二追尋生命的起源.ppt

第四單元近代以來世界的科學發(fā)展歷程 問題一 文藝復興以后 近代科學為什么能迅速發(fā)展 1 經(jīng)濟 資本主義的產(chǎn)生 發(fā)展是近代科技產(chǎn)生的前提和根本推動力 物質(zhì)基礎 新航路的開辟 殖民擴張 工業(yè)革命也推動了資本主義的發(fā)展 有利于近代科技的發(fā)展 2 政治 資產(chǎn)階級民主政治的建立 為近代科技提供了自由發(fā)展的空間 歐洲先進國家保護獎勵科技發(fā)明 改革教育制度和專利制度 組織科研機構 這些推動了近代科學的創(chuàng)立和發(fā)展 3 思想 思想的解放為近代科技的發(fā)展掃清了精神枷鎖 文藝復興對人文主義的宣揚 宗教改革對教皇的否定 極大地促進了人們思想的解放 打破了封建神學的束縛 啟蒙運動更是提倡理性 抨擊專制 等級制度 強調(diào)自由平等 為近代科技的進一步發(fā)展創(chuàng)造了條件 其面向現(xiàn)實 重視試驗 崇尚理性的科研精神也有利于科技的發(fā)明和發(fā)展 4 科學家群體的不懈努力 總之 近代科技的產(chǎn)生 發(fā)展離不開商品經(jīng)濟的發(fā)展和資本主義的產(chǎn)生 發(fā)展以及與之相適應的上層建筑意識形態(tài)的影響 這說明科技是由經(jīng)濟 政治 思想發(fā)展的程度決定的 近代以來世界的科學歷程 科學勃興進展輝煌 轉(zhuǎn)化生產(chǎn)科技革命 文藝復興思想解放 經(jīng)典力學 相對論和量子論 進化論 11 12課 三次科學技術革命 13課 科技歷程 第11課物理學的重大進展 考綱要求 1 伽利略 牛頓對經(jīng)典力學建立所作的貢獻 經(jīng)典力學在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位 2 愛因斯坦的相對論 量子論的誕生與發(fā)展 一 伽利略對經(jīng)典力學的貢獻 1 通過實驗證實 并不是維持 的原因 只是改變 的原因2 通過實驗 發(fā)現(xiàn)了 等物理學定律 改變了古希臘哲學家 以來有關運動的觀念 3 開創(chuàng)了以為根據(jù)并有嚴密邏輯體系的近代科學 為經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠基 外力 運動狀態(tài) 運動狀態(tài) 自由落體定律 亞里士多德 實驗事實 一 經(jīng)典力學奠基者 伽利略 1 標志 1687年 牛頓出版了 2 主要內(nèi)容 提出了物體運動 和 定律 3 意義 形成了一個以為基礎 以為表達形式的牛頓力學體系 即體系 標志著近代科學的形成 這一體系對解釋和預見 具有決定性意義 根據(jù) 定律 人們發(fā)現(xiàn)了 和 等 自然哲學的數(shù)學原理 三大定律 萬有引力 實驗 數(shù)學 經(jīng)典力學 物理現(xiàn)象 萬有引力 天王星海王星 二 經(jīng)典力學的建立者 牛頓 經(jīng)典力學特征 第一件 用牛頓力學算出地球的形狀象只桔子 古希臘的亞里士多德認為地球是個正球體 兩千年來人們對此深信不疑 牛頓卻根據(jù)他的力學 說地球是個扁球體 象只大桔子 此言一出 學界嘩然 地球那么大 牛頓又從不出遠門 他憑什么說地球有點扁 可是法國科學家經(jīng)過三次實地測量 終于證實了牛頓的看法 用力學能算出地球的形狀 真是個奇跡 歷史上證實牛頓力學的三件事 第二件 用牛頓力學算出了哈雷彗星回歸周期長期以來到 人們一直認為彗星是神秘的 根本不能用科學來說明 牛頓說 既然彗星也是天體 就必然遵循力學規(guī)律 他的好友哈雷用牛頓力學算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道 指出它的回歸周期是75 76年 由此預言它將在1758年再次出現(xiàn) 哈雷1705年發(fā)表這個預言 當時他已49歲 卻要預言53年以后的事 豈非聳人聽聞 可是1758年這顆彗星果然如期出現(xiàn) 并被命名為哈雷彗星 1781年天王星被發(fā)現(xiàn) 科學家用牛頓力學計算它的軌道 可是計算結(jié)果總是同觀測紀錄不大相符 經(jīng)反復核算 觀測無誤 那問題是否出現(xiàn)在牛頓力學上面 科學家大膽猜想計算結(jié)果之所以不理想 是因為太陽系中還有一顆未知的行星 我們沒有考慮到它對天王星的引力作用 他們用牛頓力學算出了這顆未知行星的位置和質(zhì)量 1848年9月23日 柏林天文臺臺長用望遠鏡對準那個位置 一下子就看到了一顆新的行星 海王星 第三件 用牛頓力學算出了一顆未知行星的位置 狹義相對論認為 物質(zhì)運動時 質(zhì)量會隨著物體運動速度增大而增大 同時 時間和空間隨著速度的變化而變化 即發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應 廣義相對論認為 空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況 也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài) 1 相對論的提出及主要內(nèi)容 1 提出2 內(nèi)容 三 相對論的創(chuàng)立 愛因斯坦 1905年 狹義相對論 1916年 廣義相對論 2 相對論建立的意義 相對論的提出是物理學領域的一次重大革命 它否定經(jīng)典力學的絕對時空論 深刻地揭示了空間 時間的本質(zhì)屬性 它發(fā)展了牛頓力學 推動物理學發(fā)展到一個新的高度 相對論和經(jīng)典力學有何關系 相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 但并非全盤否定牛頓力學 牛頓力學反映的是宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律 而相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律 是對牛頓力學的繼承和發(fā)展 將其概括在相對論力學之中 3 相對論和經(jīng)典力學的關系 相對論和經(jīng)典力學有何關系 四 量子論的誕生與發(fā)展 2 過程 1 背景 19世紀末20世紀初 電子和放射性的發(fā)現(xiàn) 人們對物質(zhì)認識深入到原子內(nèi)部 實驗表明微觀粒子的運動不能用經(jīng)典力學的理論來說明 1 1900年 德國普朗克提出量子假說2 愛因斯坦解釋光電效應 波爾提出量子理論3 20世紀30年代 量子力學建立起來 3 意義 1 量子論是20世紀最深刻 最有成就的科學理論之一 2 量子論標志著人類對微觀世界的基本認識取得革命性的進步 3 量子論和相對論一起構成了現(xiàn)代物理學的基礎 與相對論彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足 4 不僅推動了物理學自身的發(fā)展 而且還開闊了人們的視野 改變了人們認識世界的角度和方式 經(jīng)典力學 解析低速運動 宏觀世界物理現(xiàn)象 近代物理學 相對論 宏觀世界 高速運動 量子論 解釋微觀世界物理現(xiàn)象 現(xiàn)代物理學 為相對論的提出奠定基礎 繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學 經(jīng)典力學 相對論 量子論的關系 第12課時生物學的重大進展 考綱要求 1 拉馬克和早期的生物進化思想 2 達爾文創(chuàng)立生物進化論 3 科學與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧及其根源 中國 西方 盤古 女媧造人 神創(chuàng) 1 歐洲中世紀關于創(chuàng)造萬事萬物長期占統(tǒng)治地位的是什么學說 2 為什么此學說能夠成為生命起源的共識并長期流傳 3 此學說對生物學發(fā)展有何影響 學說 神創(chuàng)世說 1 生產(chǎn)力水平落后 2 生物知識缺乏 3 統(tǒng)治階級鞏固統(tǒng)治的需要而宣揚推崇4 基督教會的長期禁錮 生物學家只能在不觸犯教會禁令和神學教義的前提下對生物學研究 因此生物學研究進展緩慢 布魯諾 1548 1600 始終堅持哥白尼的 日心學說 最后被宗教裁判所判為 異端 于1600年被燒死在羅馬鮮花廣場 1543年因懼怕宗教教廷的迫害 哥白尼在臨終前才正式提出日心學說 哥白尼的日心說 動搖了人類以上帝之驕子自居的信仰 出生于英國醫(yī)生家庭 小時候喜歡采集昆蟲 打獵 騎馬16歲時 愛西堡大學學醫(yī) 19歲那年 達爾文又進入劍橋大學學習神學 22歲登上了 貝格爾 號隨船進行為期5年的科學考察 每到一處都仔細考察當?shù)貏游?植物資源 許多實例引起他的思考 并使他對 上帝造物論 產(chǎn)生了懷疑 達爾文 1809 1882 關于達爾文 文藝復興 宗教改革和啟蒙運動沖擊封建神學 解放了人們的思想 資產(chǎn)階級革命使資產(chǎn)階級掌握政權 細胞學說和拉馬克早期生物進化思想 一 生物進化論 1 條件和原因 工業(yè)革命的推動資本主義迅速發(fā)展 達爾文的環(huán)球考察和長期的科學研究 細胞學說 17世紀 英國科學家胡克用自制的顯微鏡觀察軟木片 發(fā)現(xiàn)許多被分割開的小室 他稱之為細胞 之后細胞學說發(fā)展起來 1838年 德意志科學施萊登提出細胞是一切植物結(jié)構的基本單位 第二年 德意志動物學家施旺把這一學說擴展到動物研究領域 技術條件 顯微鏡的使用科學理論基礎 細胞學說的確立 拉馬克肯定了環(huán)境對物種變化的影響 他提出了兩個著名的原則 就是 用進廢退 和 獲得性遺傳 前者指經(jīng)常使用的器官就發(fā)達 不用會退化 比如長頸鹿的長脖子就是經(jīng)常吃高處樹葉的結(jié)果 后者指后天獲得的新性狀有可能遺傳下去 如脖子長的長頸鹿 其后代的脖子一般也長 1 內(nèi)容 2 意義 拉馬克的早期生物進化思想 19世紀初 1 提出生物從低級向高級發(fā)展進化的觀點2 肯定了環(huán)境對物種變化的影響 3 提出 用進廢退 獲得性遺傳 原則 早期生物進化思想開始形成 達爾文進化論思想是時代進步的綜合產(chǎn)物 新航路殖民擴張 文藝復興宗教改革 資本主義發(fā)展 早期資產(chǎn)階級革命 科學進入新時代 實驗科學 啟蒙運動 14 15C資本主義萌芽產(chǎn)生 工業(yè)革命 進化論誕生 1859年 政治 經(jīng)濟 思想 達爾文 進化論 2 主要觀點 物競天擇 適者生存 自然選擇 1 生物是不斷進化的 經(jīng)歷了由低級到高級 由簡單到復雜的發(fā)展過程 2 生物不斷變異 新種產(chǎn)生 舊種消滅3 生物有共同的祖先 彼此之間有一定的血緣關系4 自然選擇是生物進化的基礎 赫胥黎發(fā)展生物進化論 年輕的博物學家赫胥黎把 物種起源 一書比作黑暗中照亮人們前進的閃電 1863年 他以進化論為武器 大膽地提出 人類是和猿類由同一個祖先分支而來 就這樣 人猿同祖論首次被赫肯黎提了出來 這是人類起源認識史上一個新的里程碑 我是達爾文的斗犬 我準備接受火刑 如果必要 我正磨利我的牙爪 以備來保衛(wèi)這一高貴的著作 赫胥黎 推動了維新變法運動的產(chǎn)生及維新思想的傳播 成為經(jīng)濟兼并 弱肉強食 殖民擴張的理論依據(jù) 對宗教界 否定了神創(chuàng)說 對封建神學是個有力挑戰(zhàn) 對科學界 把發(fā)展變化的思想引入生命世界 開創(chuàng)了生物科學發(fā)展的新時代 為馬克思主義理論提供了自然史基礎 對社會 生物學領域的牛頓 與細胞學說 能量守恒定律一起被譽為19世紀的三大科學發(fā)現(xiàn) 3 達爾文 進化論 的歷史意義 進化論思想對處于國家危亡時期的中國思想界也產(chǎn)生巨大震動 19世紀末20世紀初 面對中華民族嚴重的危亡 中國愛國知識分子紛紛著書翻譯 積極宣傳和介紹進化論思想 他們高呼 物競天擇 適者生存 和 優(yōu)勝劣汰 以期喚醒國人 他們還把達爾文生物進化理論當作改造社會的利器 掀起了救亡圖存的維新變法運動和資產(chǎn)階級民主革命 用進化論闡述君主立憲取代君主專制的必然性 翻譯 天演論 是系統(tǒng)將近代西方文化介紹到中國來的第一人 把西方的民主 平等和達爾文的進化論作為指導思想 物競天擇 適者生存 1896年 嚴復將達爾文的堅定擁護者赫胥黎的 進化論與倫理學 介紹到中國 命名為 天演論 天演論 敲響了祖國危亡的警鐘 生物不斷在 變 不斷在進化 這是不可抗拒的規(guī)律 社會也是如此 既然人力可 與天爭勝 而終 勝天 只要人治日新 變法圖強 國家就可永存 種族就可不墜 此所謂 存亡生死 其權仍操之我手 因此 中國變法救亡不僅合理 可能 而且刻不容緩 諷刺達爾文的漫畫 諷刺達爾文的漫畫 達爾文被邀赴宴 宴會上 他恰好和一位年輕美貌的女士并排坐在一起 達爾文先生 坐在旁邊的這位美人帶著戲謔的口吻向科學家提出疑問 聽說你斷言 人類是由猴子變來的 我也是屬于你的論斷之列嗎 那當然嘍 達爾文看了她一眼 彬彬有禮地答著 不過 您不是由普通的猴子變來的 而是由長得非常迷人的猴子變來的 達爾文死于一八八二年四月十九日 享年七十三歲 他的遺骸葬于牛頓 法拉第等英國偉人長眠的本敏寺寺院 小故事 達爾文的進化論受到教會和保守勢力的反對 科學 生命是自然界進化的結(jié)果宗教 生命是神創(chuàng)造的 分歧分歧根源 反映了唯心主義與唯物主義的對立 你的祖父是猴子變過來的嗎 1860年6月30日 英國教會在牛津大學精心策劃了一場關于進化論的辯論會 這就是在人類科技史上著名的 人類起源大論戰(zhàn) 請分析科學與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧及其根源 實質(zhì) 進化論思想反映了資產(chǎn)階級的要求 根源 社會存在不同 代表利益不同封建貴族VS資產(chǎn)階級 千年后的人類 play 更高更胖眼更大 嘴更小大腦變小皮膚變黑毛發(fā) 22 2008年江蘇高考7題 如果看到右側(cè)漫畫 下列人物中最為憤慨的可能是 A 魏源B 林則徐C 洪仁玕D 嚴復 回顧 你知道三次科技革命的核心內(nèi)容是什么嗎 三次科技革命最根本的共同影響以是什么呢 第13課從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng) 課標要求 以蒸汽機的發(fā)明和電氣技術的應用為例 說明科學技術進步對社會發(fā)展的作用 以網(wǎng)絡技術為例 理解現(xiàn)代信息技術對人類社會的影響 第一次科技革命瓦特蒸汽機為標志蒸汽時代 第二次科技革命以電力的廣泛應用為標志電氣時代 20世紀四五十年代興起的新科技革命即第三次科技革命 以原子能技術 航天技術 電子計算機的應用為代表 還包括人工合成材料 分子生物學和遺傳工程等高新技術 博爾頓所說的 力量 到底是什么 1784年的一天 英國的國王前來參觀瓦特和他的合伙人博爾頓的工廠 當國王問他們正在忙什么時 博爾頓回答 陛下 我正忙于制造一種君主們夢寐以求的商品 國王不解地問這種商品到底是什么時 博爾頓回答道 是力量 陛下 大國崛起 萬能蒸汽機 促使瓦特改良蒸汽機的直接原因是什么 18世紀初 人們在生產(chǎn)中大規(guī)模使用機器 極大地提高了手工工場的效率 并最終促成了現(xiàn)代工廠的誕生 但是這些工廠卻有著共同的局限 它們幾乎無一例外地都選擇了靠近河流的地方作為廠址 大國崛起 解說詞 社會生產(chǎn)對于動力的需求 牛頓系統(tǒng)解決了力學問題 為之后的機器設計作出了偉大的貢獻 許多歷史學家認為 如果從近代科學的角度看 正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門 大國崛起 工業(yè)先聲 解說詞 一 蒸汽時代 的到來 1 背景 1 政治 17世紀末 英國取得資產(chǎn)階級的勝利 2 經(jīng)濟 英國工業(yè)革命急需解決動力問題 3 科技文化 科學技術為生產(chǎn)提供許多發(fā)明和發(fā)現(xiàn) 2 過程 1 誕生 英國 18世紀60年代 瓦特開始改良 蒸汽機 1785年 萬能蒸汽機 投入使用并推廣 2 擴展蒸汽機運用于交通運輸 1807美國人富爾頓發(fā)明蒸汽輪船 1814英國人史蒂芬孫發(fā)明蒸汽機車 材料一 工業(yè)革命使社會生產(chǎn)力有驚人的發(fā)展 以英國為例 從1770年到1840年 每個工人的日生產(chǎn)效率平均提高20倍 英國原棉消耗從1800年的5200萬磅 增加到1840年的45590鎊 生鐵產(chǎn)量1720年為25000噸 1840年增至139640噸 煤產(chǎn)量1770年為260萬噸 1840年增至3000萬噸 材料二 新生的工業(yè)能夠成長起來 只是因為它用機器代替了手工工具 用工廠代替了作坊 恩格斯 英國工人階級狀況 3 瓦特改良蒸汽機的意義 材料三 1760年 英國5 10萬人的城市只有1個 1851年達到13個 1851年 10萬人以上的大城市已經(jīng)有7個 特別是新興工業(yè)城市的發(fā)展迅速 如曼徹斯特 利物浦 格拉斯哥等 1851年 英國的英格蘭和威爾士 城市人口比重達到50 2 材料四 1807年 美國人富爾頓研制的蒸汽輪船試航成功 1819年 橫渡大西洋 1830年利物浦和曼徹斯特用鐵路連結(jié)起來 19世紀50年代 英國的主要鐵路長度已近一萬千米 鐵路干線均已完成 1 解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題 改變了工業(yè)布局 2 改變了生產(chǎn)組織形式 工場手工業(yè)作坊轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器大工業(yè)工廠 真正意義社會化大生產(chǎn)逐漸形成 3 社會生產(chǎn)力大幅度提高 形成許多工業(yè)化城市和工業(yè)國家 推動人類社會由此進入 蒸汽時代 4 世界各地經(jīng)濟和文化聯(lián)系更加密切 世界日益成為一個整體 蒸汽交通運輸工具 3 意義 用煤作燃料的蒸汽機是否能完全滿足工業(yè)發(fā)展的需要呢 它有沒有弊端 陳列在英國倫敦科學博物館內(nèi)的瓦特制成的第一臺蒸汽機 19世紀的歐洲 體積過于龐大 能源損耗大 動力不足 噪音污染 環(huán)境污染 資源浪費 加劇殖民侵略和掠奪等 二 電氣革命的出現(xiàn) 1 背景 工業(yè)發(fā)展的需要 科學家們對電研究不斷深入 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象 理論基礎 2 過程 1 電的發(fā)明 理論基礎 1831年 英國法拉第發(fā)現(xiàn) 電磁感應現(xiàn)象 產(chǎn)生 1867德國西門子發(fā)明發(fā)電機 1870年比利時格拉姆發(fā)明了電動機 2 電的應用 發(fā)明大王 愛迪生 一生的發(fā)明有2000多項 發(fā)明和改進了電燈 電話 電報 電影等 1866年 德意志科學家西門子研制成發(fā)電機 1866年 比利時人格拉姆發(fā)明了電動機 長距離輸變電技術的成熟 愛迪生 1847 1931 美國著名發(fā)明大王 一生完成了2000多種發(fā)明 從他16歲發(fā)明自動定時發(fā)報機算起 平均每12天半就有一項發(fā)明 投票計數(shù)器 普用印刷機 改良打字機 留聲機 白熾燈 第一所中央發(fā)電廠 活動電影機 大型碎石機 世界上第一座電影 攝影棚 傳真電報 有聲電影機 噴火器 水底潛望鏡等 英國倫敦首次出現(xiàn)的有電燈的街道 社會生產(chǎn)力大幅度提高 人類社會進入 電氣時代 社會結(jié)構和世界形勢的改變 生產(chǎn)和資本集中促成壟斷組織形成 城市面貌和人們社會生活發(fā)生巨大變化 2 意義 相同點 都是解決人類社會的動力問題 不同點 蒸汽時代 的發(fā)明側(cè)重于輕紡工業(yè) 科學含量低 發(fā)明者主要是工人 技師 發(fā)明主要集中在英國 電氣時代 的發(fā)明側(cè)重于基礎工業(yè) 重化工業(yè) 科學含量高 發(fā)明者主要是科學家 發(fā)明涉及各主要資本主義國家 蒸汽時代 電氣時代 發(fā)明的異同 三 信息技術的發(fā)展 現(xiàn)代信息科學技術的發(fā)展 1946年美國研制成第一臺計算機 美國出于 冷戰(zhàn) 的需要 直接原因 2 過程 1969年 互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生于美國 20世紀90年代以后 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為全球信息網(wǎng) 中國1994年接入互聯(lián)網(wǎng) 1 背景 電子計算機的發(fā)明是與軍事和戰(zhàn)爭聯(lián)系在一起的 因為電子計算機最初是用于計算炮彈彈道的 美國賓夕法尼亞大學 第一臺電子計算機 1946 2 14 電子管 晶體管 集成電路 存儲量更大 運行速度更快體積更小 更輕便實用 1969年由電話線連接起來的世界第一個網(wǎng)絡 20世紀80年代傳入中國 1994年中國加入國際互聯(lián)網(wǎng) 即因特網(wǎng) 2002年 互聯(lián)網(wǎng)