2024高考歷史一輪復習第30講近代以來世界科學技術的輝煌學案含解析人民版

PAGE2-第30講近代以來世界科學技術的輝煌1.牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》的發(fā)表，標記著經(jīng)典力學體系的建立，經(jīng)典力學是近代自然科學理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。2．量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大基石，相對論提出了新的時空觀，量子論供應了新的關于自然界的表述方式和思索方法。3．達爾文的生物進化論，打破了神學的禁錮，把生物學建立在科學的基礎之上。4．蒸汽機的獨創(chuàng)推動了第一次工業(yè)革命的發(fā)展，人類社會進入蒸汽時代。5．發(fā)電機和其他電力技術獨創(chuàng)的出現(xiàn)，促進了其次次工業(yè)革命的到來，人類社會進入電氣時代。6．以互聯(lián)網(wǎng)為代表的現(xiàn)代信息技術，“縮短”了人類的空間距離，大大加速了人類文明發(fā)展的步伐，極大地變更了人們的生活，人類社會進入信息時代。近代以來，從經(jīng)典力學的建立到相對論、量子理論的提出，人類對世界變更的相識起先由宏觀世界深化到微觀世界。生物學領域經(jīng)驗了由創(chuàng)世神話到生物進化的理論演化，在肯定程度上破解了生命起源之謎。在歷年高考中，本考點考查相對較少：題型以選擇題為主也兼有肯定的非選擇題，所考學問主要涉及牛頓科技成果的特點及出現(xiàn)緣由、文藝復興時期的自然科學成就、愛因斯坦熱興起的緣由、達爾文的“生物進化論”。從新高考對學科素養(yǎng)的要求來看，近代物理學與生物學的成就、特點及影響仍需重點關注。三次科技革命分別使人類進入蒸汽時代、電氣時代和信息時代，變更了世界的面貌和人類的生活方式。在歷年高考中，本考點單獨命題的幾率較小且往往與必修二“兩次工業(yè)革命”的內(nèi)容結合命題，內(nèi)容主要涉及近代科學技術的作用或影響。從新高考對學科素養(yǎng)的要求來看，三次科技革命的表現(xiàn)、特點及影響仍需重點關注。一、物理學成就1．牛頓力學體系的創(chuàng)立(1)背景：近代科學誕生后，伽利略創(chuàng)立了自由落體定律，推翻了亞里士多德的學說。(2)標記與組成：1687年，牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》總結了他的力學體系成就，標記著牛頓eq\x(1)力學體系的創(chuàng)立，主要包括慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律及萬有引力定律。(3)意義①完成了人類對自然界相識史上的第一次理論大綜合。哥白尼提出了“日心說”，推翻了教會神學的理論基礎“地心說”，變更了人們對宇宙的相識，開創(chuàng)了自然科學向前邁進的新時代。牛頓力學與愛因斯坦相對論的關系愛因斯坦的相對論只否定了牛頓的肯定時空觀，沒有否定牛頓力學。相對論發(fā)展了牛頓經(jīng)典力學，打破了傳統(tǒng)的時空觀。牛頓力學是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例。牛頓力學是整個力學的基礎，牛頓所創(chuàng)建的概念，至今仍指導著我們的物理學思想。相對論相對論在很大程度上解決了19世紀末出現(xiàn)的經(jīng)典物理學的危機，打破了經(jīng)典物理學肯定化的思維模式，為人們供應了辯證地看待世界的途徑。近代物理學的發(fā)展達爾文的進化論是生物學的理論，它不是適用于一切現(xiàn)象的普遍規(guī)律，并不適用于人類社會的發(fā)展，因此社會達爾文主義是偽科學理論。同時，社會達爾文主義的形成，也不是達爾文追求的目標。所以，不能因此而否定達爾文及其進化論。達爾文進化論的觀點及意義沉重打擊封建神學，破解了生命起源之謎；推動近代自然科學的發(fā)展；沖擊了封建專制統(tǒng)治。②使力學和天文學在理論上達到了相當完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學試驗中得到廣泛的應用和驗證。2．量子論的誕生(1)誕生①1900年，普朗克提出了聞名的量子概念。②普朗克《關于正常光譜能量分布定律的理論》的發(fā)表，標記著量子理論的誕生。(2)發(fā)展①1905年，愛因斯坦運用量子理論勝利地說明白eq\x(2)光電效應。②1923年，法國物理學家德布羅意提出物質(zhì)波理論，將量子論發(fā)展到一個新的高度。③在量子理論的基礎上，奧地利、德國的物理學家建立了量子力學。3．愛因斯坦的“相對論”(1)1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學》，創(chuàng)立了狹義相對論，認為時間和空間隨著物質(zhì)運動速度的變更而變更。它否定了牛頓的肯定時間和肯定空間，是對eq\x(3)牛頓力學的繼承和發(fā)展。(2)1916年，愛因斯坦把狹義相對論推廣到加速運動的參考系中，建立了廣義相對論，第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。(3)意義①相對論的建立，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。②相對論同eq\x(4)量子理論一起，構成了現(xiàn)代物理學的基本理論框架。二、生物學成就1．近代生命科學的成果(1)兩條探討路途①群體探討路途：以林耐為代表，主要運用視察和分類的方法。②個體探討路途：以哈維為代表，主要運用解剖和試驗的方法，建立了血液循環(huán)理論。(2)近代生命科學的成果①巴斯德：通過試驗證明白微生物不能自然產(chǎn)生，為微生物學奠定了基礎。②拉馬克：提出了生物是從低級向高級發(fā)展進化的觀點，為達爾文創(chuàng)立進化論奠定了重要的基礎。2．達爾文和進化論(1)標記：1859年，達爾文的巨著《eq\x(5)物種起源》出版。(2)內(nèi)容①物種是不斷進化的，是不斷從低級向高級發(fā)展的。②自然界進化的規(guī)則是物競天擇，適者生存。(3)影響①達爾文的進化論給上帝創(chuàng)建萬物說以致命的一擊。②證明白整個有機界都是長期發(fā)展進化過程的產(chǎn)物。三、從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng)1．蒸汽機的獨創(chuàng)(1)緣由：社會生產(chǎn)的干脆推動和試驗科學的長期孕育。(2)獨創(chuàng)：瓦特改進了蒸汽機，提高了熱效率，并使其動力運動形式變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。(3)影響：成為“萬能的原動機”，是人類繼獨創(chuàng)用火之后，在馴服自然力方面所取得的最大成果；工廠大量出現(xiàn)，歷史跨入了蒸汽時代。2．交通工具的改進(1)美國工程師eq\x(6)富爾頓獨創(chuàng)汽船并投入運用。(2)英國人史蒂芬孫研制蒸汽機車獲得勝利，昭示著“鐵路時代”的到來。3．近代工業(yè)生產(chǎn)體系的確立(1)1794年，英國人莫茲利獨創(chuàng)了移動刀架，1797年使刀具的制作實現(xiàn)了機械化。(2)19世紀初，一個以機器制造機器的新工業(yè)部門——機械加工制造業(yè)誕生了。4．其次次工業(yè)革命——世界跨入電氣時代(1)電力的獨創(chuàng)和應用①1831年，英國的法拉第發(fā)覺eq\x(7)電磁感應現(xiàn)象，提動身電機的理論基礎。正確區(qū)分“蒸汽時代”與“電氣時代”的獨創(chuàng)1“蒸汽時代”的獨創(chuàng)側(cè)重于輕工業(yè)，科技含量不高，獨創(chuàng)者主要是工人、技師，獨創(chuàng)主要集中在英國。2“電氣時代”的獨創(chuàng)側(cè)重于基礎工業(yè)、重工業(yè)，科技含量高，獨創(chuàng)者主要是科學家，獨創(chuàng)涉及主要資本主義國家。近代以來世界科技發(fā)展軌跡②電動機和發(fā)電機的獨創(chuàng)，為電力工業(yè)開拓了廣袤的前景。(2)內(nèi)燃機的獨創(chuàng)和應用①19世紀80年頭前期，德國人卡爾·本茨和戴姆勒各自獨立地制成以汽油為燃料的內(nèi)燃機。②1887年，狄塞爾獨創(chuàng)了柴油機。③以eq\x(8)內(nèi)燃機為發(fā)動機的汽車、遠洋輪船，飛機等交通工具接連出現(xiàn)，這也推動了石油開采、石油化工和化學工業(yè)的發(fā)展。5．立體交通的誕生(1)表現(xiàn)①1885年，德國工程師卡爾·本茨和戴姆勒以汽油機為動力機分別獨立制成了最早的汽車。②1887年，人們把內(nèi)燃機裝配到輪船上。③1903年，萊特兄弟設計制成一架飛機并試飛勝利，開創(chuàng)了人類交通事業(yè)的新紀元。(2)影響：使人類從平面交通時代快速步入水、陸、空立體交通時代。6．穿越大洋的電波(1)隨著電動機和發(fā)電機的相繼獨創(chuàng)，利用電磁感應現(xiàn)象的電報、電話和無線電通信也先后被獨創(chuàng)出來。(2)1837年，美國人莫爾斯獨創(chuàng)了有線電報機；1876年，美國人eq\x(9)貝爾獨創(chuàng)了電話機；意大利人馬可尼1902年和1916年試驗無線電通信技術勝利。7．變更世界的網(wǎng)絡(1)eq\x(10)1946年，美國研制出第一臺電子計算機，至今電子計算機被廣泛應用到各個領域。(2)電子計算機與通信技術相結合而成的eq\x(11)互聯(lián)網(wǎng)遍布世界，正在以人們無法預料的速度、深度和廣度，變更著人類文明的進程。熱考主題一近代科技發(fā)展的表現(xiàn)、特征及影響[歷史概念]1．近代科學近代科學是在搜集材料的基礎上，從現(xiàn)象深化到本質(zhì)，從閱歷定律上升為系統(tǒng)的科學理論。它是建立在視察、試驗基礎上的試驗科學，并廣泛應用數(shù)學方法使科學學問日益精確化；同時發(fā)展了以試驗事實為依據(jù)和以歸納推理為主要手段的探討方法，確立了一系列定量的科學定律。2．社會達爾文主義達爾文的《物種起源》問世后，英國學者斯賓塞將達爾文的學說運用到社會歷史領域，創(chuàng)立了社會達爾文主義。這種社會哲學認為，人類社會也像自然界一樣，存在著生存競爭。在競爭中，強者生存了下來，而弱者則被淘汰。只有這樣，人類社會才能進步。社會達爾文主義有其學術價值，不能完全否定。但是這種觀點將自然界的生存競爭規(guī)律搬到社會學的探討中來，公開主見國家之間、民族之間以及人與人之間的“弱肉強食、優(yōu)勝劣汰”，公然將以強凌弱的強權主義宣稱為“社會倫理”，是不行取的。3．科學革命科學革命指在科學探究中獲得了新的發(fā)覺，取得了重大理論突破，使人們對自然界的相識產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。近代以來，科學革命可以劃分為四次：第一次發(fā)生于16～18世紀，以天文學的突破為開端，以牛頓經(jīng)典力學為中心；其次次發(fā)生在19世紀，物理學、生物學、化學等都取得了重大成就；第三次發(fā)生在20世紀上半期，是在物理學新發(fā)覺基礎上爆發(fā)的一次革命，包括相對論、量子論等；第四次發(fā)生在20世紀40年頭中期以后，出現(xiàn)了信息論、限制論等。4．技術革命和科學革命相對應，第一次技術革命發(fā)生在18世紀到19世紀上半葉，包括紡織、蒸汽技術和交通運輸業(yè)的革新；其次次發(fā)生在19世紀后期到20世紀上半葉，以電力、內(nèi)燃機的應用為主要標記，興起了電氣、石油、化學、飛機、汽車工業(yè)等；第三次發(fā)生在20世紀40年頭以后，以原子能、航天技術、計算機的應用為標記?？茖W革命是技術革命的先導，技術革命是科學革命發(fā)展的產(chǎn)物。工業(yè)革命及其以前，科學和技術尚未真正結合，其次次工業(yè)革命后，科學和技術起先緊密結合，相互促進。5．產(chǎn)業(yè)革命技術革命必定形成巨大的生產(chǎn)力，并進一步引起產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)體系及人類生活方面的變更，從而引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命。近代產(chǎn)業(yè)革命可以劃分為三個階段；第一階段發(fā)生于18世紀末到19世紀上半葉，由第一次工業(yè)革命引起，工廠代替了手工工場，形成新興工業(yè)部門，工業(yè)在經(jīng)濟結構中日益占據(jù)主導地位；其次次發(fā)生在19世紀末到20世紀初，由其次次工業(yè)革命引起，壟斷組織應運而生，近代資本主義進入成熟期，工農(nóng)業(yè)比重發(fā)生了很大變更；第三次發(fā)生在二戰(zhàn)后期，在第三次科技革命推動下，產(chǎn)業(yè)結構發(fā)生重大變更，第一、其次產(chǎn)業(yè)比重下降，第三產(chǎn)業(yè)上升。[史料實證][史料一]正如伏爾泰所說的，“整個自然界，全部行星竟會聽從永恒的法則……這是特別奇異的”。找尋確定人類事物的這些永恒法則，是法國革命之前的所謂的啟蒙運動的實質(zhì)?！猍美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》讀史史料一中，“永恒的法則”指牛頓的萬有引力定律，反映了牛頓經(jīng)典力學為啟蒙思想家探求人類社會的法則供應了科學理論依據(jù)。[史料二]在一片“牛頓被推翻了”的叫喊聲中，愛因斯坦說：“可是人們不要以為，牛頓的宏大工作能被這一理論或者任何別的理論代替。他宏大而明晰的觀念，作為自然哲學領域里整個近代概念結構的基礎，將恒久保持它獨特的意義?！薄毒奕税賯鲄矔獝垡蛩固埂纷x史史料二體現(xiàn)了牛頓力學體系在自然哲學領域中的基礎地位，說明愛因斯坦的相對論并沒有完全否定牛頓力學體系。1．依據(jù)史料一并結合所學學問，“永恒的法則”是什么？它在人類文明史上產(chǎn)生了什么巨大的歷史作用？提示：“永恒的法則”指牛頓的萬有引力定律。作用：構成了近代力學體系，完成了人類對自然界相識史上的第一次理論大綜合，成為17世紀科學革命的主要成就；促進了近代物理學的進一步發(fā)展；促進了工業(yè)革命的開展與啟蒙運動的興起。2．依據(jù)史料一、二并結合所學學問指出牛頓力學體系與愛因斯坦相對論的關系。提示：關系：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；相對論是對牛頓力學的繼承與發(fā)展。[系統(tǒng)認知]1．近代科學發(fā)展的緣由項目緣由社會基礎資本主義的發(fā)展須要科技學問，又為科技發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎，這是近代自然科學創(chuàng)立發(fā)展的社會基礎思想基礎文藝復興、宗教改革和啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎(續(xù)表)項目緣由制度基礎歐洲資本主義國家愛護嘉獎科技獨創(chuàng)，改革教化制度和專利制度，組織科研機構，推動了近代科學的創(chuàng)立和發(fā)展外在因素中國的四大獨創(chuàng)、阿拉伯文化和希臘自然哲學傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學探討供應了豐富的素材主觀緣由科學家的努力探究，促進了科學的發(fā)展2.近代以來科學技術的影響項目影響科學成就上科學的發(fā)展是永無止境的，任何一次科技的飛躍既是對過去科學成就的超越，也為新的科學成就的出現(xiàn)打下了基礎經(jīng)濟上科學技術的發(fā)展促進了三次工業(yè)(科技)革命的發(fā)生，同時，三次工業(yè)(科技)革命也為科技的發(fā)展供應了條件思想上思想解放促進了科技的發(fā)展，科技的發(fā)展又為思想解放創(chuàng)建了條件社會生活上近代以來，科技的發(fā)展深刻地變更了人類的生活方式，城市化、電氣化、信息化都以科技發(fā)展為根本動力負面影響上科技是把雙刃劍，科技在發(fā)揮巨大作用的同時，也帶來了環(huán)境污染、倫理道德問題等負面影響[素養(yǎng)落實]把握唯物史觀，力求“辯證看待”1．假如沒有麥克斯韋在理論上證明無線電波的存在以及赫茲的試驗驗證，除了幻想家外，誰都不會想到不要導線就可以傳遞信號。材料可用于說明其次次工業(yè)革命中(A)A．科學與技術真正結合 B．技術推動了科學理論進步C．電報成為標記性成就 D．電報獨創(chuàng)具有偶然性解析：由材料信息可知，在其次次工業(yè)革命中，先有理論上的突破，然后才有了傳遞信號的獨創(chuàng)，由此可知，此時科學和技術已經(jīng)實現(xiàn)真正結合，故A項正確；由材料信息可知，應是科學理論推動技術進步，故B項錯誤；電報的獨創(chuàng)的確是基于電波理論，但不能因此說它是標記性成就，故C項錯誤；材料沒有說明電報的獨創(chuàng)是必定還是偶然，故D項錯誤。2．1880年，美國建立了第一個發(fā)電站，19世紀90年頭末，美國已有2700座發(fā)電站，發(fā)電量已達到248億千瓦時，而英國同期只有45億千瓦時。各項電器獨創(chuàng)廣泛應用于美國的工業(yè)、交通和公共事業(yè)部門。材料說明美國(A)A．基本實現(xiàn)了電氣化B．取代英國世界第一的地位C．成為工業(yè)革命中心D．生產(chǎn)集中推動生產(chǎn)力發(fā)展解析：據(jù)材料美國的發(fā)電站數(shù)量、發(fā)電量、電器應用范圍等信息可見在美國電力已經(jīng)廣泛運用，故A項正確。蒸汽機和電氣技術應用的不同之處蒸汽機應用電氣技術應用機器產(chǎn)生方式蒸汽機的獨創(chuàng)和改進靠的是生產(chǎn)實踐閱歷的總結，并非是科學與技術真正相結合的產(chǎn)物，這一過程主要在英國完成電力的開發(fā)和利用是以電磁學理論為基礎，由多個國家的科學家、工程師研制開發(fā)完成生產(chǎn)組織形式蒸汽時代是由近代工廠代替了手工工場，實行的是工廠制電氣技術的發(fā)展導致生產(chǎn)和資本越來越集中，最終形成了壟斷組織(續(xù)表)蒸汽機應用電氣技術應用生產(chǎn)水平提高導致了普遍的大機器生產(chǎn)，人類進入了工業(yè)化的第一個發(fā)展階段——蒸汽時代導致社會生產(chǎn)發(fā)展更為快速，人類進入工業(yè)化的其次個發(fā)展階段——電氣時代制度發(fā)展程度在蒸汽時代，歐美資產(chǎn)階級基本上確立了對世界的統(tǒng)治，即資本主義制度在世界范圍內(nèi)建立起來在電氣時代，歐美資本主義制度日趨完善，進入成熟階段，壟斷資本主義發(fā)展起來熱考主題二考點綜合拓展綜合拓展(一)近代思想解放與近