第四课第二次科技革命

第四课第二次科技革命

一、教学目标：

科学理论的重大突破，以资本主义发展的需要，引起了人类历史上第二次科技革命。它以电的发明和运用为特点，还涉及内燃机、化学工业和钢铁业，人类由蒸汽时代进入了电气时代。第二次科技革命不仅极大地促进了资本主义国家的经济发展，还引起了社会和思想的重大变革。

1．知识与技能

（1）了解第二次科技革命的起至年代，主要涉及的领域，以及它的影响。

（2）了解电的发明和运用，它给生产和生活带来的重大变化。

（3）了解内燃机的发明以及在交通运输领域引起的变革。

（4）了解化学工业的兴起，烈性安全炸药的发明，以及它的正反两方方面的作用。

2．能力与方法

教师可以尝试训练学生以下能力和方法：

（1）大机器工业的不断发展，需要更加安全、效能更高的动力机；电学理论的创立又为电的发明和运用奠定了基础。内燃机、化学工业的发明和运用也必需具备一定的前提条件。

（2）电的发明使人类真正战胜了黑暗；新兴电力工业和电器工业的出现；内燃机的推广运用，使交通运输工具发生了革命性的变革，方便了人的远足。这些均说明，任何科学技术的重大突破，必然会引起生产、生活和社会甚至思想的巨大变化。

3．情感、态度与价值

（1）通过电、内燃机和新兴化学业的发明对经济、生活及社会的重大影响，使学生了解科学技术是第一生产力。

（2）第二次科技革命开始于19世纪60—70年代，而电学、热力学和新的炼钢方法的发明远早于此。因此，通过教学，不仅要使学生了解理论对技术发明的重要性，更应使学生知道，理论只有运用于实践，科学技术只有产业化，才能推动生产力和社会的前进。

（3）爱迪生发明白炽灯、瓦特兄弟试飞飞机成功、诺贝尔发明烈性安

全炸药都是经过了反复试验，数百次甚至上千万次的失败之后才取得的，让学生明白，必须勤奋学习，刻苦钻研，百折不挠，才能攀登科学技术的顶峰。

二、教材过程

本课导言

本课导言描写了1931年10月31日，美国人民为了纪念爱迪生发明了白炽灯泡，自愿将电灯关闭一分钟，造成整个美国陷于一片漆黑之中。说明了电的发明对人类社会的发展是如此的重要，从而引导学生去了解电的发明为主要内容之一的第二次科技革命。

电

第二次科技革命的时间：19世纪70年代到20世纪初。

主要内容：电机、内燃机的发明和运用，化学工业的兴起和冶金业的大发展。

产生的影响：提高生产效率；引起产业结构、生产组织和企业管理的变革；资本主义进入新的发展时期。

电的发明

电发明的前提条件：

实践的需要蒸汽机的发明和使用为工场手工业向大机器过渡提供了强大的动力。但是，蒸汽机的热效能低，机身笨重，加之蒸汽机使用高压锅炉，在当时的技术条件和材质的情况下，危险性较大。据统计，英国仅在1862年至1879年17年中，就曾发生过万余起锅炉爆炸事故。这些情况说明蒸汽机日益不适合工业时代大机器生产的需要，尤其是机器创造业更呼唤效率更高，更轻的新型动力机。

理论基础 19世纪上半叶，电磁学理论获得重大突破。1820年丹麦物理学家奥斯特在做实验时发现电流磁效应，即电的流动会产生磁力。1831年英国科学家法拉第经过反复实验，发现了感生电流，即磁力线运动时能产生电。此后，电磁感应的理论日臻完善，为发电机和电动机的发明奠定了理论基础。

1866年德国人西门子发明了自激式直流发电机（暂见课文小字）；是第一台有经济意义的发电机。1870年比利时人格拉姆发明电动机，电力开始被用来带动机器。1882年法国人德普勒成功地进行了远距离高压直流输电

试验，他将米斯巴赫水电站发出的电用1.5-2千伏的电压输送到57公里外正在举行国际博览会的慕尼黑，带动电机，驱动水泵进抽水表演。但直流发电机变压、输送成本高。1889年俄国工程师多里沃造出能实际使用的三相异步交流发电机。从而使电真正成为远处亦可使用的能源。

电作为一种新的能源较旧的蒸汽动力有许多优点，因此被迅速推广，人类从蒸汽时代跨入电气时代。

电的应用爱迪生发明白炽灯泡在人类文明史上的重大意义。

电的发明推动了一批新兴产业的出现。

内燃机

内燃机的发明：1876年德国工程师造出了第一台用煤气作燃料的内燃机。

优点：热效应高、功率大、体积小、用途广泛。

新交通工具出现：汽车和飞机，提高人们出行的质量，促进区域间的交流。

1885年，戴姆勒将汽油发动机装在自行车上，制成了世界上第一部摩托车。同年，本茨发明了三轮汽车，用链条传动，最高时速20公里，这辆汽车现在被收藏在慕黑里科学技术博物馆，保存完好，仍可以开动，还标有说明；“这才是第一辆汽车。”1886年本茨获得专利权。戴姆勒也在1886年发明了四轮汽车。因此，通常将1886年定为汽车诞生年，本茨和戴姆勒同被称为“汽车之父”。此后，载姆勒一往情深地致力于内燃机的研究和改进；本茨则专心于对汽车部件和工艺的改进。先后采用水循环冷却系统和齿轮传动变速装置，还采用了充气轮胎作车轮。在此期间，他创建了世界上第一家生产汽车的公司，成为汽车商品化的第一人。

早期的汽车是由枝工单件生产的，主要供富人游乐消遣。此后，随着需求增长，虽进入成批制造阶段，但每批产品只是相似，并不完全相同。使汽车真正成为供大众使用的标准化产品是同享利·福特的名字联系在一起的。福特最早提出“大规模生产”理念。大规模生产的最基本要素是部件标准化和流水作业。福特在生产中明确提出并采用了标准化设计，标准化工艺和标准化材料生产标准化部件的方法，并在装配汽车时推行流水线生产，提高了劳动效率，大大降低了生产成本，使汽车成为真正大众化的产品。

内燃机在农业中的使用，大大提高农业生产效率，促使农村人口向城市的流动。

黄色炸药

19世纪下半叶化学工业蓬勃发展。

化学工业化学工业作为工业生产的一个部门是在工业革命后，在生产、生活的推动下，伴随着化学科学的成长而建立的。化学科学理论，以及无机，有机化学工业的实验，早在工业革命之后就已经有了重大突破，如道尔顿的原子论，维勒人工合成了尿素等等。但在理论的指导下从事生产，产品从实验室转向工厂生产；即科学技术发明的产业化，是在19世纪六十年代之后。所以人们通常把化学工业的建立作为第二次科技革命的一个重要内容。19世纪六七十年代无机化工业建立，人们以氨为媒介生产纯碱和利用氧化氮为催化剂生产硫酸，使这两种化学工业的最基本的原料的产量有了很大的增长；与此同时，有机合成化学工业也有了突破，八十年代人们开始从煤焦油中提炼氨、苯等化学物品，并以这些化学品合成染料、药品、人造纤维、塑料，形成了有机化学工业。诺贝尔发明并生产炸药，则是化学工业中最壮的篇章之一。

传统工业以加工天然原料为主，生产出的产品品种有限，合成有机化工业的出现，彻底改变了工业生产所受的这一限制，新产品层出不穷，能够满足生产和生活的多种需要。如人造染料工厂化生产后，迅速排挤了植物染料，纺织品也因人造染料较天然染料更加丰富多彩而增色不少。

1876年诺贝尔发明安全烈性炸药。这一发明对人类社会带来了哪些影响？

安全炸药既造福人类，也给人类带来灾难，说明人类在运用科学技术成果时也有两面性。

工业革命促进了冶炼业的发展。冶炼工业的新发展成为第二次科技革命的又一重要内容，世界也由“纺织时代”进入“钢铁时代”。

第二次科技革命的影响第二次科技革命的影响广泛而深刻。

首先，它推动了生产效率和生产能力的提高。

其次，它使产业结构发生了变化。先进资本主义国家的产业结构产生了重大变化，发展方向从轻纺工业为主转向重工业为主，重工业的优先发展为

整个工业的快速发展奠定了坚实的技术基础。

再次，第二次科技革命在生产管理方面也引起了深刻的变革，科学化管理开始兴起。泰罗制以定额为标准选择合适的工人，教育培训后上岗，并通过超额有奖制度提高职工的生产积极性；对管理者则强调责任感和管理方法的科学化。但是，泰罗制提高了劳动生产效率和产品质量，现代企业管理的某些方面也可追溯于此。

流水线最早出现在美国中西部的屠宰业。但是，第二次科技革命之后，由于竞争加剧，企业规模的扩大，越来越多的企业采用标准化和流水线进行生产。

再次，第二次科技革命导致生产关系的调整。股份公司遂被广泛采用。在股份公司的形式下进行的联合和吞并活动，加速了生产和资本的集中，企业规模越来越大，更有需要、也有能力采用先进的设备和先进的生产组织、企业管理，生产效率和产品质量由此大幅度提高，生产出的产品在市场上更具竞争力，从而进一步排挤中小企业，导致生产和销售的垄断。因此，19世纪末20世纪初，垄断组织逐渐发展成一种普遍现象。

第二次科技革命也引起了整个社会的变革。完成了农业社会向工业社会的转变。伴随工业化而来的是城市化的发展。在城市，人们也最早享受到第二次科技革命对他们生活的影响，电和白炽灯泡的发明，使人们摆脱了黑暗造成的困境，电车、地铁和汽车的使用，使人们的出行、远足更加方便和舒适，冰箱、洗衣机、电熨斗的研制成功，减轻了人们，特别是妇女的繁重的家务劳动，留声机、电影、照箱机和无线电广播的使用，丰富了人们的精神生活。

当然，第二次科技革命造成的工业化也产生了一些负面影响，如贫富差距继续存在，并有进一步扩大的趋势；由于缺乏可持续性发展的意识和长远眼光，滥砍滥伐和过度的开采矿产，造成自然资源的严重破坏和环境污染；由于大量农业人口短时间涌入城市，对大都市形成缺乏准备和疏于管理，贫民窑、卫生状况恶化和犯罪活动日益猖獗也是随之而产生的弊端。