一轮复习(人教版)配套学案：近代以来世界的科学发展历程

第1页/共10页 第四单元 近代以来世界的科学发展历程（11-13课） §课标要求：（1）了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地

位. （2） 知道相对论量子论的主要内容，认识其意义 （3） 简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源 （4） 以蒸汽机的分明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用 （5）以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响.

§考纲要求：（1）经典力学 （2）相对论和量子论 （3）进化论

（4）蒸汽机的发明和电气技术的应用 （5）现代信息技术 §备考说明 本单元的考查频率不高，近五年共考查20多道题，选择题和非选择题所占比例均很小， 考察三次科技革命和物理学的成就的内容相对较多，生物学的成就偶有涉及，重点考查考 生解读史料并对史料进行辨析和推理的能力，预计2019年高考：1、对本单元的考查仍集中 在三次科技革命和近现代的物理学、生物学成就等方面，题型将以选择题为主。2、命题角 度可能仍会集中在两个方面，一是对经典力学、进化论和相对论的识记或辨析，二是对科 技成果的评价以及科技进步对人类社会产生的影响。3、科技革命的成果及其评价仍是需要 把握的重点区域，无论是选择题或是非选择题都可能在这一区域内命题。

§复习重点与难点： （1）重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出； 量子论的诞生；进化论确立的历史条件、进化论的主要观点和影响；蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。 （2）难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新新性的理解分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源；第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。

【 问 题 导 读 单 】

一 物理学的重大进展 1. 经典力学： （1）经典力学的重要奠基者──伽利略 ①背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。 16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。他将科学实验与数学相结合，进行科学研究，并强调追究事物之间的数学关系。 第2页/共10页

②物理学成就和意义： ●成就：发现自由落体定律等物理学定律 ●意义：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 ③天文学成就和意义 ●成就：利用自制望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 ●意义：伽利略的这些发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。 （2）牛顿创立经典力学 △ 标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。 △ 内容和特点：牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。牛顿还确立了著名的运动三定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、作用和反作用相等定律。运动三定律是经典物理学的基础。牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律成为经典力学建立的标志。经典力学最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。 △ 意义：①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。②促进了天文学发展：根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。③促进了光学、电磁学等与力学的统一，推动了物理学的发展。④促进了资本主义的两次科技革命的出现和发展。 2. 爱恩斯坦创立相对论： （1） 历史背景： ①19世纪科学得到了飞速发展；19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。 ②经典力学无法解释高速运动的微观粒子发生的现象。经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。 （2） 相对论的提出及主要内容： ①提出：1905年爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。这一理论把经典力学作为低速时的特殊情况包括在内，揭示了作为物质存在形式的空间和时间在本质上的统一性， 1915年，爱因斯坦从引力质量和惯性质量的等效性出发，建立了广义相对论。 ②内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论认为，物体运动时，质量会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的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。广义相对论认为，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。 狭义相对论：1905年6月，爱因斯坦完成题为《论运动媒质的电动力学》的论文，提出了广义相对论：1915年，爱因斯坦完成了创立广义相对论的工作，并于1916年写成总结性论文《广义相对论的基础》。这篇论文的发表宣告了广义相对论的诞生。 （3）意义：①相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即：揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。②爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 3. 量子论的诞生与发展： 第3页/共10页

（1） 诞生的背景：①19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。②大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。 （2） 量子论的诞生、发展和量子力学： 诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。 发展：①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。③经过这些科学家的共同努力，到1925年左右量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 （3）量子论和量子力学的影响：①量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。②量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。③推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。

二 探索生命起源之谜

⒈ 教会的禁锢 （1）神创说： 内容：认为世界万物，包括人类，都是由至高无上的创世神创造的。 原因：①生产力落后，对自然界的认识非常有限；②生物知识缺乏；③统治阶级巩固统治的需要，宣扬神秘主义，推行愚民政策；④宗教盛行，推行精神独裁。 影响：①成为基督教会的精神支柱，被视为天经地义。②打击异端，致使生物学研究进展缓慢。 （2）打击和迫害“异端”： ①16世纪，西班牙医生塞尔维特为了进行血液循环的研究，违反教会不许解剖人体的禁令，被教会以异端罪判处死刑。②17世纪被罗马教皇处死的布鲁诺 ⒉ 拉马克和早期生物进化思想： （1）生物进化论思想诞生的条件和原因（背景）： ①思想基础：文艺复兴人文主义思潮对基督教神学的冲击； ②物质基础：17～18世纪资产阶级革命和工业革命的发生，使人们思想和视野更加开放。 ③理论基础：细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。 （2）细胞学说的确立： 发现：17世纪，英国科学家胡克用自制的显微镜观察软木片时发现了细胞； 发展与完善：①1838年德意志植物学家施莱登提出植物细胞学说；②1839年德意志动物学家施旺把这一学说从植物学扩展到动物学，并进而建立起统一的细胞学说。③19世纪50年代，德国医生德马克等人把细胞学说和胚胎学结合起来研究，发现了细胞分裂，进一步完善了细胞学说。 意义：细胞学说的确立与发展，为生命科学的研究奠定了基础。 （3）拉马克——进化论的的倡导者和先驱 主要成就：①提出生物从低级向高级发展进化的观点；②提出“用进废退“和”获得性遗传“两个著名的进化原则。 ⒊ 达尔文——进化论的创立者： （1）创立标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书，标志着生物进化论的诞生。 （2）理论观点：①一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；②生物界现存的物种具有共同的原始起源；③生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。 第4页/共10页

“物竞天择，适者生存”是达尔文进化论的核心思想。这一思想之所以能在19世纪中期产生，主要是由于欧洲经历了文艺复兴、宗教改革、启蒙运动的洗礼，基督教神学思想遭受重创，人们开始面向世界、重视实践、崇尚理性；资产阶级革命和工业革命相继发生，为进化论的产生提供了政治和物质基础；科学技术的长足进步也为进化论的产生创造了条件。“物竞天择，适者生存”为核心的进化论，认为一切生物都经历了一个由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。凡能较好地适应环境和发生变异的个体，将获得较多生存和繁殖的机会，那些有利的变异，经过世代的传递，逐步积累为显著的变异，从而形成生物新种。“物竞天择，适者生存”为核心的进化论，是对封建神学创世说的有力挑战；进化论在欧洲的科学界、宗教界引起了轩然大波，曾被19世纪末中国先进的知识分子作为救亡图存的思想武器。 （3）影响：①生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建神学创世说。②把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；③对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。

三、从蒸汽机到互联网

1. “蒸汽时代”的到来： （1） 背景：①17世纪末，英国取得了资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍；②18世纪，随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能；③科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。 （2）瓦特改良蒸汽机： 改良经过：①单动式蒸汽机：18世纪60年代，瓦特制成装有冷凝器的单动式蒸汽机，大大提高了蒸汽机的功率；②联动式蒸汽机：18世纪80年代，又制造了联动式蒸汽机，采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。③蒸汽机的改进：增加可自动调节蒸汽机速率的装置。 主要用途：除用作提水外，还可以带动车床、织布机等，适应不同工厂的需要。此后，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机作为动力。 （3）瓦特蒸汽机问世的意义：①解决了工业发展中的动力问题，社会化大生产逐渐形成。在工业化进程中，形成了许多工业城市，英、法、美等国成为工业国家。②促使工业革命轰轰烈烈地展开，出现了发明和使用机器的热潮。如美国人富尔顿于1807年发明“萨凡纳”号轮船、1814年英国人史蒂芬孙发明蒸汽机车等。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。③推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。④加强了世界各地的联系，使世界日益成为一个整体。 2. 电气革命的出现： （1）科学家对电的不懈研究：①18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针②19世纪初意大利科学家伏特发明电池③1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象（理论基础）