近代以来世界的科学发展历程

近代以来世界的科学发展历程
考点提示
近代科学技术
（1）经典力学、相对论、量子论
（2）进化论
（3）蒸汽机的发明和电气技术的应用
知识清单
知识梳理
一、物理学的重大进展
（一）近代自然科学产生的背景
经济基础——资本主义经济发展，生产经验的积累。

思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。

个人因素——科学家具有科学精神。

（二）经典力学
1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。

（1）主张：为了解自然界，必须进行系统地观察和实验。

（2）通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。

（3）通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。

（4）开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础，被誉为近代科学之父。

2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。

（1）牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中，提出了物体运动三大定律和万有引力定律。

把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。

（2）牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。

海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。

（3）数学方面，牛顿是微积分的发明者之一。

另外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。

（三）相对论的创立：
1、背景：19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题。

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世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。

2、内容：包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论——物体运动时，质量随着物体运动速度增大而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

广义相对论——空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。

3、意义：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。

它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。

它也发展了牛顿力学，将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。

（四）量子论的诞生和发展：
1、1900年，为解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普郎克提出量子假说。

2、爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，提出光的量子理论。

3、丹麦物理学家玻尔提出了原子量子理论。

4、20世纪30年代，量子力学建立起来。

5、量子论成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。

6、评价相对论、量子理论：
（1）量子论和相对论是现代物理学的两大支柱；弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。

（2）不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔人类视野，改变人们认识世界的角度和方式。

二、破解生命起源之谜
（一）教会的禁锢：
1、进化论诞生之前，世界各种文化对生命起源的共同认识──神创说，基督教世界的上帝创世说及由此而形成的基督教神学的精神独裁。

2、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，愚民政策和精神独裁。

（二）拉马克和早期生物进化思想
1、背景：文艺复兴以后，基督教神学受到极大冲击，面向世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风；17-18世纪，资产阶级革命和工业革命的相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。

2、17世纪，英国科学家胡克发现细胞；18世纪下半期到19世纪，细胞学说发展起来，为生命科学的研究奠定了基础。

在此过程中，德意志植物学家施莱登、动物学家施旺、医生德马克做出了卓越贡献。

3、拉马克的早期进化论：拉马克是法国著名生物学家。

他提出生物从低级向高级发展进化的观点，肯定了环境对物种变化的影响，提出两个著名的原则——“用进废退”和“获得性遗传”。

（三）达尔文与进化论：
1、达尔文1859年发表《物种起源》，创立以自然选择为基础的生物进化学说。

“物竞天择，适者生存，自然选择”是生物进化的基本原则。

2、进化论的巨大影响：
①从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界的位置的看法。

②使科学最终战胜了神学。

支持达尔文的人称达尔文为“生物领域的牛顿”。

③进化论被运用到人文领域，形成了许多新学说。

三、从蒸汽机到互联网
（一）“蒸汽时代”的到来：（第一次工业革命）
1、条件：英国资产阶级革命的胜利为经济发展扫清了障碍；工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。

2、标志：18世纪60年代，瓦特制成了装有冷凝器的单动式蒸汽机，80年代，他又制造了联动式蒸汽机。

蒸汽机在纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门广泛使用；19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲、北美广泛采用，人类进入蒸汽时代。

3、意义：
①蒸汽机的使用，生产力飞速发展，使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂，社会化大生产逐步形成；
②城市化，形成许多工业城市，英、法、美成为工业国家；
③引发了交通运输业的革命，世界各地联系更加密切，世界日益成为一个整体。

（二）电气革命的出现：（第二次工业革命）
1、电力的应用：
（1）1831年，英国科学家法拉第研究发现的电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。

（2）1867年，德意志科学家西门子发明了世界上第一台实际可用的大功率发电机。

不久，比利时人格拉姆发明了电动机。

2、意义：
①以发电机为标志的电气技术，提供了更为便捷又廉价的动力，极大地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命，人类社会进入电器时代。

②科学技术转化为生产力，推动了社会变革和文明进步。

③生产和资本高度集中促成垄断组织的形成。

④科技革命还改变了人们的生活方式，人们的生活从此更加丰富多彩。

（三）信息技术的发展：
1、电脑的产生：1946年第一台电子计算机在美国诞生。

2、网络的产生：1969年国际互联网问世；20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。

3、评价：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；改变着人们的工作和生活；网络也给人们特别是青少年带来一定的负面影响。

知识经纬
3、三次工业革命概况：
第一次工业革命第二次工业革命第三次科技革命
时间18世纪60年代开始19世纪70年代开始第二次世界大战后开始
条件
前提－资产阶级统治
的确立；
资本－海外贸易、奴隶
贸易和殖民掠夺；
劳动力－圈地运动；
技术－工匠、技师的发
明创造；
市场－先后打败西、
荷、法，国外市场不断扩大
政治保障－资本主义
制度在世界范围内确立；
生产技术－自然科学
的突破性进展；
资金－资本的积累和
对殖民地的掠夺；
市场－德、意、日等
国的统一开辟了国内市
场；世界市场的出现和资
本主义世界体系的形成，
进一步扩大了对商品的需
求
政治保障－资本主义发展相对
稳定和国家垄断资本主义发展；
先决条件－科学理论的重大突
破；
必要手段－科学技术的发展具
备了一定的物质和技术基础；
推动力－社会需要（二战中的
军事需求、战后军备竞争和发展经
济的要求）
主要成就
棉纺织：哈格里夫斯－
珍妮纺纱机（1765年）；克
隆普顿－骡机（1779年）；
卡特莱特－水力织布机
电力的广泛应用：西
门子－发电机、格拉姆－
电动机；
内燃机和新交通工具
以原子能（1945年美国原子弹爆
炸、1954年苏联第一座核电站建
成）、航天技术（1957年苏联第一
颗人造卫星上天、1981年美国第一
要点精析
1、生物进化论的历史意义
与17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象的研究领域驱逐出去一样，19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。

达尔文进化论极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。

进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。

19世纪末20世纪初，帝国主义掀起了瓜分中国的狂潮，中华民族面临严重危亡。

中国爱国知识分子为挽救民族危亡，纷纷著书翻译，积极宣传和介绍进化论思想。

他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。

他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。

2、三次科技革命分别产生了哪些新兴产业部门？
1、第一次：金属冶炼业、机器制造业等。

2、第二次：电力工业、化学工业、汽车制造业、造船业等。

3、第三次：电子工业、核工业、航天工业、激光工业、信息工业等
3、我们应该如何应对新的科技革命？
（1）要坚持以经济建设为中心，把经济搞上去，为科技的发展奠定雄厚的物质基础；要大力发展科技文化教育事业，实施科教兴国战略；要重视人才，尊重人才，充分发挥科技人才的作用，要建立知识创新体系，鼓励知识创新。

（2）要努力学习科学文化知识，掌握高科技知识，努力参加社会实践，培养创新精神和创新意识。

（3）要实现经济增长方式的转变，使经济的增长转到主要依靠科技进步和提高经济效益的轨道上来，充分认识到科技是第一生产力，充分认识到科技在经济发展中的作用。

（4）要充分认识科学理论的指导意义，明确科技的作用。

要充分发挥人的主观能动性，明确在激烈的科技竞争中，培养创新意识和创新精神是极为重要的。

（5）要充分认识到国际竞争重点的变化，认识到决定一个国家国际地位高低的关键因素。

要全面行使国家职能，把发展科教作为国家的战略重点。

（6）树立科教兴国、科技创新、可持续发展的理念。

典例透析1、《欧洲经济史》描述了18世纪中期以来欧洲某些地区出现的现象，“贵族的炫耀生活，受到财富日益增长的资产阶级的仿效，甚至受到挑战。

虽然他们有时被人轻蔑地说成是‘暴发户’，但是，他们的购买力形成了他们自己竞相仿效的基础”。

这段描述说明
A．工业革命已经影响到社会生活
B．启蒙思想的传播消除了人们的等级观念
C．政治革命使封建贵族告别了昔日生活
D．科技进步降低了生产成本，物价相对低廉
切入：考查学生对工业革命影响的理解记忆。

解析：18世纪中期资产阶级的“财富日益增长”的原因是工业革命的开展所带来的影响；题中“被轻蔑地说成是‘暴发户’”可知社会中的等级观念依然存在，故B项错误；C项强调的是封建贵族的生活，与题意不符；D项在题干中并未涉及，故排除。

答案：A。

点拨：要注意对材料有效信息的解读，并注意知识的迁移。

2．博物馆陈列着三张图片。

下列按图片顺序对应的信息，不准确的一组是
A．哈格里夫斯史蒂芬孙卡尔·本茨
B．人工动力蒸汽动力燃油动力
C．18世纪60年代 19世纪初 20世纪60年代
D．工业革命工业革命第二次工业革命
切入：考查学生对两次工业革命时间、成就等全面的认识。

解析：1765年哈格里夫斯发明手摇珍妮纺纱机；1814年矿工出身的史蒂芬孙成功地制造了第一台用蒸汽做动力的火车机车；19世纪80年代德国人卡尔·本茨等人成功制造出由内燃机驱动的汽车。

答案：C。

点拨：要注意选项中对应的每一项都要正确。

3、20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。

下列选项中推动这一变化的是
A．电的发明和利用B．量子论的提出和发展
C．经典力学的发展 D．原子能在军事上的应用
切入：考查学生对世界物理学成就的理解。

解析：1900年，为了解决热辐射理论的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说，宣告了量子论的诞生。

量子论使人们对微观世界的基本认识取得革命性进步，它和相对论一起，构成了现代物理学的基础，推动了物理学的发展。

答案：B。

点拨：要注意题干中20世纪初的时间信息。

4.不同文明之间的相互交流与学习是影响历史发展变迁的重要因素。

阅读下列材料：
回答：
根据材料图示发明并结合所学知识，概括人类文明交流的发展趋向。

这些趋向对20世纪后期世界经济发展有何重大影响？
切入：考查学生对世界科技成就、发展趋势、影响的认识和理解。

解析：上述图示展示了两类交流工具，包括交通和其他信息传递的工具，对“人类文明交流的发展趋向”的概括要求较高，需要由图中马车到汽船到飞机，由书籍到电话到电脑的信息中概括提炼。

参考答案：
趋向：交流时间缩短；交流范围扩大；交流信息量更大；交流方式更便捷。

影响：使世界各国经济交往与合作更加紧密；为经济全球化提供了物质条件。

点拨：①处理材料，得出有效信息；②知识的迁移和联系；③注意对趋势、特点等规律性的认识、把握。