,（一）蒸汽机的发明 1.条件： （1）政治前提

16、：英国资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清障碍。 （2）经济基础：工场手工业的发展，应用机器生产成为可能。 （3）科技基础：科学技术的进步为生产的发展提供了发现和发明。,2、过程： （1）1785年，英国人瓦特研制出改良型蒸汽机，得到广泛应用； （2）1807年，美国人富尔顿制造出第一艘蒸汽轮船； （3）1814年，英国人史蒂芬孙发明了 蒸汽机车。,18世纪60年 代，“珍妮纺纱 机”的出现揭开 了工业革命的 序幕,棉纺织机器的发明表,瓦特”万能蒸汽机”,瓦特,农业文明,工业文明,畜力 水力 风力,蒸汽动力,史蒂芬孙,火车,早期英国的火车,3、第一次工业革命的影响：,1、极大地提高了社会生产力

17、2、工场手工业转变为机器大工业生产， 3、形成许多工业化城市和工业国家。 4、世界各地联系更加密切，世界日益成为一个整体。,1、条件：1831年，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 。,（二）电气革命的出现,出生在英国一个铁匠的贫困 家庭，只上过两年小学，14岁当 装订书籍的学徒。在七年的学徒 期间，利用订书的空闲时间，如 饥似渴、废寝忘食地阅读了许多 自然科学的书籍。后来，他毛遂 自荐，在22岁时当了大化学家戴 维的实验助手。1831年，法拉第 经过7年反复试验，发现电磁感应 现象,研究电磁感应现象的实验示意图,法拉第,2、科学实践运用： （1）1866年，德国人西门子

18、制成 发电机； （2）比利时人格拉姆制成第一台 电动机； （3）1879年，美国人爱迪生发明电灯；,发电机,德意志科学家西门子研制成发电机,电动机,比利时人格拉姆发明了电动机,爱迪生（18471931），美国著名发明大王，一生完成了2000多种发明。,爱迪生,爱迪生发明的电灯灯泡,英国伦敦首批用上电灯的马路,电进入人们生产生活各个领域,人类进入”电气时代”,电影放映机,进入电气时代,贝尔及他设计的有线电话,贝 尔 的 电 话,3、第二次工业革命的影响,1、生产力迅猛发展，社会财富增加 2、资产阶级开始确立对世界的统治 3、生产和资本集中促成垄断组织形成 4、城市面貌和人们社会生活发生巨大变化,

19、（三）信息技术的发展,1、原因： 1）科学背景：现代信息科学技术的发展 20世纪40年代，第一台电子计算机诞生于美国 2）直接原因： 2、互联网诞生过程： 出现： 发展：,美国和苏联争夺世界霸权的需要,20世纪60年代的美国,20世纪90年代飞速发展，中国正式接入互联网是1994年 。,二战期间，美国为了解决计算大量军用数据的难题，开始研制世界上第一台电子计算机。经过三年的工作， “ENIAC”（埃历阿克）终于在1946年问世了。 机器占地面积为170平方米左右，总重量达到30吨。ENIAC 的运算速度达到每秒钟5000次加法，一条炮弹的轨迹，20秒钟就能被它算完，比炮弹本身的飞行速度还要快。,2、互联网的功能和特点,以纸质为媒介的报纸是第一媒体 以电波为媒介的广播是第二媒体 以图像为媒介的电视是第三媒体 而互联网，这种以数字化的方式存储、处理和传播，称为第四媒体 。,人类自古以来是怎样传递信息的？,第一次工业革命,第二次工业革命,第三次科技革命,第一台电子计算机,便携式电子计算机（笔记本电脑）,掌上电脑（PDA）,3、影响 积极影响： 使人类进入信息时代，信息化社会开始出现； 密切了世界各地的联系，加快了经济全球化的步伐； 改变了人们的工作、生活、社会交往和思维方式，又使人们的生