现代科学技术概论复习重点

考点一、科学和技术的概念一、科学的基本概念1、科学是一种特殊形式的社会活动，即知识生产活动，是一种创造性智力活动；2、其次，科学是一种知识体系。

科学是关于自然界、社会和思维的知识体系"。

3、第三，科学是社会发展的实践力。

科学不仅是知识生产活动和知识体系，而且是社会发展的实践力量。

科学作为实践力量，通过被人们掌握、利用而发展着，起到改造客观世界的作用。

二、技术的基本概念1、狭义的理解，只把技术限制在工程学的范围内，如机械技术、电子技术、化工技术、建筑技术等；2、广义的理解，则把技术概念扩展到社会、生活、思维的领域。

人类在为自身生存和社会发展所进行的实践活动中，为了达到预期目的而根据客观规律对自然、社会进行调节、控制、改造的知识、技能、手段、规则方法的集合。

"三、科学与技术的关系科学与技术既有内在的联系也有重要的区别，从本质上看，科学是反映客观事物属性及运动规律的知识体系，回答"为什么"的问题。

技术是利用客观规律，创造人工事物的过程、方法和手段，回答"怎么做"的问题。

二者既有原则性的区别，又有着相互依存、相互转化的密切关系。

1、科学与技术的内在联系现代科学与技术是一个辩证统一的整体。

科学离不开技术，技术也离不开科学，它们互为前提、互为基础。

科学中有技术，技术中有科学。

现代科学技术的关系表现在：A、现代科学是高技术之母，是技术的先导和发源地，科学为技术研究提供了理论基础，开辟了新的技术研究领域，为技术创新作好了各种知识准备。

B、技术的发展为科学研究提供了物质基础和新的探索手段，科学研究成果通过技术应用物化为直接的生产力。

2、科学与技术的区别A、科学与技术的构成要素不同科学的要素是概念、范畴、定律、原理、假说。

技术的要素分为两类：一类是主体要素，即经验、理论、技能；另一类是客体要素，即工具、机器等装置。

B、科学与技术的任务不同科学的任务是有所发现，揭示自然界的新现象、新规律；技术的任务是利用自然、控制自然，创造人工自然物。

C、科学与技术所要解决的问题不同科学主要解决"是什么"和"为什么"的问题；技术主要解决"做什么"和"怎么做"的问题。

D、科学与技术的研究过程不同科学研究的目标有较大不确定性，往往难以预见在未来会作出什么发现，也难以计算出作出某种新发现需要多少时间，付出多大代价；技术开发虽然也有一定不确定性，但新产品的研制、新工艺的开发还是有既定的目标的，有较明确的步骤和经费预算，技术开发工作的计划性比较强。

E、科学与技术的劳动特点不同科学研究的自由度要大些，个体性较强；技术开发活动虽然必须发挥个人的独创性，但是，其活动的集体性较强。

F、科学与技术的成果的表现形式不同科学研究的成果主要表现为学术论文、学术专著，它的价值主要在于深化人类认识，增加人类知识宝库；技术开发的成果主要表现为工艺流程、设计方案、技术装置，它的价值主要在于实用性、经济性和可行性以及对社会实践的推动作用。

考点二、科学研究及其类型科学研究是创新和整理、修改知识，以及开拓知识新用途的探索过程。

科学研究工作可按其性质、目的和过程进行分类，一般按过程分为基础研究——基本目标是推动科学认识的发展，是比较纯粹的科学研究，是国家科学潜力和水平的重要标志。

应用研究——是运用基础研究的成果和有关知识为创新新产品、新方法、新技术和新材料的技术基础所进行的研究。

是一个国家科技综合实力的主要标志。

开发研究——具有明确的目标、计划性和保密性，成功率高，是产品设计的基础，标志一个国家或企业创新和开发新产品的能力。

考点三、自然科学的研究对象自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。

研究对象是指自然界中的物质形态，结构、性质和运动规律一、物质对象二、1、实物对象与非实物对象2、天然对象与人造对象：3、现实对象与潜在对象：二、物质运动物理运动-----------物理学化学运动-----------化学生命运动-----------生命科学地球运动-地学宇宙天体运动-------- --天文学考点四、自然科学的特征与属性一、科学知识的客观真理性自然科学的研究对象是自然界的各种物质客体的结构和运动形式。

科学的任务就是揭示物质运动的客观规律，达到真理性的认识。

科学必须从事实出发，按世界的本来面貌反映世界，不允许毫无根据的臆造和假设。

二、科学认识形式的抽象性科学虽然以自然界为研究对象，但它并不停留在对自然现象的直观描述阶段。

它要透过纷繁复杂的表面现象揭示其内在的本质，进而发现规律。

为此，就要经过“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的抽象过程，并以概念、范畴、原理等形式确定下来。

三、科学内容的无阶级性自然科学是生产斗争和科学实验的产物，它的内容与社会经济基础的要求没有什么关系。

四、科学劳动的探索性既然科学是对自然界运动规律的反映，而自然界又处于永不休止的变化之中，所以，科学活动总是处于积极探索的过程之中。

科学大厦的建设，是一项永远不会完结的工程，人类总得有所发现、有所发明、有所创造、有所前进，而不会穷尽“终极真理”。

五、科学理论的解释性科学来源于实践，再回到实践中去接受检验，科学要对人们在生产实践和科学实验中所提出的各种问题作出解释。

科学理论的目标就是提供系统的、严密的、有根据的解释。

六、科学理论的预见性人们一旦掌握了客观规律，就能够预见它的发展进程和结局。

科学预见是人们能动性的体现，是人类利用自然的实践活动获得成功的前提。

考点四、三大发现X射线的发现(1895 伦琴）：原子有着复杂的结构天然放射性的发现（ 1896年贝克勒尔）：原子也存在内部结构，原子可变电子的发现（1897年汤姆孙）：明确地揭示了原子是可分割的考点五、原子结构模型1661年英玻意耳提出元素概念1803年道尔顿原子学说实心球模型1811年意阿伏伽德罗提出分子概念1860年意化学家康尼确立原子分子论1869年门捷列夫发现元素周期律1903年汤姆逊模型葡萄干蛋糕模型1911 卢瑟福模型轨道模型1913 玻尔分层排布模型行星模型1916年索末菲电子云模型（1）电子的发现J.J.汤姆孙 (1856-1940)：英国剑桥大学实验物理学家，1906年诺贝尔物理学奖1897年4月30日，汤姆孙在英国皇家学会演讲时宣布发现了电子。

1899年汤姆生正式把这种微粒叫做“电子”。

电子的发现被科学界称为十九和二十世纪之交的三大发现之一，汤姆生被誉为“电子之父”。

发现电子的意义是：1. 肯定了阴极射线是带负电的粒子；2. 揭示出原子内部含有带正电的部分和带负电的部分；（2）原子结构探索A 葡萄干蛋糕模型“电子浸浮于均匀连续正电球体中”模型（ 1904 ）原子是一个小球体，内部充满均匀分布的带正电的流体，球内液体中掺杂有若干电子，这些电子等间隔地排列在与正电球同心的圆周上，并以一定的角速度作圆周运动而发出电磁辐射。

原子光谱反映的即是这些电子的辐射频率。

电子的总电量与液体的总电量等值反号，原子对外显电中性。

模型成功之处在于: 解释了原子电中性；解释了原子为什么会发光；据此模型可以估计原子的大小为10-8cm得出原子中电子的数目等于周期表中原子序数的结论讨论了电子在原子内的分布模型缺陷所在: 关于正电荷在原子内的分布情况的猜测B 原子有核模型此模型建立在卢瑟福a粒子散射实验基础上原子内部并非是充满的，它的大部分空间是空虚的，它的中间有一个体积很小质量较大的带正电的核，原子的全部正电荷以及它99%以上的质量都集中在这个核上，带负电的电子则以某种方式分布于核外的空间中。

模型成功之处在于:解释了a粒子散射实验，揭示了带正电的原子核的存在。

模型缺陷所在:无法解释原子的稳定性；无法解释原子的线状光谱；对电子位置、核外电子云之谜所引起的佯谬束手无策。

C 玻尔模型N-玻尔（Niels Bohr 1885～1962）丹麦物理学家，因发展量子理论并用于原子结构、原子辐射研究的成果获1922年获诺贝尔物理学奖。

1913年玻尔建立在原子有核模型基础上核外电子只能在原子内一些特定的稳定轨道上运行，并且在这些轨道上运行时，电子不辐射能量，一个轨道对应一个能量值模型成功之处在于:解释了原子的稳定性；说明了原子的线性光谱。

模型缺陷所在:不能说明多电子原子的光谱和氢光谱的精细结构；对能级的描述很能粗略，只有一个量子数；不能解释原子核形成分子化学键的本质。

玻尔理论虽引入了量子概念，但没有摆脱经典物理学的束缚，是经典理论加上量子条件的混合物。

D 电子云（Electron Cloud）索末菲（1916年）1. 电子轨道是椭圆形而不是圆形的，核位于这个椭圆的一个焦点上；2. 电子运动的轨道不应当在同一平面上，应推广到三维空间；3. 提出空间量子化的概念。

波粒二象性与电子云1. 玻尔理论提出十年后，人们认识到原子里面的电子就其运动的基本特征来讲，完全不同于绕着太阳旋转的行星——电子同其他微观粒子一样具有波粒二象性。

2. 微观粒子的运动轨道我们不可能确切地知道，只能知道它们在核外某区域出现的可能性（即概率），电子像“云”一样地存在于核外的空间中形成“电子云”，根本没有“轨道”的概念。

考点六等离子态和超导态1、等离子态---物质的第四态。

1)组成:电离的气体，由大量自由电子和离子以及中性离子组成的物质状态.特性：超气体，能流动，无确定形状、导电率高、电磁场耦合作用强。

分布：自然界中的等离子体:高空的电离层、闪电、极光等等。

人造的等离子体:日光灯、水银灯里的电离气体应用：导体；制造光源显示器；高分子材料；军事规避、探测系统，武器飞机隐形2、超导态超导态是在低温条件下表现出电阻等于零的物态。

（荷兰物理学家卡麦林·昂纳斯）特性：在一定的临界温度（低温）下失去电阻；完全抗磁性；约瑟夫效应----在两块超导体中夹入薄绝缘体而形成低电阻，绝缘体会变成超导体。

应用：输电；受控热核聚变；超导磁悬浮列车；超导电子计算机考点七、核反应1、重核聚变------把重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变．（1）发现1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。

(2)、自持式链式反应---由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．(3)应用：原子弹、核反应堆和核电站、核动力2、轻核裂变-------某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。

受控热核反应---把原子核加热到很高的温度使其发生聚变反应应用----氢弹考点八、生命的基本特征（1）生命表现为化学成分的同一性和复杂有序的物质结构构成的基本物质都是自然界中普遍存在的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素，以游离态或化合态的形式构成了具有生命的生物体，而这些成分单独存在时并不具有生命，只有建立了有序的结构，形成细胞，才能表现出生命的特征。