专题七_近代以来科学技术的辉煌(1)
9-专题七 近代以来科学技术的辉煌
专题七近代以来科学技术的辉煌【概念阐述】1．经典力学经典力学（牛顿力学）是研究在宏观世界和低速状态下的物体运动的客观规律。
其基本定律包括：惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律以及万有引力定律。
牛顿力学建立在时间和空间是绝对静止的假设基础上。
经典力学对近代物理学其他分支学科都有很大影响，构造了物理学的基本框架，也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．相对论相对论是20世纪由爱因斯坦创立的关于时空和引力的基本理论。
根据研究对象不同，可以分为狭义相对论和广义相对论。
相对论揭示了空间、时间的可变性，而且认为时空的变化和时空结构同物质的运动和状态有关，其中广义相对论阐述了四维时空和物质分布相联系的重要思想。
相对论适用于对高速运动物体的研究，是对牛顿力学的继承和发展。
它与量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。
3．量子理论量子理论是揭示微观物质世界的基本规律。
它用于解释原子结构、化学元素的性质、光的吸收与辐射等问题，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。
量子力学的发展使人们对物质的结构及其相互作用的认识发生了革命性转变。
它与相对论一起，是现代物理学的两大基本支柱。
4．进化论进化论是由达尔文在继承前人关于生物进化的思想基础上，经过实地考察和大量实验研究论证后，提出的一套生物进化理论。
进化论的主要观点是：物种是不断进化的，一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。
物种不断地变异，新种产生，旧种灭绝；生物的进化是连续的，没有不连续的突变，自然界没有飞跃；生物间有共同祖先，彼此间有一定的血缘关系。
其理论核心是自然选择原理，即物竞天择，适者生存。
5．“科”、“技”结合“科学”是人类关于自然的认识体系，“技术”是人类改变或改造环境的方法、途径及技能。
“科学”和“技术”结合是指将学者的研究成果与社会生产实践相结合。
在古代，科学的发展与技术进步相分离，而近代以来，“科”、“技”开始相互联系，尤其第二次工业革命以来，“科”、“技”结合越来越密切。
专题七 近代以来科学技术的辉煌
专题七近代以来科学技术的辉煌【专题目标导航】一、近代物理学的发展与生命科学的进步1．历史特征：近代科学技术取得了辉煌的成就，物理学领域对自然运动变化规律的探索，生命科学领域对生命起源的探索，大大加快了人类文明的进程。
2．主要表现：英国科学家牛顿于17世纪末在认真研究伽利略等前代科学家研究成果的基础上，总结出运动三定律，成功地导出了万有引力定律，成为整个近代物理学的重要支柱，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，科学摆脱了神学的束缚向前发展。
到19世纪，近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。
20世纪初爱因斯坦创立的相对论，是人类思想发展史中的一次根本性变革，形成全新的时空观、运动观和物质观，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。
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。
关于人的起源问题，各种传说很多。
西方神学认为各种生物是按上帝的旨意和计划创造出来的，创造出来后就永恒不变。
1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版。
进化论给上帝创造万物说以致命的一击。
二、科学技术创新推动了社会生产力的发展1．历史特征：科学技术是推动人类社会发展的原动力，科学技术革命的兴起与发展推动了人类生产力的巨大进步。
2．主要表现：近代以来技术发展日新月异。
蒸汽机的发明使历史跨入蒸汽时代，蒸汽机的发明和应用，推动了交通运输工具的改进。
第二次工业革命从19世纪下半叶开始，电力的发明与广泛应用，使世界历史跨入“电气时代”。
内燃机的发明和应用，是科学与技术结合的又一典范。
应用技术的重大突破还表现在化学工业的建立上。
随着一系列新的交通工具的出现，全世界交通运输业有了迅猛发展，人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。
19世纪，电报、电话和无线电通信也先后发明出来。
20世纪科技发展中，最引人注目的成果是电子计算机。
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，改变着人类文明的进程，使人类进入信息文明时代。
专题七、近代以来科学技术的辉煌
专题七、近代以来科学技术的辉煌（一）概述伽利略和牛顿的主要成就，认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
1、伽利略：经典力学的奠基者，创立了自由落体定律。
2、牛顿：创立经典力学体系（1）内容：①牛顿运动三定律（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（2）历史地位：①完成人类对自然界认识史上的第一次理论大综合②成为近代科学形成的标志。
③具有惊人的预见力和巨大的理论指导意义。
（如海王星的发现）（二）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
1、普朗克与量子论：①内容：物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍进行能量交换。
正如物质是由一个个原子组成的一样，能量也是由一份份“能量原子”构成的。
（“能量原子”简称“量子”）②意义：让人们从根本上改变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，人们对物质世界的探索从宏观世界深入到微观世界。
2、爱因斯坦与相对论▲狭义相对论：①基础：相对性原理和光速不变原理②内容：认为时间和空间都与物质运动速度的变化而变化。
（牛顿所说的绝对时间和空间都不存在了，但狭义相对论并非全盘否定牛顿力学，而是对牛顿力学的继承和发展。
）③意义：是对近代物理学理论框架的重大突破，是人类思想发展史中的一次根本性变革，量子论与相对论一起，构成现代物理学的基本理论框架，标志人类迈进现代科技时代。
（三）简述达尔文及其进化论的主要观点，概述科学与宗教在人类起源问题上的分歧。
1、达尔文与进化论：（1）形成标志：1859年达尔文的巨著《物种起源》出版。
（2）主要观点：①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。
②自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存”。
③ 达尔文还提出人类起源于古猿的观点。
（3）意义：①思想上：挑战封建神学，否定了神创论，促进思想解放。
②科学上：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代。
③政治上：进化论传入中国，对维新变法运动和新文化运动起了巨大推动作用。
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二、经典力学的建立者 是谁？理论内容？代表著作？地位？ （1）内容 ①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 （2）代表著作：
1687年，《自然哲学的数学原理》
议一议：一、牛顿获得巨大成就的原因
1.个人因素：牛顿的勤奋、探索和创新精神
牛顿：“假如我有
2.前人的基础：伽利略、笛卡尔、开普勒
7.（2015浙江39）
材料一
在“光荣革命”到来之前，一个伟大的人发现了
解释自然现象的钥匙。……人们觉得，理性也能打开人类事务
之门。随后，洛克发表《政府论》，他指出：……当统治者滥
用权力，破坏而不是保护人民财产的时候，人民可以反抗甚至
推翻它。
——据斯塔夫里阿诺斯《全球通史》等编写
（1）联系所学知识，写出材料一中“伟大的人”的名字及其
2
科学线索
（意）伽利略：自由落体定律——标志着物理学的真正开端。 （英）牛顿：经典力学体系——标志着近代物理学的形成。 （德）普朗克的量子论、爱因斯坦的相对论——是物理学重大革命。
以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理 论革命性的突破。 （英）达尔文：生物进化论——在科学界和思想界产生了巨大深远震动。
于是，牛顿去探
索研究，进行了
苹果是怎样落地的呢？
无数次的实验，
终于发现了万有
引力定律
经典力学体系的历史地位
1.理论：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合， 使科学摆脱了神学束缚向前发展，标志近代科学的形成。 2.实践：算出地球的平均密度和扁平率，解释了潮汐，预测 海王星的存在 3.为英国工业革命提供科学理论。
所发现“钥匙”的重要意义。
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基督教神学的欺骗性适 应了封建统治者的需要
二 达尔文的进化论
1809 Bor n 童年时代
学生时代
Charles Darwin 1882 Died
达尔文甲虫
二 达尔文的进化论
1809 Bor n 童年时代
学生时代
1831
环球考察
1836
Charles Darwin 1882 Died
加拉帕戈斯群岛
6.（2011· 全国新课标文综· 35）哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为 近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是( )
A．得到了科学实验的验证 B．改变了人类对自然世界的认识 C．推动了技术的重大突破 D．科学地概括出物质运动的定律
【解析】哥白尼提出日心说冲击了神学世界观，但太 阳中心说并非是完全科学的，对技术发展影响甚微；牛顿 学说实现了物理学史上第一次大飞跃，对人类认识、科技 发展产生深远意义；爱因斯坦相对论极大扩展了物理学应 用领域，为人们提供辩证看待世界的途径。A、C、D三项 不符合哥白尼。
7．（2009· 安徽文综· 19）被西方教会势力指责为“意在 扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严 复则认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端(牛顿)氏之 天算格致”的学说是（ ） A．日心说 B．进化论
C．量子论
D．相对论
8．（2013· 四川文综· 9）1925年，美国田纳西州的中 学教师斯科普斯因在课堂上讲授达尔文进化论而被判有罪。 该州还立法禁止教师传授任何有违背圣经上帝造人教导的 学说。此法在该州一直适用到1967年。据此可知( ) A．1967年后美国开始接受进化论 B．斯科普斯言论违背美国的宗教信仰自由 C．进化论冲击了美国的基督教信仰 D．田纳西州的立法行为违反了美国宪法
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专题七近代以来科学技术的辉煌一、近代物理学（一）牛顿力学体系1、产生之前（1）亚里士多德的学说（2）伽利略的贡献（自由落体定律）2、牛顿力学体系（1）基本理论牛顿力学三定律：惯性定律和加速度定律（伽利略的研究为基础）作用力与反作用力定律（笛卡尔的研究为基础）万有引力定律（开普勒的研究、自己创立的微积分做计算工具）（2）著作：1687年，《自然哲学的数学原理》（3）影响：①人类对自然界认识史上第一次理论大综合。
②使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，并且在科学实验中得到广泛的应用和验证。
（解释潮汐的成因；发现海王星）③从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展，19世纪进入全面繁荣时期，各门自然科学的理论体系纷纷建立。
（二）量子理论1、背景（1）19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。
（2）19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程中发现的。
2、量子理论（1）诞生：1900年，德国普朗克，提出量子概念，《关于正常光谱能量分布定律的理论》（标志）（2）发展：①1905年，德国爱因斯坦，推广到光学中，解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。
②1923年，法国德布罗意，物质波理论。
③数年后，奥地利、德国的物理学家，建立量子力学。
（3）意义：让人们从根本上改变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。
（三）相对论1、提出：1905年，爱因斯坦，《论动体的电动力学》，狭义相对论；1916年，广义相对论。
2、主要内容:宏观物体高速运动的客观规律。
（狭义：适用于高速运动中的匀速运动体系；广义：适用于高速运动中的加速运动体系）（[比较]牛顿力学体系：宏观物体低速运动的客观规律。
）3、意义：①对近代物理学理论框架的重大突破，不仅揭示了空间时间的可变性，而且说明它们都不可能单独发生变化，其改变与物质运动状态密不可分。
②这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，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。
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专题七近代以来科学技术的辉煌专题导引本专题主要讲述近代以来人类在物理学、生物学、信息技术等领域取得的重大科技成就。
在物理学领域先后出现了牛顿的经典力学、爱因斯坦的相对论、普朗克的量子论等重大成就；在生物学领域，达尔文提出了生物进化论观点，沉重打击了封建神学上帝造人说；第二次世界大战后，电子计算机与通信技术的发展，推动了互联网的诞生；随着科技的进步，生产的动力也发生了深刻的变化，蒸汽机和电气技术就是最主要的成果。
这些科技成果有力地推动了社会的进步。
1.理清基本线索：一是归纳各个领域的科技成就，二是注意科学是不断完善的、技术是不断进步的。
2.加强联系比较：一是将科技成就与同时期的政治、经济相联系，分析相互间的联系与影响。
二是联系科技成就产生的历史背景，并据此把握科学技术对人类社会发展的推动作用。
三是利用自己在数学、物理、生物等学科学过的相关知识，结合教材列表归纳这一时期所涉及的重大成就。
四是把同时期的中外科技成就进行比较。
第1课近代物理学的奠基人和革命者情景问题切入英国皇家学会会长汤姆逊曾说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。
”但就是这项伟大的发明却始终没有获诺贝尔奖。
原来当时有不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应原理的建立者获奖。
学习目标引领课标（1）了解经典力学的主要内容,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
（2）知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
重点经典力学、相对论、量子论的主要内容及其意义。
难点物理学大发展的影响。
整体结构感知本课第一目“认识史上的飞跃”，主要讲述了牛顿力学体系建立的过程、主要内容及其影响。
本课第二目“驱走乌云的太阳”，主要讲述了经典物理学的新发展量子理论的诞生及其意义。
本课第三目“爱因斯坦的‘时空’，”主要讲述了爱因斯坦对近代物理学的重大突破和发展、相对论的提出及其地位。
高考历史思想文化史近代以来科学技术的辉煌
广义相对论
。
(2)意义：第一次阐述了 四维时空 和物质的分布相联系的 重要思想。 3．影响：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。
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近代以来科学技术的辉煌
即时练 1． 牛顿三定律构成了近代力学体系的基础。 这三大定律包 括 ①惯性定律 ④万有引力定律 A．①②③ C．①②④ B．②③④ D．①③④ ②加速度定律 ( )
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(二)驱走乌云的太阳(量子理论) 1．量子理论的诞生 (1)背景 ① 19 世纪的物理学领域，在 牛顿力学 科出现并有了进一步发展。 ② 19 世纪末，物理学界重大研究课题是 黑体辐射 问题。 的基础上，新学
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(2)历程 ① 1879 年，奥地利物理学家
二、考纲解析 1．了解经典力学、量子理论和相对论的简单内容，认识其 在近现代自然科学理论发展中的重要历史作用。 2． 了解在万物起源方面的各种观念及进化论创立的背景及 内容， 知道科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根本原因。 3． 了解两次工业革命时期的主要发明，认识科学与技术方 面的进步对全世界发展产生的重大影响。 4．知道交通、电信、互联网方面的进步对人类文明进步的 作用。
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专题七
近代以来科学技术的辉煌
一、专题概术 本专题主要讲述世界近代以来影响世界发展的科学技术的 辉煌成就，主要内容有： 1． 近代物理学的奠基人和革命者， 是指牛顿和他的力学理 论，普朗克等人的量子理论、爱因斯坦及他的相对论。 2．人类追寻生命的起源，包括各种人类起源传说，近代生 命科学的成果，特别是达尔文的进化论，科学与宗教的分歧。
历史必修三《创新设计》专题七 第1课
材料 英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时讲道：“动力
理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被
两朵乌云笼罩了。”他所说的第二朵“乌云”，尤以黑体辐射理论出现的
“紫外灾难”最为突出。
【思考】
(1)驱走第二朵“乌云”的太阳指什么？是谁提出来的？ 答案 指物理学上的量子理论。它是由普朗克在1900年提出的。
A.牛顿的《自然哲学的数学原理》
)
B.但丁的《神曲》
C.卢梭的《论人类不平等的起源和基础》
D.卢梭的《社会契约论》
解析答案
1
2
3
4
5
6
3.中秋时节是钱塘潮的最佳观赏期，潮起潮落，美丽壮观。 苏东坡有“八月十八潮，壮观天下无”的名句。下列哪位 科学家的理论可以用来解释钱塘潮的壮观景象( B ) A.伽利略的自由落体定律 B.牛顿的万有引力定律 C.普朗克的量子理论
(3)奥地利、德国的物理学家建立了 量子力学
。
答案
3.意义 (1) 量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运 动的各个层面进行深入探讨。 (2)量子理论让人们从根本上改变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。
误区警示
答案
三 爱因斯坦的“时空”——相对论
以直接选出C项。选项A是伽利略的成就；选项B是牛顿力学体系的影响； 选项D是量子论。
解析答案
1
2
3
4
5
6
6.阅读下列材料：
材料一
在以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔、时间和质量
这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺子静止时都是这样长，当 它运动时还是这样长；一座钟无论处于静止状态还是处于运动状态，其快 慢保持不变。 材料二 狭义相对论认为，对于两个相互运动的参照系，处于某一参照系 中的观察者会发现另一参照系中的物体的运动距离缩短了，时钟也走慢了。 这两个效应都是相对的，在本参照系中的观察者看不出这种效应。同时， 这两个效应也是相互的，你看到我的尺缩钟慢，我也看到你的尺缩钟慢。
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专题七检测题一、选择题（20×3=60分）1．（2012年3月邯郸市一模）一项对西方七大工业国就业结构演变的研究发现，这些国家近几十年来出现了一些共同的变化：农业就业人数大幅度下降；传统制造业就业人数持续下降；生产服务和社会服务兴起……管理、专业和技术性的工作快速增加。
上述变化产生的根本原因是A．互联网的诞生B．城市化进程加快C．政府对经济的干预D．科学技术的发展2．（2012年9月山东省兖州市高三模拟28题）小波在阅读历史文献时发现，在古代常用文字中有关“马”的词汇特别多；而现代常用文字中关于“马”的词汇少了很多，但关于“机”的词汇却多了。
造成这种变化的根本原因是（）A．生态恶化，物种消失B．传统文化的丧失和灭亡C．农业文明到工业文明的转变D．文字改革的必然结果3．（湖南省四市九校 2012届高三联考25题）二战后出现的新科学技术中，由多国科学家协作完成的是（）A. 重组DNA生物基因工程成功B. 公布人类基因组工作草图C. 培养克隆羊“多利”成功D. 电子计算机的诞生4．（浙江会考11题）在当今现代化城市里，看到灯火辉煌、流光溢彩的景象，不禁让我们想起了100多年前一位与此密切相关的伟大发明家A．毕升B．爱迪生c．达·芬奇D．达尔文5．（安徽会考30题）图10的行为艺术作品中，艺术家将蒸汽机，发电机和计算机联成一体。
下列给此作品命名中，你认为最恰当的是A.两次工业革命B.交通和通讯工具的进步C.近代物理学的重大发展D.从蒸汽机到互联网6．自然科学的发展经历了由古代科学向近代科学的转变过程。
下图是意大利某著名物理学家及其发明的望远镜，其被誉为“近代科学之父”，是基于他A．以实验事实为根据并强调严密逻辑体系B．研究行星运动取得重大成果C．用数学方法和逻辑体系描述宇宙运动D．对宇宙的认识动摇宗教神学的基础7.“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。
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专题七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导入：投影材料大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，上帝说，让牛顿问世！于是一切都有了光明。
——蒲伯英国现代派诗人j.c.squire对蒲伯的上述两句诗做出了回应：此情形并未能持久，魔鬼喝道：“嗬！让爱因斯坦问世！”世界又变得难以捉摸。
师：大自然和自然定律的探索是物理学研究的主要对象，这两段诗，反映了近代以来物理学的发展和主要成就。
诗人为什么会这样说呢？我们今天一起来学习专题七第一节内容，请大家翻开课本p120.新课：一、自主学习——梳理知识科学家主要成就影响物理学自然科学思想认识伽利略自由落体定律为经典力学奠定基础观察、实验和推理方法打破教会权威牛顿《自然哲学的数学原理》（物体运动三大定律和万有引力定律）标志着牛顿力学体系的形成标志着近代科学的形成人类认识上的巨大飞跃普朗克量子理论改变了••••••使••••••重大变革）为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础••••••重大变革爱因斯坦成功解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论推动了量子论的发展人类思想发展史中的一次根本性变革相对论（狭义、广义）、光速不变原理构成现代物理学的基本理论框架二、合作学习（一）为什么说牛顿问世一切有了光明？1、牛顿的巨大成就有哪些？地球人都知道，运动三定律和万有引有定律。
若要增强兴趣可举踢球的例子。
2、牛顿力学体系的建立对人类文明的发展产生了哪些重大影响？投影：三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。
直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。
——《大国崛起》解说词问：这段材料的主要观点是什么？牛顿出现和他的成就结束了人类对宗教的迷信和对自然的恐惧。
是人类认识上的巨大飞跃，为什么这么说呢？答：①牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱；②牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合；③适用适用于一切天体运动和宇宙中的所有物体；④使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，也在生产和科学实验中得到广泛应用和验证。
专题七 近代以来科技的辉煌
材料 ：严复在《天演论》中，积极宣传 和介绍进化论思想，高呼“物竞天择， 适者生存”和“优胜劣汰”，以呼唤国 人。并指出再不变法将循优胜劣汰之公 理而亡国灭种，让处于知识饥荒时代的 中国知识界如获至宝，产生了振聋发聩 的影响。
对处于国家危亡时期的中国思想界也产生 巨大震动；推动了维新变法运动的兴起 。
2、生物进化论诞生的标志:
1859年达尔文的《物种起源》的发表
3、生物进化论的内容： ①生物由低级向高级、 （否定神创万物） 进化 由简单到复杂发展 ②物种具有共同的原始起源。 （否定物种间没联系） ③物种变异是自然选择的结果。 （否定物种不变）
核心内容： 物竞天择，适者生存，自然选择（基础）。
1、《新编剑桥世界近代史》中有这样的评 述：“两个学说都发现了变化的原因在于 斗争——生存竞争和阶级斗争。”这两个 学说最终形成于（ ） A．17世纪初期 B．18世纪中期 C．19世纪中期 D．20世纪初期 “生存竞争和阶级斗争”的两个学说分别是 1848年《共产党宣言》的发表 1859年《物种起源》
3、(2015·浙江嘉兴高三基础测试)有一种科 学理论在诞生之初受到宗教界的敌视，但初 醒的民族主义者却对其大声喝彩；中产阶级 以此为依据反对国家为促进社会平等而作出 的任何干预；殖民主义者则用它来为自己的 行为辩护。这一科学理论应是( ) A．普朗克的量子理论 B．达尔文的进化论 C．牛顿的力学体系 D．爱因斯坦的相对论
否定神创论 材料 ：达尔文推翻了那种把动物植物物种看 做彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、 生物进化论是继文艺复兴、宗教改革、启蒙 不变的东西的观点，确立了物种的变异性和 运动以来对神学统治冲击最严重的。 承续性，第一次把生物学放在完全科学的基 对科学界的影响： 础上。——《列宁全集》 材料：1861年1月，马克思阅读《物种起源》 后在给拉萨尔的信中写道：“达尔文的著作 非常有意义，这本书我可以用来当做历史上 对马克思主义的影响： 的阶级斗争的自然科学根据。” ——《马克思恩格斯书信选集》
2021年高考历史总复习热点专题复习汇编：专题七： 近代以来科学技术的辉煌
专题七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●牛顿经典力学1、经典力学的奠基(1)在中世纪的欧洲，亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。
(2)意大利科学家伽利略通过观察、实验和推理创立了自由落体定律，从而推翻了亚里士多德的学说。
２、牛顿经典力学的建立(1)17世纪末，英国科学家牛顿通过进一步的定量实验，先后创立了惯性定律、加速度定律和作用力和反作用力定律，构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。
(2)1687年，牛顿撰写的《自然哲学的数学原理》出版，书中总结了他的力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果，标志着近代自然科学的形成。
(3)牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
(4)到19世纪，近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。
(５)根据万有引力定律，人们准确地算出了地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。
●普朗克量子论1、19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射问题。
为了研究热辐射规律，物理学家定义了一种理想物体——黑体，以次作为热辐射研究的标准物体。
2、量子理论的创立者是德国物理学家普郎克，1900年，他在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。
3、量子理论让人们从根本上改变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。
爱因斯坦相对论1、1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，在相对性原理和光速不变原理的基础上，创立了狭义相对论。
2、狭义相对论并非全盘否定牛顿力学，牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。
3、广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。
4、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。
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狭义相对论和广义相对论的关系：
狭义
适用于高速运动中的 广义相对论第 匀速 运动体系 狭义相对论 一次阐述四维 与 时空和物质分 广义相对论 广义 适用于高速运动中的 布相联系的的 重要思想。 加速 运动体系
三、相对论的建立： 1、狭义相对论： 2、广义相对论： 3、相对论与牛顿力学的关系与启示：——导与练
专题七：近代以来科学技术的辉煌
导语:古代科学和近代科学的区别
项目 考察 对象 研究 手段
古代科学
近代科学
把自然界划分为不同的领域和侧 把自然界作为一 面，分门别类加以研究，逐步形成以 某一类自然现象为研究对象的自然科 个整体 学的各门学科。 依靠直观感受和 依靠科学实验来检验和发 哲学思辨对自然界 展科学理论. 提出种种猜测
海王星和冥王星的发现
第4课：近代科学之父牛顿
——联系选修四P128-1132
教学指导意见要求： 基本要求 ： 了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就： 建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。 感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。 发展要求： 认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人 生启迪。
相对论分为哪两部分？
三、相对论的建立：
1、狭义相对论：
（1）创立： 1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》， 创立了狭义相对论。
（2）基础：相对性原理、光速不变原理 （3）内容： 狭义相对论认为：时间和空间都与物质的运动有关， 随着物质运动速度的变化而变化。
（4）影响： ①否认了牛顿力学的绝对时空观； ②是对牛顿力学的继承和发展。
探究：试比较分析相同时期近代科技在中国和 欧洲出现不同结局的原因。 ⑴经济基础不同：
中国自给自足的小农经济的分散性和狭隘性； 欧洲资本主义的产生发展。 ⑵政治制度的差异：中国是日趋腐朽的封建制度， 欧洲向资产阶级代议制过渡。
高中历史专题七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课后习题(含解析)人民版必修3
专题七ZHUANTIQI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课后篇巩固探究一、选择题1W.C.技史家W.C.丹皮尔在《科学史及其与哲学和宗教的关系·绪论》中写道:“科学可以越出自己的天然领域,对当代思想的某些别的领域以及神学家用来表示自己的信仰的某些教条,提出有益的批评。
”下列哪些科学家的成就达到了丹皮尔所描绘的境界( )A.托勒密B.哥白尼C.普朗克D.法拉第尼提出“日心说”,否定教会宣扬的“地心说”,故选B项。
其他三项中科学家的贡献均与题意不符,故排除。
2.下图中的情景能够说明的问题是( )伽利略面对教会的审判A.伽利略的思想理论为后来经典力学的创立和发展奠定了基础B.文艺复兴解放了思想,对科学研究产生了重要影响C.伽利略时代人们的思想仍然受到教会的严厉禁锢D.伽利略认识到要了解自然就必须进行系统的观察和实验,由此可推断出当时教会对人们思想的禁锢,对具有新思想的人的迫害。
3.根据国际天文学联合会大会投票5号决议,冥王星被排除在行星行列之外,正式从九大行星中除名,被列入“矮行星”之列。
当时冥王星的发现是根据( )A.哥白尼“日心说”的推算B.牛顿力学的推算C.法拉第定律的推算D.爱因斯坦的相对论4.英国哲学家怀特海在《宗教与科学》中指出:“伽利略说地球是动的,太阳是固定的;宗教法庭则说地球是固定的,太阳是动的,而牛顿派的天文学家则采取了一种绝对空间的理论,认为地球与太阳都是动的。
”作者意在说明( )A.宗教法庭曾经热衷于科学研究B.地球与太阳的运动关系难以判断C.科学家继承了宗教法庭的观点D.科学家与宗教法庭的观点难以调和5.马文·佩里在《西方文明史》中写道:“虽然伏尔泰在巴黎了解了一些启蒙新文化,然而,只是在1726年到了伦敦以后,诗人伏尔泰才成为启蒙思想家伏尔泰。
在英国,伏尔泰接受了……艾萨克·牛顿的思想。
”他从牛顿的着作中看到的是( )A.如何以实验为主要方式,证实外力是改变事物运动状态的原因B.如何以数学为表达形式,运用理智建立普遍法则来解释物质世界C.如何以推理为主要方式,提出空间和时间的性质取决于物质运动D.如何以数学为表达形式,假说辐射是由具有能量的量子来实现的,故A项错误;牛顿在近代数学和物理学方面的成就为启蒙思想的产生奠定了科学的基础,提供了一种认识世界的新方法,即理智的科学的方法,故B项正确;C 项是现代相对论的分析方法,故错误;D项是现代热辐射理论,故错误。
(必修三专题七)近代以来科学技术的辉煌
知识整合
聚焦重点
对接高考
2．蒸汽机发明和电气技术应用对社会发展的影响 (1)经济方面：推动了社会生产力的大幅度提高。
(2)政治方面：确立和巩固了资产阶级自身和对世界的统治。
(3)世界体系：促进了资本主义世界市场的最终确立，世界日 益连成一个整体。 (4)社会生活：促进了城市化的进程，使人们的生活更加丰富 多彩。 (5)消极影响：加剧了殖民扩张和侵略，造成环境污染、贫富 悬殊等社会问题。
聚焦重点
对接高考
(2)根源
①从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义世界观基础上的， 而科学是从唯物主义立场出发的。 ②从方法论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立 在实验和观察研究基础上的。 ③从政治方面说，宗教实际上是统治阶级维护其特权的工具， 科学则要追求民主和平等。
知识整合
聚焦重点
对接高考
制，而且提高了效率，增加了乐趣；人们的生活方式更加丰富
多彩，社会交往方式也发生了变化。
知识整合 聚焦重点 对接高考
③教育和学习方式的革命：互联网不仅使传统的学校教育更加
完善，而且使远程教育成为可能，从而引发了一场教育和学习 的革命。 ④思维方式的变化：现代信息技术的发展使人们对生产 、生 活、社会交往的形式等多方面的认识发生变化，从而改变着人 们的思维方式。
对接高考
【体验高考1】 (2012·浙江文综，20)在古代，通才式的大师频 出，而进入近代后此类大师越来越少。一般认为，达 ·芬奇 是“最后一个百科全书式的人物”。其重要原因是 ( )。
A．在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性
B．古人的成就达到相当高度后，后人很难超越 C．古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，大师 难以被公认 D．近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门别类加
-专题七-近代以来科技的辉煌
D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
B
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内容标准
• 简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人 类起源问题上产生分歧的根源
1.简述达尔文进化论的主要观点。
2.概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
3.通过进化论发展传播过程中出现的争论，认识到科学发展并不是一 帆风顺的，但科学终将战胜愚昧和迷信。
二195.5年爱4因月18斯日因坦主的动脉“瘤时破裂空逝”世于普林斯顿。遵照他的遗
嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火
化 骨时灰按撒照在1. 他永狭的远义书对相面人对遗保论嘱密：的免地除方所，有为花的卉是布不置 使以任及何所地有方音成乐为典圣礼地。。 遗嘱①执创行立者用1歌90德5年悼创念立席勒的诗结束了那朴素的葬礼：
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伽利略（1564—1642），伟 大的意大利物理学家和天文 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“近代科学之父”。他第 一个把望远镜对准天空进行观测， 出版了《星空使者》一书。1632 年，他出版了《关于托勒密和哥 白尼两大世界体系的对话》，把 哥白尼的学说推到了最终胜利的 阶段。
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一. 认识史上的飞跃
1、近代物理学发展的原因
• 文艺复兴、宗教改革等的影响
• 资本主义的发展提供了物质基础
• 科学家勇于探索的精神
2、物理学发展的过程
经典力学奠基者 经典力学建立者 从经典力学发展到相对论、量 （17世纪初） （17世纪晚期） 子论（19世纪末～20世纪初）
伽利略（意）
第22页，共69页。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成 标志着人类开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和
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江 苏 省 上 冈 中 学
——近代以来科学技术的辉煌
相对论与量子理论共同构成了现代物理学 的基本理论框架
小结
经典力学体系 的创立和发展 奠近 基现 人代 和物 革理 命学 者的 现代物理学理 论的发展
伽利略对亚里士多德 力学观的否定
牛顿对前人科学理论 的发展
量子理论的诞生(从 普朗克到爱因斯坦)
相对论的建立（爱因 斯坦）
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他又发现太阳上有黑子，月 球上有山脉，为哥白尼的地球绕 着太阳公转的“日心说”找到了 有力证据。宗教法庭把他软禁在 家，不准外出。８年多后，伽伽 利略临死前仍不屈服，坚定地说： “地球确实在围着太阳转！”他 的努力没有白费，越来越多的人 开始探索星空和科学！
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专题七
近代以来科学技术 的辉煌
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一、近代物理学的奠基人和革命者
一、课程标准：
1.了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献。 2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。 3.体会尊重事实，不迷信权威、勇于探索创新的科学精神。
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（2）广义相对论
①创立： 1916年，爱因斯坦发表《广义相对论基础》
②内容： A、物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的， B、空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度 体现为引力场强度 C、空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的形式 ③影响： 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
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3、相对论 （1）狭义相对论
①创立： 1905年，爱因斯坦发表 了《论动体的电动力学》， 创立了狭义相对论。 ②内容： 时间和空间都与物质运动 有关 时间和空间随着物质 运动速度的变化而变化 ③影响： 否认了牛顿力学的绝对时空观
继承和发展了牛顿力学 奠定了利用原子能的理论基础
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二、现代物理学——量子论、相对论的诞生
1、背景：
19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是 X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得 原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾 认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上 出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。
（2）受文艺复兴运动的影响，自然科学从神学的禁锢中解放出来。
（3）伽利略的发现为经典力学的建立奠定了基础。
①伽利略的成果
突出成果——创立自由落体定律 A、物理方面： B、天文学方面： 制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说”的正确性
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②伽利略的贡献
他创立的科学试验和数学相结合的科学研究方法，标志着物理学的真 正开端，被誉为“近代科学之父”。
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1781年天王星被发现， 科学家用牛顿力学计算 它的轨道，可是计算结 果总是同观测纪录不大 相符。经反复核算，观 测无误。那问题是否出 现在牛顿力学上面？法 国的勒维列和英国的亚 当斯坚信牛顿力学的正 确，大胆猜想计算结果 之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有 考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知 行星的位臵和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维 列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位臵，一下子就看 到了一颗新的行星—海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上 发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。
过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间 是绝对的，两者是没有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着 一个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率永远都是 相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。
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1、背景
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动下地客观规律，到19c 科学得到迅速发展，物理学的新发现，无法用经典力学来解释， 19c末经典物理学面临危机。 2、量子论
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1590年，伽俐略在斜塔 的顶层做自由落体运动实 验，让两个重量相差10倍 的铁球，同时从塔顶落下， 结果两球同时着地，因而， 雄辩地一举推翻了束缚人 们近2000年的希腊学者亚 里士多德关于重量不同的 物体，其下落的速度也不 相同的“物体下落速度与 重量成正比”的理论。伽 俐略开创了实验物理的新 时代，为经典力学的创立 奠定基础。
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典型题例5（2011年高考广东文综22题）1919年英国《泰晤士报》 曾刊登标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理 论”、“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是 A．日心说 B．量子论 C．相对论 D．经典力学 典型题例6（2011年江苏高考20题）菲利普· 费尔南德兹一阿迈斯 托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带 有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰 老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位 科学家是 A．伽利略 B．达尔文 C．牛顿 D．爱因斯坦
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探
究：相对论与牛顿力学的关系：
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空 观，但并非全盘否定牛顿力学。 牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观 规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动 的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。 牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运 动状态），包括在相对论体系中。
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典型题例3（2011年高考全国文综Ⅱ卷35题）哥白尼、牛顿和爱 因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是 A．得到了科学实验的验证 B．改变了人类对自然世界的认识 C．推动了技术的重大突破 D．科学地概括出物质运动的定律 典型题例4（2011年江苏高考20题）菲利普· 费尔南德兹一阿迈斯 托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带 有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰 老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位 科学家是 A．伽利略 B．达尔文 C．牛顿 D．爱因斯坦
二、考点阐述：
1.伽利略、牛顿对经典力学所作的贡献； 2.经典力学在自然科学理论发展中的地位； 3.爱因斯坦的相对论；量子论的诞生与发展。
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一、近代物理学——经典（牛顿）力学的创立
1、背景
（1）17c英国资本主义经济迅速发展，为牛顿经典力学的建立提 供了良好的基础。
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典型题例1（2011年高考安徽文综21题）日本福岛核泄漏事故引 起全球关注。反思近代科技发展的历程，下列说法正确的是 A．人类面临的核威胁最初源于爱因斯坦的相对论 B．原子弹的使用是反法西斯战争胜利的决定因素 C．科技发明是近百年间众多人为灾难的主要原因 D．第三次科技革命诸多技术源于二战中的军事发明 典型题例2（2011年海南高考10题）17世纪，处于科学革命中的 西欧，“肯定自然知识的实用价值，以及肯定它对科技进步的 前景所包含的意义，已经成为普遍接受的常识，但科学的素养 对于人类，以及对于人类所处的环境实际产生的作用还是很 小”。这一现象说明 A．民众仅从实用角度理解科学革命 B．科学素养的提高不受社会重视 C．科学革命只影响到知识阶层 D．科学方法已获得广泛认同
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2、标志： 1687年，牛顿撰写的《自然哲学的数学原理》出版。 3、特征： 以实验为基础，以数学为表达形式 4、内容： 惯性定律
伽利略自由落体定律
经 物理运动三大定律 加速度定律 典 力 笛卡尔等人碰撞运动 作用和反作用定律 学 体 系 万有引力定律 开普勒等人天体力学及微积分计算工具
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5、经典力学建立的意义 ①对自然界的力学现象做出系统的、合理的说明，完成了人 类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 ②自然科学摆脱了神学的束缚，极大的推动了物理学学的发 展，标志着近代科学的创立。 ③牛顿力学引发了英国以工业革命的起点的第一次科技革命， 使人类进入蒸汽时代。 ④促进人类思想的解放 6、实践的验证 根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和 扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还 发现了海王星、冥王星。
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（1）诞生的过程：
①1979年，奥地利物理学家斯蒂芬通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温
度之间的定量关系。 ②德国物理学家普朗克发现辐射过程中的能量颁布规律。1900年，他提出量 子概念。并发表《关于正常光谱能量分布定律的理论》，标志着量子理论的 诞生。
海王星和冥王星的发现
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哈雷慧星轨道的推算
长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星， 根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了 1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由 此预言它将在1758年再次出现。53年以后的1758年（当时哈雷 已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万 有引力定律的科学性。