2022届一轮复习人民版 15.40 近代以来的科学技术 学案

专题十五近代以来的中外科技与文艺
一、近代以来科学技术的辉煌和19世纪以来的文学艺术
二、中国现代科技与文教
线索1 近代世界的科技文化发展
(1)近代科学技术兴起，伽利略、牛顿等物理学家成就非凡；瓦特改良的蒸汽机、爱迪生发明的各类电器分别使人类进入蒸汽时代和电气时代；达尔文的进化论进一步解放了人们的思想。

(2)文艺领域：浪漫主义和现实主义艺术盛行；文学、美术、音乐和影视艺术取得辉煌成就。

线索2 现代世界的科技与文化
(1)科技领域：20世纪以来，相对论、量子理论的提出和发展掀起了物理学的革命；二战后，电子计算机的发明发展、互联网的应用等都极大地改变了人们的生活。

(2)文艺领域：现代主义艺术兴起，在文学、美术、音乐等领域，现代主义艺术成为主流。

线索3 现代中国的科学技术
新中国成立以来，国家重视科技发展，中国的科技取得了重大突破，特别是改革开放以来有了迅猛的发展，从“两弹一星”到载人航天、农业、计算机与生物技术等领域都取得了突飞猛进的发展，某些领域达到国际先进水平。

线索4 现代中国文艺和教育的发展
新中国成立后，文学艺术在“双百”方针指导下，呈现出繁荣发展的局面，具有阶段性、多样性、人民性的鲜明特点；教育发展经历了奠基、动乱中的教育到新时期教育的复兴过程，形成了完整的国民教育体系，“科教兴国”战略成为全国人民的共识。

第40讲近代以来的科学技术
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。

自主学习——主干梳理·依托教材·高于教材
一、物理学成就
1．牛顿力学体系的创立
(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《________________》一书，提出了物体运动三大定律
和万有引力定律等。

(3)意义
①完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。

②使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广
泛的应用和验证(牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代)。

③牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科
学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。

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)微观的粒子运动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________提出量子假说
[易错辨析] 牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系
爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定牛顿力学。

相对论发展了牛顿经典力学，打破了传统的时空观。

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，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。

二、生物学成就
1．近代生命科学的成果
(1)两条研究路线
①群体研究路线：以林耐为代表，主要运用观察和分类的方法。

②个体研究路线：以哈维为代表，主要运用解剖和实验的方法，建立了血液循环理论。

(2)近代生命科学的成果
①巴斯德：通过实验证明了微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础。

②拉马克：提出了生物是从低级向高级发展进化的观点，为达尔文创立进化论奠定了重要的基础。

2．达尔文和进化论
(1)标志：1859年，达尔文的巨著《________》出版。

(2)内容
①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)影响
①达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击。

②证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物。

3．进化论的发展与传播
(1)达尔文提出人类起源于古猿的观点。

(2)在同反对意见的论战中，进化论被更多的人了解和接受。

(3)1863年，________发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到确立。

三、从蒸汽机到互联网
1．蒸汽机的发明
(1)原因：社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。

(2)发明：瓦特改进了蒸汽机，提高了热效率，并使其动力运动形式变为旋转运动。

(3)影响：成为“万能的原动机”，是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面所取得的最大成果；工厂大量出现，历史跨入了蒸汽时代。

2．交通工具的改进
(1)美国工程师________发明汽船并投入使用。

(2)英国人史蒂芬孙研制蒸汽机车获得成功，昭示着“铁路时代”的到来。

3．近代工业生产体系的确立
(1)1794年，英国人莫兹利发明了移动刀架，1797年使刀具的制作实现了机械化。

(2)19世纪初，一个以机器制造机器的新工业部门——机械加工制造业诞生了。

4．第二次工业革命——世界跨入电气时代
(1)电力的发明和应用
①1831年，英国的法拉第发现________现象，提出发电机的理论基础。

②电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。

(2)内燃机的发明和应用
①19世纪80年代前期，德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机。

②1887年，狄塞尔发明了柴油机。

③以________为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现，这也推动了石油开采、石油化工和化学工业的发展。

(3)化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药。

[易错辨析] 正确区分蒸汽时代与电气时代的发明
(1)蒸汽时代的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国。

(2)电气时代的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家。

5．立体交通的诞生
(1)表现
①1885年，德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒以汽油机为动力机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。

③1903年，莱特兄弟设计制成一架飞机并试飞成功，开创了人类交通事业的新纪元。

(2)影响：使人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。

6．穿越大洋的电波
(1)随着电动机和发电机的相继发明，利用电磁感应现象的电报、电话和无线电通信也先后被发明出来。

(2)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机；1876年，美国人________发明了电话机；意大利人马可尼1902年和1916年试验无线电通信技术成功。

7．改变世界的网络
(1)________年，美国研制出第一台电子计算机，至今电子计算机被广泛应用到各个领域。

(2)电子计算机与通信技术相结合而成的________遍布世界，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。

[图示明史]近代以来世界科技发展轨迹
互动课堂——核心突破·阐释概念·提升素养
考点近代以来科学技术的发展
(一)历史概念——“科学革命”“技术革命”“产业革命”“近代科学”“社会达尔文主义”
1．科学革命
科学革命指在科学探索中获得了新的发现，取得了重大理论突破，使人们对自然界的认识产生了质的飞跃。

近代以来，科学革命可以划分为四次：第一次发生于16～18世纪，以天文学的突破为开端，以牛顿经典力学为中心；第二次发生在19世纪，物理学、生物学、化学等都取得了重大成就；第三次发生在20世纪上半期，是在物理学新发现基础上爆发的一次革命，包括相对论、量子论等；第四次发生在20世纪40年代中期以后，出现了信息论、控制论等。

2．技术革命
和科学革命相对应，第一次技术革命发生在18世纪到19世纪上半叶，包括纺织、蒸汽技术和交通运输业的革新；第二次发生在19世纪后期到20世纪上半叶，以电力、内燃机的应用为主要标志，兴起了电气、石油、化学、飞机、汽车工业等；第三次发生在20世纪40年代以后，以原子能、航天技术、计算机的应用为标志。

科学革命是技术革命的先导，技术革命是科学革命发展的产物。

工业革命及其以前，科学和技术尚未真正结合，第二次工业革命后，科学和技术开始紧密结合，互相促进。

3．产业革命
技术革命必然形成巨大的生产力，并进一步引起产业结构、生产体系及人类生活方面的变化，从而引发产业革命。

近代产业革命可以划分为三个阶段：第一阶段发生于18世纪末到19世纪上半叶，由第一次工业革命引起，工厂代替了手工工场，形成新兴工业部门，工业在经济结构中日益占据主导地位；第二次发生在19世纪末到20世纪初，由第二次工业革命引起，垄断组织应运而生，近代资本主义进入成熟期，工农业比重发生了很大变化；第三次发生在二战后期，在第三次科技革命推动下，产业结构发生重大变化，第一、第二产业比重下降，第三产业上升。

4．近代科学
近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。

它是建立在观察、试验基础上的实验科学，并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科学定律。

5．社会达尔文主义
达尔文的《物种起源》问世后，英国学者斯宾塞将达尔文的学说运用到社会历史领域，
创立了社会达尔文主义。

这种社会哲学认为，人类社会也像自然界一样，存在着生存竞争。

在竞争中，强者生存了下来，而弱者则被淘汰。

只有这样，人类社会才能进步。

社会达尔文主义有其学术价值，不能完全否定。

但是这种观点将自然界的生存竞争规律搬到社会学的研究中来，公开主张国家之间、民族之间以及人与人之间的“弱肉强食、优胜劣汰”，公然将以强凌弱的强权主义宣称为“社会伦理”，是不可取的。

(二)史料探史——近代科学发展的原因
史料一科学革命是西方文明的独特产物。

……一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。

学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚里士多德，还有欧几里得和阿基米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。

……匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。

——摘编自[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
史料二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知识体系或满足人类生存需要的工具，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；科学文化在经历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世纪初期出现空前繁荣。

——摘编自杨宁一《历史学习新视野新知识》
[探究] (1)根据史料一回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。

(2)概括史料二中的观点。

试答：
[系统认知]
[解读] 2006年美国《时代》周刊曾经将“YOU”(指所有网民)选为“年度风云人物”，其封面注释：“是的，就是你。

你控制着这个信息时代，欢迎来到你的世界。

”这主要反映了信息化社会的飞速发展。

积极影响科学成
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)
革命也为科学技术的发展提供了条件
思想上科技的发展为思想解放创造了条件，思想解放又促进了科技的发展
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
消极影响科技是把双刃剑，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)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。

随堂训练——感悟经典·对话专家·发掘高考
1．[2020·浙江7月选考，19]有学者谓：“达尔文将物竞天择说应用到了物种的变异上，
并且掌握了足够的证据说服了全球的科学家”。

在与各种反对意见的论争中，达尔文学派逐渐形成。

下列项中与之不相符的是( )
A．用大量事实论证了自然界中生物的物种是不断进化的
B．首先提出生物是从低级向高级发展进化的观点
C．赫胥黎论证人的构造“尤其和猿更接近”
D．给上帝创造万物说以致命一击
2．[2019·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
的日食照片和随后的计算证实了如下观点：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
3．[2018·江苏卷]牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。

1927
年，德国物理学家海森堡提出了测不准原理：没有人能够确知一个电子的运动轨迹，因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。

与这一认识变化相关的是( )
A．经典力学的诞生B．进化论的传播
C．电气革命的出现D．量子论的提出
4．[2018·天津卷]16世纪，西班牙医生塞尔维特因解剖人体进行血液循环研究，被宗教
裁判所火刑处死。

而达尔文在19世纪中期相继发表《物种起源》《人类的由来》，虽遭教会激烈反对，但并未受到教会的人身迫害，其原因在于( )
A．进化论已被人们普遍接受B．教会失去原有权威
C．进化论被证明是科学理论D．教会实行宽容政策
5．[2018·海南卷]有学者在评价一项科学成就时指出：它使人对自己的认识以及对世界
的认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化。

这项成就应该是( ) 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”
专题十五近代以来的中外科技与文艺
第40讲近代以来的科学技术
自主学习
一、
1．(2)自然哲学的数学原理
2．普朗克光电效应
二、
2．(1)物种起源
3．(3)赫胥黎
三、
2．(1)富尔顿
4．(1)电磁感应(2)内燃机
6．(2)贝尔
7．(1)1946(2)互联网
互动课堂
考点
(二)
答案：(1)人文主义的发展；工匠地位提高。

(2)科学知识的进步和西欧社会的变化，促成了启蒙运动。

启蒙运动崇尚科学和对人类理智的乐观主义态度促进了近代科学的重大发现和发展。

随堂训练
1．解析：首先提出生物是从低级向高级发展进化观点的是拉马克，而非达尔文，所以本题选B项。

答案：B
2．解析：根据材料“引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲”并结合所学可知，本次科考活动支持了相对论，故B项正确。

答案：B
3．解析：D对：海森堡提出的测不准原理，反映了微观粒子运动的基本规律，帮助科学家更深入地了解世界。

这与1900年普朗克提出的量子理论有关。

A错：经典力学诞生于17世纪，它在认识微观世界方面存在不足。

B错：进化论是有关人类起源的理论，与题干所述认识的变化无关。

C错：电气革命出现于19世纪70年代开始的第二次工业革命中，与题干所述探索微观世界的认识变化关系不大。

答案：D
4．解析：B对：近代随着资本主义的发展，西方发生了文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，将人们从长期的基督教神学统治中解放出来，使教会失去了原有的权威。

A错：“普遍”
说法错误，那时人们尚未普遍接受进化论。

C错：达尔文没有受到人身迫害不是因为进化论是科学理论，而是因为教会的权威受到削弱。

D错：进化论给教会的神创论以致命一击，教会不会对它实行宽容政策。

答案：B
5．解析：牛顿力学定律证明了自然界的规律，从物理学上否定上帝地位，“使人对自己的认识以及对世界的认识”发生划时代变化，达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说，对上帝的认识产生划时代变化，故选B项。

伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成，但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化，A项错误；普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界认识的深入，但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化，C 项错误；赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展，不具有划时代的影响，D项错误。

答案：B。