第4单元近代以来世界的科学发展历程

1第4单元近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的发展：伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。17世纪以来的科技发展的原因和条件前提条件:社会发生根本转型经济条件:资本主义经济的发展以及不断进步----物质基础政治条件:资产阶级革命的胜利,资本主义制度的确立提供保障文化条件:文艺复兴.地理大发现.宗教改革的推动一经典力学的建立(1)产生的原因①经济基础：英国资本主义经济的迅速发展。②知识条件：开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察方法③牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。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（惯性定律、比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律。主要内容：万有引力定律和运动三定律的发现，这些成就构成了经典力学的基本内容。经典力学的特征三大特征：一是注重实验，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。二是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。三是研究人们日常生活中易于理解的宏观世界，后来的X射线、放射性和电子等三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象。这些表明人们对物质世界的认识在不断深入。意义：①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。②经典力学体系具有科学性和预见性：牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义，根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。历史地位：①标志近代科学的形成②实现了人类对自然界认识的第一次大综合。③改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。④力学热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类进入蒸汽时代。⑤为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础局限性：建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上，认为存在绝对静止和绝对时间，然而，随着科学的飞速发展，物理学出现一系列新现象，无法用经典力学来解释高速运动的微观粒子发生的现象，这使其陷入危机，面临着挑战二现代物理学的创立1、相对论的主要内容：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。2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。创立：20世纪初________提出，包括狭义相对论和广义相对论。意义①是物理学领域的一次重大革命。②否定了经典力学的绝对时空观_，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。③发展了经典力学_，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到新的高度。相对论与牛顿力学的关系相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。有高度社会责任感的人，通常是具有良心的智识者。让我们轻轻地伸出我们的手，抚摸一下爱因斯坦的滚烫的良心：1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强音。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵三．量子论的诞生与发展1背景①19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，使人们对物质的认识深入到___原子内部_____。②微观的_粒子运动_不能用经典力学的理论说明。2诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了_量子假说。3发展①爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。②丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。③20世纪30年代，量子力学建立起来。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。4过渡：今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础5意义①使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步。②与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在对世界认识上的不足。③开阔了视野，改变了人们认识世界的角度和方式。④对化学、生物学、医学、古生物学和地质力学等科学领域产生了重大影响5．物理学的重大进展(1)历史特征：物理学的发展逐渐摆脱神学的束缚，呈现出对世界认识逐步深入的特征，即由宏观世界深入到微观世界。(2)主要表现：①伽利略的研究，奠定了经典力学的基础，标志着物理学的真正开端。②牛顿的经典力学标志着近代科学的形成。③相对论和量子论是现代物理学的基础。3第12课生物学的发展一千年话题;谁创造了万物1主要观点:神创说2中国的创世说:盘古开天地女娲造人3神创说在古代会成为生物起源的共识，并且长期流行统治阶级的需要:垄断教育、愚民政策和精神独裁生产力落后，知识缺乏，人们无知、愚昧二、早期生物进化思想1产生的历史背景：A文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等三大思想解放运动是重要条件。B资产阶级革命C工业革命起了巨大的推动作用。D科学技术的进步，生物学知识的积累为进化思想的诞生奠定了基础。2、拉马克的早期生物进化思想：•马克是19世纪初法国著名的植物学家、动物学家和进化论者。也是历史上第一个提出比较完整的进化理论的学者。其进化思想主要包括：A生物是变的、进化的，进化呈渐进的方式:从低级到高级B进化的原因有：环境改变、杂交等；C对于较高等动物来说进化的原因更主要是：用进废退和获得性遗传三达尔文的进化论1内容(1)自然选择：一切生物都经历了由低级到高级，由简单到复杂的发展过程。(2)生存竞争：生物为了生存和繁育后代，必须与其他种类的生物相互竞争。同时，生物个体之间还存在着本种类内部的竞争。(3)适者生存：能够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，而那些发生了有害变异的个体则将遭到淘汰。2.意义A挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃；B把发展变化的思想引入生物界，开创了生物学发展的新时代；C为马克思主义理论提供了自然史基础；D对处于国家危亡时期的中国思想界也产生了巨大的震动。(1)对生物界来说：是对生物学的一次伟大综合，是对封建神学创世说的有力挑战。是生物学领域的牛顿(2)对科学界：把发展变化的思想引入生命世界，开创了生物科学发展的新时代，为马克思主义理论提供了自然史基础；与细胞学说、能量守恒定律一起被誉为19世纪的三大科学发现(3)对思想界来说：证明了“造物主”即神根本没有存在的必要，将“变化”、“发展”等观念引入科学领域，使人类的思想发生了跃进。①震动近代中国思想界，成为改造社会的利器。②社会达尔文主义，成为经济兼并、殖民扩张的理论依据。4⑷对社会发展来说：优胜劣汰、适者生存被引入社会学说，冲击了封建专制制度与等级制度，在一些国家引起了社会革命与变革。在欧洲，它成为资产阶级反对封建特权的思想武器；在亚洲等地区，它还影响了被压迫民族的解放斗争，如中国的维新运动等。3．标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书。4科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源高三讲分歧达尔文进化论认为人类是自然界演化的产物，是从猿猴进化而来，是自然选择的结果。而宗教神学认为世界万物包括人类都是上帝按照自己的意志创造的分歧原因：(1)世界观：宗教是建立在唯心主义世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。(2)方法论：宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和观察研究基础之上的。(3)政治：宗教实际上是统治阶级维护特权的工具，科学则是追求民主和平等。5达尔文被称为“生物学领域的牛顿”的原因(1是人类思想史上划时代的大事，它有力地挑战了封建神学创世说。(2)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。(3)正如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，达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。6探索生命起源之谜(1)历史特征：对生命起源的探索，经历了由创世神话到生物进化论的认识过程。(2)主要表现：①文艺复兴以后，中世纪基督教神创学说受到极大挑战，生物学研究取得重大进展，细胞学说的确立，为生命科学研究奠定了基础。②法国生物学家拉马克的生物发展进化的观点为达尔文进化论的诞生奠定了基础。③19世纪中期英国生物学家达尔文发表《物种起源》一书，提出了“物竞天择，适者生存，自然选择”的观点。第13课蒸汽和电的革命一、“蒸汽时代”的到来1何谓“工业革命”工业革命又称产业革命。指资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命,后来又空扩充到其他行业。这一演变过程叫做工业革命。2）条件A17世纪末，英国完成了资产阶级革命，为经济的发展扫清了道路；B18世纪中期，英国通过殖民扩张，成为当时世界上最大的殖民帝国，市场迅速扩大；C到18世纪中期，工场手工业的发展，使应用机器进行生产成为可能；D到18世纪中期，自然科学的发展为生产的发展提供了许多发明和发现；3）标志18世纪60年代，“珍妮纺纱机”的出现揭开了工业革命的序幕，成为英国工业革命开始的标志。4）瓦特万能蒸汽机出现的意义：①解决了工业发展中的动力问题，社会化大生产逐渐形成。②交通运输工具发生彻底变化，经济和文化联系也日益密切,世界日益成为一个整体。5③从工场手工业过度到机器大工业，推动人类社会进入蒸汽时代④工业化进程中，形成许多工业城市,英、法、美等国成为工业国家4.消极影响：①造成了环境污染；②社会贫富差距拉大，阶级对抗加剧；③加剧殖民侵略和掠夺，扩大资本主义国家与殖民地半殖民地的差距。二、电气革命的出现120世纪电力取代蒸汽动力而成为工业发展重要动力的原因：①工业革命进一步发展的需要；②发电机的完善和改进；③长距离输变电技术的成熟；④电力的优势(方便便宜能量大)。2.影响：（1）生产力迅猛发展；（2）资产阶级确立和巩固了对世界的统治，（3）垄断组织出现，资本主义向帝国主义过渡。（4）城市面貌和人们的社会生活发生巨大的变化。世界距离进一步的缩小。1以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术对社会发展的作用①社会生产力的大幅度提高——大机器生产出现，人类进入“蒸汽时代”生产力高度发展，人类进入“电气时代”。②社会关系近代两大对立阶级形成生产和资本高度集中，产生垄断组织③促使世界市场形成。资本主义世界市场初步形成资本主义世界市场最终形成④国际格局造成落后的东方从属于先进的西方的格局使东西方经济联系更加密切，同时差距进一步拉大⑤改变和丰富了人们的生活——交通工具的发展使人们出行更加便捷，家电的使用大大减轻了人们繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活。⑥不可忽视的巨大消极影响——工业革命后人们加大了对煤、铁、石油等资源的开发，加剧了环境污染，使世界可持续发展面临挑战。⑦推动城市化和人类生活的丰富多彩(1)蒸汽机的出现推动形成了新的城市，随着经济的发展，城市更加繁荣。(2)电气技术的广泛应用使城市的面貌发生了巨大的变化，电走进了千家万户，既减轻了繁重的家务劳动，又丰富了人们的业余生活。⑧.科学技术的进步改变着人们的生产方式、生活方式和思维方式，从而推动人类社会不断进步。2蒸汽时代和电气时代分别对中国产生的影响(1)工业革命的推动，欧美列强发动了两次鸦片战争。中国开始沦为半殖民地半封建社会；有利于中国近代工业的产生；促使先进的中国人向西方学习先进的技术。(2)第二次工业革命时，帝国主义掀起瓜分中国的狂潮。中国完全沦为半殖民地半封建社会；中国民族资本主义得到发展，民族