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改变世界的高新科技
高二历史学案
25、26课现代科学革命和改变世界的高新科技
预习学案
课标要求:
知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
以网络技术为例,理解现代信息技术对人类社会的影响。
目标定位:
1、了解经典物理学的危机,知道相对论和量子理论的主要内容,阐述相对论和量子理论的影响。
2、了解电子计算机的发明和互联网的诞生,阐述互联网的特点和影响。
3、阐述生物工程技术的发展过程。
4、阐述空间技术的发展过程,了解其影响。
知识梳理:
一、现代科学革命
(一)经典物理学的危机
1.经典物理学的创立
2.经典物理学的危机——相对论和量子理论出现的背景
(1)表现:
(2)影响:
(二)爱因斯坦与相对论
1.相对论的提出:
2.主要内容:
3.意义:
(1)物理学方面:
(2)思维模式:
(3)相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。
(三)量子理论中的微观世界
1.提出:
2.发展:
3.意义:
(1)地位
(2)作用
(四)现代物理学兴起的意义:
(量子论和相对论是现代物理学的两大支柱)
1.量子理论和相对论一起,共同构成了现代物理学的基础。
2.量子理论和相对论弥补了经典物理学在宏观世界和微观的粒子世界的不足,大大开阔了人们的视野,改变了人们看世界的角度和方式。
3.量子理论和相对论不仅对物理科学本身,对自然科学,而且对整个人类的都产生了不可磨灭的影响。
二、改变世界的高新科技
(一)、电脑与网络
1.计算机和数字化技术的产生(1946年)
2.电子计算机的功能:
3.电脑发展
(1)发展两个方向:
(2)发展阶段:
(3)应用领域:
(4)发展概况:
①年,国际互联网(internet)正式问世,中文根据音译简称为“因特网”。
因特网的发源地是美国。
②1995年,北美、欧洲和东亚地区迎来了网络建设的高潮,这一年被称为”年”
4.因特网的影响:
(1)积极:
(2)消极:
(二)探索生命的奥秘
1.生物工程技术和转基因技术
(1)生物工程技术
(2)转基因技术
转基因技术在食品的应用:
①转基因食品的贡献:
提高产量,增加养分,也可以使作物变得更耐旱、或不怕虫害;②转基因食品的安全问题:
我们把改造后的基因或蛋白质食入后,究竟会不会对人体健康造成威胁?
2.遗传工程和人类基因组计划
(1)1990年,被誉为生命科学“登月计划”的计划正式启动
1999年我国加入这项计划。
(2)进入21世纪,人类基因组计划取得重大成果,完成了人类基因组的框架图和对人类基因组图谱的初步分析。
3.克隆:
克隆Clone,意思是人工诱导一个生物体或细胞通过无性繁殖而产生一个新的个体或群体,该个体或群体在基因型上与原生物体或细胞应该是相同的。
1997年,人类第一次用哺乳动物已分化的体细胞进行克隆技术成功,克隆出绵羊“”。
(三)、登上太空
1.人造卫星、宇宙飞船与登月计划
(1)1957年,苏联发射了人类历史上的第一颗,标志着宇航事业的开端。
(2)1961年,苏联发射了“东方一号”载人宇宙飞船,苏联宇航员成了人类第一个飞上太空的人。
(3)1969年,登月飞船成功在月球上着陆,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德登上月球。
2.空间站和航天飞机
1981年4月,美国第一架试飞成功,这是世界宇航事业德又一个里程碑。
3.航天事业的意义:
航天事业的发展为人类的生存和发展开辟了新的天地。
各种民用、军用卫星陆续升空,广泛运用于气象、资源勘测、通讯等许多领域,航天技术对于促进国民经济的发展有重大的意义。
三、第三次科技革命对人类产生的影响
20世纪中后期世界上发生了第三次科技革命,这是一次以计算机、原子能、航天技术等为代表的新技术革命。
它改变和添加了人类生活的内容,如网络技术的应用,让我们获取信息的渠道发生了根本的改变,并且对传统的信息形式产生了巨大的冲击;它对人类本身也发生着深刻的影响,改变着人类自身的存在方式和思考方式,让人类对自己和事物的认识不断加深和更新。
预习自测
1.19世纪末,经典物理学陷入危机且面临的挑战有( )
①物理学一系列新的发现与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾 ②物理学家们实验的结果证明“以太”不存在 ③爱因斯坦提出相对论 ④量子假说的提出
A.①②B.②③C.①③D.③④
2.英国皇家学会会长汤姆逊说:
“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一,也许就是最伟大的成就,他不是发现了一个孤岛,而是发现了新的科学思想的新大陆。
”对此理解不正确的是( )
A.爱因斯坦彻底否定了牛顿的经典物理学,带来了物理学领域的革命
B.相对论的提出拓展了物理学应用的领域,提供了辩证地看待世界的途径
C.相对论解决了经典物理学遇到的难题,将人类的研究深入到高速运动和微观世界
D.他不仅对物理学本身,对自然科学,而且对整个人类的思维都产生了巨大的影响
3.电视连续剧《天仙配》有这样的情节:
唐朝张百忍因孝道而升天成为玉皇大帝,而后他的年龄基本上是恒定的,七仙女亦然,永葆青春。
假设此情景成立,其科学依据最有可能的是( )
A.相对论B.量子论
C.经典力学D.进化论
4.爱因斯坦这样评价普朗克的发现:
“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础,从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。
要是没有这一发现,那就不可能建立起分子、原子及支配它们变化的能量过程的有用理论。
”这一“发现”是( )
A.相对论B.经典力学
C.进化论D.量子论
5.“把能量的变化看成是跳跃式的进行,成功地解释了经典理论无法解释的某些现象,打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。
”这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发( )
A.研究热辐射B.揭示时空本质属性
C.解释光电效应D.预测未知行星方位
6.成功研制出世界上第一台电子计算机,为现代信息技术奠定重要基础的国家是( )
A.美国B.德国C.苏联D.中国
7.20世纪大众传媒的飞速发展,极大地丰富了现代社会生活。
推动互联网产生的主要条件是( )
A.信息高速公路计划的实施
B.计算机与通信技术的发展
C.报纸、广播传媒的普及
D.电视机的成功发明
8.20世纪,生物工程技术取得的重大突破不包括( )
A.转基因农作物投放市场
B.国际人类基因组计划正式启动
C.人类基因组框架图完成
D.人工诱导的无性繁殖成功
9.把“腾云驾雾”、遨游太空的神话最早变成现实的是( )
A.苏联发射第一颗人造地球卫星
B.美国“阿波罗—11”号飞船登月成功
C.美国第一架航天飞机试飞成功
D.苏联发射“东方一号”载人宇宙飞船
10.20世纪60年代人类取得的重大科技成就有( )
①国际互联网问世 ②第一颗人造地球卫星发射成功 ③苏联成功发射载人宇宙飞船 ④人类成功登上月球
A.①②③B.②③④
C.①②④D.①③④
课内探究
一.阅读下列材料,回答问题。
材料一 20世纪最后一期的《时代》周刊评选了一位“世纪人物”,称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙谜的开启者”。
他说过这样的名言:
“一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大的作用。
”
材料二 1933年,爱因斯坦在为英国一刊物撰稿时写道:
“科学是一种强有力的工具。
怎样用它,究竟是给人带来幸福还是带来灾难,全取决于人自己,而不取决于工具。
刀子对人的生活是有用的,但是它能够用来杀人……我们的唯一希望在于,拒绝任何有助于战争准备或者战争意图的行为。
”
材料三 科学技术是生产力,这是马克思主义历来的观点。
早在一百多年以前,马克思就说过:
“机器生产的发展要求自觉地应用自然科学。
”……现代科学技术的发展,使科学与生产的关系越来越密切了。
科学技术作为生产力,越来越显示出巨大的作用。
——邓小平《在全国科学大会开幕式上的讲话》
(1)根据材料一及所学知识,他是怎样以“感情、思想和行动”来“增进人类利益”的?
概括这位“世纪人物”在科学研究方面的优秀品质。
(2)根据材料二、三,爱因斯坦和邓小平在论述科学作用时的侧重点分别是什么?
二.阅读下列材料:
材料一 电子计算机不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础,而且被广泛应用到各个领域,如数据处理、设计实验、自动控制、经营管理、信息传播、情报检索、通讯联络、教学科研等方面。
现在,有些已研制出的计算机系统,能部分地代替人类的智力活动,这一功能被称为“人工智能”(AI)。
这些计算机系统可以模拟人类的智能活动,如感知、判断、理解、学习、问题求解等,目前已被广泛应用于决策、机器人制造、医疗诊断、计算机辅助教育等多个领域。
材料二 电子计算机与通信技术相结合的电子网络技术的发展,给世界带来了翻天覆地的变化。
四通八达的计算机网络,大大缩小了全球空间距离,使全人类进行相互间的信息交流与共享、信息传递与汇集成为可能。
请回答:
(1)据材料归纳计算机的发展有何特点?
(2)结合材料二指出网络技术的组成及影响。
巩固提高
1.罗素(BertrandRussell)写道:
“几乎所有现代世界与古代世界之间的区别,都得归功于在十七世纪取得最辉煌成就的科学。
”“十七世纪取得最辉煌成就的科学”指的是( )
A.经典力学B.生物进化论
C.量子理论D.相对论
2.19世纪,以牛顿经典力学为基础的经典物理学之所以被看做是绝对权威的理论,主要是由于( )
A.经典力学日臻完善B.根据万有引力发现了海王星
C.人们认识的局限性D.经典物理学可以解释一切自然现象
3.诺贝尔物理学奖获得者杨振宁高度赞扬一位科学家,指出他的“新眼光改变了基础物理的发展进程”,其理论“宏伟,美妙,广邃,催生了令人敬畏的宇宙学……”杨振宁所赞扬的科学家是( )
A.牛顿B.瓦特
C.普朗克D.爱因斯坦
4.普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就:
“这个原理在物理世界观上所引起的革命,只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。
”文中的“这个原理”是( )
A.日心说B.相对论
C.量子假说D.万有引力定律
5.法新社斯德哥尔摩1918年12月10日电:
“由于他对能的性质所做的革命性发现,今天被授予诺贝尔物理学奖。
”这里的“革命性发现”指的是( )
A.万有引力定律B.经典力学体系
C.相对论D.量子理论
6.北京时间2013年3月15日凌晨,《科学》杂志在线发文,宣布中国科学家领衔的团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应。
这一发现让研究新的量子系统成为可能,或将对信息技术进步产生重大影响。
下列科学家与这一发现不相关的是( )
A.普朗克B.达尔文
C.玻尔D.爱因斯坦
7.德国科学家基尔霍夫(1824—1887)曾说:
“物理学已经无所作为,往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已。
”能证明这一说法错误的是( )
A.经典力学体系B.电力的广泛应用
C.相对论的提出D.两弹一星的问世
8.在19世纪的最后一天,物理学家W·汤姆生在展望20世纪物理学前景时说,物理学的大厦已经落成,它美丽的天空却被两朵乌云笼罩,其中一朵是同热辐射有关的问题。
驱散这朵“乌云”的是( )
A.万有引力定律B.电磁感应理论
C.量子论D.相对论
9.目前,高考阅卷采用网上的形式进行。
这一技术主要得益于( )
A.印刷术的发明B.工业革命
C.第二次科技革命D.第三次科技革命
2.一项对西方七大工业国就业结构演变的研究发现,这些国家近几十年来出现了一些共同的变化:
农业就业人数大幅度下降;传统制造业就业人数持续下降;生产服务和社会服务兴起……管理、专业性和技术性的工作快速增加。
上述变化产生的根本原因是( )
A.互联网的诞生B.城市化进程加快
C.政府对经济的干预D.现代信息技术的发展
11.近日,我国在抗糖尿病新药研究领域取得新突破:
上海药物研究所经研究发现,两个小分子化合物在细胞培养和活体动物模型上具有良好的类胰高血糖素样肽—1活性,这将改变以往肽类激素需注射给药使临床应用受到限制的状况。
这主要反映了( )
A.糖尿病已成为世界性难题B.生物技术促进了医疗技术的发展
C.人类对DNA的认识加深D.生物进化论面临挑战
12.人类进入20世纪90年代后,科学技术获得了巨大的发展,在某些领域这种发展甚至与当代的社会伦理观念发生了激烈的冲突,在你看来,如下哪一领域中科学与伦理的冲突最突出( )
A.航空航天技术B.生物工程技术
C.原子能的利用D.网络信息技术
13.“对于一个人来说,这不过是小小的一步,但对人类来说却是巨大的一跃。
”“巨大的一跃”指的是( )
A.第一台电子计算机的诞生B.“阿波罗—11”号飞船成功登月
C.国际人类基因组计划正式启动D.苏联发射第一颗人造地球卫星
14.下列对现代高新科技发展趋向及对其认识的表述错误的是( )
A.电脑与网络不断缩小着世界的距离
B.生物科学的发展对微观世界的认识有了质的飞跃
C.航天技术使人的视野投向宇宙
D.科技发展不符合客观规律
15.有文章指出:
“美国领导的‘沙漠风暴’行动通过摧毁伊拉克的通信能力而一举将其击溃,由此证明那些……奔腾处理器的勇士能够决定战争的胜负。
”这说明( )
A.决定战争胜负的不是人而是武器B.战争不再是双方经济实力的较量
C.现代技术的应用改变了战争的性质D.电脑技术在战争中起很大作用
16.20世纪50年代,在航天技术领域处于领先地位的国家是( )
A.苏联B.美国C.中国D.英国
知识体系建构
山高我为峰
阅读下列材料:
材料一 “嫦娥奔月”的神话,只能表达人类对大地与地球之间的一种朦胧关系,寄托了人类向往太空的精神幻想。
当18世纪时,牛顿创立了经典力学理论后,运动三大定律和万有引力定律才为人类真正认识地球展开对太空的研究奠定了科学基础,机械动力、天文观察装置的发明和使用,天体中的一颗又一颗行星的发现又为人们正确认识宇宙带来了希望。
材料二 20世纪爱因斯坦的相对论揭示了时间、空间与物质分布、运动之间的辩证关系,提出了新的宇宙观,同时使得现代物理学和天文学结合而产生了天体物理学,为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。
材料三 现代科学理论知道,当年原始的黑色火药制成火箭。
尽管可以升空,但绝不能冲出大气层,原因很简单,它的效力太低,远远达不到最低的第一宇宙速度。
所以说,没有高效的大推力火箭发动机问世,那么想实现宇宙飞行也只能是一种幻想。
多级火箭飞行原理的提出、液体火箭的发明和应用,使得现代火箭技术得以提高。
材料四 人类飞向太空的梦想在20世纪50年代第一次得以实现。
1957年,苏联发射了历史上第一颗人造地球卫星,创造了宇航事业伟大的开端。
1961年,苏联发射了“东方一号”载人飞船,苏联宇航员加加林成了人类第一个飞上太空的人。
美国奋起直追,1969年“阿波罗—11”号登月飞船成功地在月球上着陆。
——以上材料均摘自《宇宙探险》
请回答:
(1)材料一表明人类对太空研究的科学理论已经形成,请你结合所学知识,指出这一理论形成的历史背景。
(2)结合以上材料概括指出,人类在飞向太空的历程中有哪些新的发展?
简要分析其发展的原因。
(3)航天事业的发展对人类产生了怎样的影响?
25课26课答案
预习答案
1答案 A解析 本题考查经典物理学面临的危机与挑战。
结合所学知识可知①②正确,③④都出现在20世纪,不符合19世纪末的要求。
2答案 A解析 爱因斯坦对牛顿的经典物理学是批判地继承,而非“彻底否定”。
故A项表述错误。
3答案 A解析 根据爱因斯坦的相对论,时间、空间、质量等都不是固定不变的,而是处在不断的变化中。
4答案 D解析 1900年,普朗克提出量子论。
5答案 A解析 材料体现的是量子理论的相关研究,它是19世纪末科学家在研究热辐射问题的基础上进一步研究的结果,A项正确;B项体现的是相对论思想,C项是材料中现象进一步发展的结果,D项是牛顿经典力学的成就。
B、C、D三项均不符合题干要求。
6答案 A解析 本题考查对基础知识的识记。
1946年,美国研制出世界上第一台电子计算机,奠定了现代信息技术的基础。
7答案 B解析 推动互联网产生的主要条件是计算机与通信技术的发展,故选B项。
8答案 C解析 人类基因组框架图并没有完成,人们只是完成了对其初步的分析。
9答案 D解析 据题干分析,“腾云驾雾”、遨游太空的神话最早变成现实指的是人类飞上太空,苏联宇航员加加林成为人类第一个飞上太空的人。
10答案 D解析 中外历史上,20世纪60年代都是重大科技成就迭出的重要时期,②发生在1957年。
故排除含②的选项。
探究.[答案]
探究一答案
(1)提出相对论和光的量子理论,奠定了现代物理学的理论基础,推动了人类自然科学和哲学的发展;关注人类的进步与和平,二战后致力于防止核战争,倡议各国科学家用自己的言行来维护世界和平。
优秀品质:
不迷信权威;敢于探索,勇于创新;坚持不懈,勤奋刻苦等。
(2)爱因斯坦侧重于科学与战争的关系(或科学对战争的影响);邓小平侧重于科学与生产之间的关系。
解析 第
(1)问根据材料判断出这个人是爱因斯坦,他提出了相对论和光的量子理论,反对核战争,倡导世界和平。
第
(2)问关键是读懂两则材料阐述的意思。
探究二答案.
(1)特点:
应用领域广泛;部分计算机系统具有“人工智能”。
(2)组成:
是由计算机和通信技术结合而成。
影响:
缩小了全球空间距离,使全人类相互进行信息交流和传递成为可能,世界联系加强。
巩固答案
1答案 A解析 本题考查依据材料阐释历史问题的能力。
B、C、D三项分别是19世纪和20世纪初的科学成就,而不是17世纪的。
2答案 C解析 人们的认识受到时代和科学研究水平的影响,当时人们的研究领域还未深入到高速运动状态的宏观宇宙和物体内部的微观世界。
3答案 D解析 根据题干提供的信息“宏伟宇宙”揭示宏观宇宙的是爱因斯坦的相对论。
4答案 B解析 普朗克的观点主要是高度评价爱因斯坦的科学成就,日心说是哥白尼的学说,量子假说是普朗克首先提出的,万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。
爱因斯坦的主要学说是相对论,相对论的提出是物理学思想的一次革命,它否定了经典力学的绝对时空观,把物理学发展到一个新高度,普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。
答案为B项。
5答案 D解析 依据关键信息“能的性质”可判断应选D项。
6答案 B解析 1900年德国物理学家普朗克提出量子假说,1905年爱因斯坦提出光量子假说,成功解释了光电效应,1913年丹麦物理学家玻尔提出原子的量子理论,此三人都和量子论密切相关。
达尔文提出进化论,与此无关,B项符合题目要求。
7答案 C解析 解答本题要注意观点提出者的生活时代:
19世纪。
牛顿经典力学创立后经后人的补充发展,19世纪被看成绝对权威的理论。
但正是在这个时候,物理学的发展出现了危机,20世纪初爱因斯坦提出相对论解决了牛顿力学体系不能解决的问题,故并不是只在物理学已知规律后的小数点后面加上几个数字而已的问题。
8答案 C解析 本题考查材料分析能力。
据材料信息“20世纪物理学……同热辐射有关”即可判断描述的是量子论,故选C项。
9答案 D解析 把握“网上”即可知为互联网技术,选择D项。
10答案 D解析 第二次世界大战后出现的第三次科技革命,极大地促进了现代信息技术的发展,促进了生产力的提高和社会经济结构的改变。
11答案 B解析 从材料中的信息判断,A、C两项与材料不符,D项在材料中没有体现。
12答案 B解析 生物工程技术中的克隆技术和当代的社会伦理观念发生激烈的冲突。
13答案 B解析 1969年,“阿波罗—11”号登月飞船成功地在月球上着陆,航天员阿姆斯特朗和奥尔德林登上月球,对人类来说是巨大的一跃。
14答案 D解析 科技发展是符合客观规律的,不以人的主观意志为转移。
故D项表述错误。
15答案 D解析 美国领导的“沙漠风暴”行动通过信息战、电子战取得优势,题干中出现的“奔腾处理器”是新一代电子计算机的处理器,通过分析得知电脑技术在战争中起很大作用。
16答案 A解析 本题主要考查对美苏航天技术发展的熟练掌握程度。
联系当时的历史背景和美苏在航天技术领域取得的主要成就可知,由于苏联加紧发展与军事有关的重工业,使它在这一方面成就突出,1957年苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,说明其在航天技术领域取得了领先地位。
山高我为峰答案:
(1)背景:
经济发展日益加快;人文精神不断发展;科学家对自然提出新的认识;启蒙思想家提倡科学与民主,宣扬自由与平等;新的政治制度在欧洲建立。
(2)发展:
科学理论由牛顿的经典力学到爱因斯坦的相对论;验证科学理论的应用技术由火药火箭到现代火箭技术;人类离开地球飞向太空由梦想到现实。
原因:
科学理论出现重大突破;三次科技革命的推动;各国对高科技的迫切需求;加强对科技的扶植和资金投入。
(3)影响:
航天事业的发展为人类的生存与发展打开了新的天地;促进了科技和经济的发展。
解析 第
(1)问考查对新科技革命兴起原因的理解。
根据材料一提供的信息和所学知识可知,可以从经济、政治、思想等方面加以分析。
第
(2)问考查对航天发展历程的理解。
第一小问根据材料一至四提供的信息并结合所学知识,经分析航天发展应该理解为首先是理论的突破,其次是实践突破,最后是梦想成真。
第二小问原因可以从理论方面、根本推动力、实际需求、技术和资金支持方面回答。
第(3)问考查对航天事业发展对人类的影响,可以从活动空间的扩大、推动科技和经济发展两个方面加以考虑。
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