人民版历史必修三.docx

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专题七<近代以来科学技术的辉煌>重难点

专题七课文目录

一：

近代物理学的奠基人和革命者

二：

追寻生命的起源

三：

人类文明的引擎

四：

向“距离”挑战

【知识体系】

【专题概述】

科学技术是推动人类社会发展的原动力，近代以来，科学技术取得了辉煌的成就，物理学领域对自然运动变化规律的探索，生命科学领域对生命起源的探索，这些科学技术的发展带来了人类生产力的巨大进步。

近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。

17世纪末，英国科学家牛顿在认真研究伽利略等前代科学家研究成果的基础上，总结出运动三定律，成功地导出了万有引力定律，成为整个近代物理学的重要支柱，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，科学摆脱了神学的束缚向前发展。

到19世纪，近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。

以牛顿力学为基础，统一了声学、光学、电磁学和热学，有效地解释了小到超显微粒子、大到宇宙天体的物理世界。

20世纪初爱因斯坦创立的相对论，是人类思想发展史中的一次根本性变革，形成全新的时空观、运动观和物质观，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。

相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。

关于人的起源问题，各种传说很多。

西方神学认为各种生物是按上帝的旨意和计划创造出来的，创造出来后就永恒不变。

在长期的探索中，人们逐渐形成两种认识，一种认为，生命起源于其他星体，后来才被带到地球上来的；另一种认为，生命起源于地球自身的演化过程，后一种意见得到多数科学家的支持。

17、18世纪，对生物的观察和实验研究加强了，初步形成了两条研究路线。

一条研究路线以林耐为代表，着重研究群体，另一条研究路线以哈维为代表，着重研究个体。

法国科学家巴斯德为微生物学奠定了基础。

1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版。

进化论给上帝创造万物说以致命的一击。

近代以来科技日新月异。

18世纪，英国开始工业革命，资本主义由手工生产向机器大工业过渡。

蒸汽机的发明使历史跨入一个新的时代——蒸汽时代，蒸汽机的发明和应用，推动了交通运输工具的改进。

第二次工业革命从19世纪下半叶开始，电力的发明与广泛应用，使世界历史跨入“电气时代”。

内燃机的发明和应用，是科学与技术结合的又一典范。

应用技术的重大突破还表现在化学工业的建立上。

随着一系列新的交通工具的出现，全世界交通运输业有了迅猛发展，世界铁路的总长度成倍增长，汽轮普遍代替帆船，汽车、飞机迅速成为重要的交通工具，人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。

19世纪，随着电动机和发电机的相继发明，电报、电话和无线电通信也先后发明出来。

短波试验，从而奠定了几乎所有现代远距离无线电通信的技术基础。

20世纪科技发展中，最引人注目的成果是电子计算机。

遍布世界的互联网，正在以人们无法预料的速度、深度和广度，改变着人类文明的进程。

一近代物理学的奠基人和革命者

【知识梳理】

一、经典力学体系的发展

1、时代背景：

⑴中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。

⑵近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。

2、经典力学的奠基者──伽利略

⑴突出成就是创立自由落体定律，推翻亚里士多德的学说。

⑵制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”（属于天文学成就）

3、经典力学的建立者──牛顿

⑴牛顿经典力学体系：

①牛顿力学三定律：

惯性定律和加速度定律（伽利略研究为基础）

作用力与反作用力定律（笛卡尔研究为基础）

②万有引力定律：

万有引力定律（开普勒研究,自己创立的微积分做计算工具）

⑵建立标志：

1687年,《自然哲学的数学原理》

⑶历史地位：

①牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。

②牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。

③使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证。

（根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星）

④使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。

二、现代物理学理论的发展

1、量子论的诞生与发展──从普朗克到爱因斯坦

⑴背景：

①19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。

②19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程中发现的。

⑵诞生：

①奥地利斯蒂芬：

1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。

②德国普朗克：

1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》提出量子概念.（标志）

⑶发展：

①德国爱因斯坦：

1905年解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。

②法国德布罗意：

1923年物质波理论。

③奥德物理学家：

数年后建立量子力学。

⑷意义：

改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生重大变革。

2、相对论的建立——爱因斯坦

⑴狭义相对论和广义相对论

狭义相对论

广义相对论

创立

1905年《论动体的电动力学》

1916年

内容

①时间和空间都与物质运动有关。

②时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。

①物质存在的现实空间是弯曲的，

②空间结构取决于物质的质量和分布情况，

③空间弯曲的程度体现为引力场强度。

意义

打破绝对时间和绝对空间，但不是牛顿力学对全盘否定，而是继承和发展。

第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想

⑵牛顿力学体系、狭义相对论和广义相对论的关系

项目

区别

关系（地位）

牛顿力学体系

与

狭义相对论

牛顿

宏观物体低速运动的客观规律

狭义相对论打破绝对时间和绝对空间，牛顿力学是相对论的一种特例。

但不是牛顿力学对全盘否定,而是继承和发展。

狭义

宏观物体高速运动的客观规律

狭义相对论

与

广义相对论

狭义

适用于高速运动中的匀速运动体系

广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联系的的重要思想。

广义

适用于高速运动中的加速运动体系

⑶意义：

①对近代物理学理论框架的重大突破，不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明它们都不可能单独发生变化，其改变与物质运动状态密不可分。

②这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。

③相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。

（即：

现代物理学的两大支柱）

综合：

科学家取得的科学成就

科学家

主要成就

意义

伽利略

自由落体定律

为经典力学奠定基础

牛顿

《自然哲学的数学原理》

（物体运动三大定律和万有引力定律）

普朗克

量子理论

爱因斯坦

相对性原理、光速不变原理

相对论（狭义、广义）

【重难点突破】

重点：

牛顿力学体系的建立。

牛顿的惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律和万有引力定律构成了牛顿力学体系。

牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一理论中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合，这是人类对自然界认识的一个飞跃。

牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代机械、土木建筑、交通等工程技术的理论基础。

是近代科学形成的标志。

难点：

爱因斯坦的相对论。

爱因斯坦的相对论理论极其深奥。

学习中主要了解：

否定了牛顿的绝对时间和绝对空间的观念，认为时间、空间与物质运动不是孤立存在的，时间和空间是随物质的运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的。

1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论，进一步揭示了时空结构，指出了物质间所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的。

牛顿力学只是相对论的一种特例（物体低速运动状态），被包括在相对论体系中。

相对论揭示了空间——时间的辩证关系，成为物理学思想的革命。

二：

追寻生命的起源

【知识梳理】

一、人类起源：

1.古代：

神创论——上帝说；女娲说。

原因：

⑴生产力落后，对自然界的认识有限，生物知识缺乏；

⑵统治者巩固统治的需要，宣传宗教，推行愚民政策；

2.现代：

两种认识——来自其他星体；源于地球自身演化。

二、生物进化论

1.条件：

⑴政治条件：

资产阶级革命的影响；

⑵经济条件：

资本主义经济的发展和工业革命的推动；

⑶思想条件：

文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。

⑷科学基础：

科学技术的进步和生物学知识的积累。

⑸自身实践：

达尔文等人的科学探索。

2、基础：

近代生命科学取得的成果

（两条研究路线：

林耐和哈维；与此同时：

巴斯德）

科学家

研究

研究方法

贡献

意义

林耐

群体

观察和分类

《自然系统》，

生物分纲,目,属,种四级

为进化论诞生奠定基础。

（但林耐本身赞同神创论）

哈维

个体

解剖和实验

血液循环理论

细胞学首次科学地触及生命运动过程，促进比较解剖学、生理学和胚胎学发展。

施莱登

植物

创立细胞学说

施旺

动物

巴斯德

微生物

实验

证明微生物不能自然产生

发明巴氏消毒法。

为微生物学奠定了基础，促进了细菌学和免疫学的发展；解决了食物变质问题；减少了外科手术中的感染死亡率。

3.诞生：

拉马克和达尔文

⑴拉马克：

①贡献：

提出生物进化的观点，肯定环境对物种变化的影响。

②作用：

为达尔文创立进化论奠定了重要基础。

⑵达尔文：

①提出：

1859年,《物种起源》

②内容：

A.物种不断进化，从低级向高级不断发展。

B.自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。

C.人类起源于古猿。

4.传播：

赫胥黎

⑴论战：

与威尔伯福斯主教的辩论。

①分歧：

生命是自然界进化的结果，还是上帝创造的产物。

②根源：

生产力的发展情况。

人们对自然认识的程度等。

⑵论文：

1863年发表《人类在自然界中的位置》，论证进化论观点。

5.影响：

⑴挑战封建神学，否定神创说，促进欧洲的思想解放，使人们的世界观发生根本性变化。

⑵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；

⑶为马克思主义唯物辩证法和自然史观的创立提供了重要基础；

⑷其影响不仅在生物学领域，对世界都产生了积极影响（如中国戊戌变法和新文化运动）。

【重难点突破】

重点：

进化论的主内容

以自然选择、适者生存为基础的进化论，系统阐述了生物接所以的动、植物都是由简单到复杂、由低到高计划来的规律，核心观点是物种的“优胜劣汰”，认为物种的演变看作是自然进化的结果。

认为遗传变异和自然选择是万物进化的根源。

难点：

理解进化论的影响

学习中要结合时代背景，运用联系的观点体会进化论的和影响。

了解在中世纪，宗教神学宣扬上帝创造世界万物。

进化论认识到自然发展的规律，从根本上推翻了长期统治生物学思想的“神创论”。

对生物学是一次伟大综合，使生物学成为真正意义上的科学。

在方法上把“变化”、“发展”的观念引入科学领域，是人类的思想发生飞跃。

恩格斯对达尔文进化论给予很高的评价，认为它是19世纪自然科学三大发现之一。

马克思认为进化论为马克思主义的唯物辩证法提供了有力的证据。

进化论的影响“不仅仅限于生物学领域，所有的科学家和社会学家都从他的哪个时代的种种富有价值的源泉中汲取他们的科学思想的。

”

三：

人类文明的引擎

【知识梳理】

一、第一次工业革命——蒸汽时代（18世纪下半叶到19世纪中期）

1.棉纺织业

发明

发明者

特点/功能

意义/作用

飞梭

凯伊

织布效率大为提高

英国棉纺织业在技术上完成了由手工业向机器大工业的过渡。

珍妮机

哈格里夫斯

纱细，不结实

水力纺纱机

阿克莱特

结实，但粗糙

骡机

克隆普顿

纱的产量和质量都有了大幅度提高

水力织布机

卡特莱特

使织布效率提高了40倍

2.蒸汽动力

原因：

社会生产的直接推动和实验科学长期孕育。

发明

发明者

特点/功能

意义/作用

实验型气缸

法国巴本

把热能转化为机械能

①继人类发明用火后在驯服自然力方面取得最大成果；

②推动工厂的建立,人类跨入“蒸汽时代”。

第一台纽可门蒸汽机

纽可门

热效率低,只能用于矿山抽水

改良式蒸汽机

即:

万能的原动机

英国瓦特

极大提高了蒸汽机的效率，并得到了广泛的应用

3.交通运输

原因

发明

发明者

意义

蒸汽机的发明应用

汽船

美国富尔顿

蒸汽机车（火车）

英国史蒂芬孙

召示着“铁路时代”的到来。

4.机械加工和制造业

发明

发明者

特点/功能

意义/作用

移动刀架

英国莫兹利

是以机器制造机器的新部门，

标志近代技术体系最终确立。

车床

刀具制作机械化

二、第二次工业革命——电气时代（19世纪下半叶—20世纪初）

1.电力

发明

发明者

特点/功能

意义/作用

电磁感应

英国法拉第

发电机的理论基础

广泛应用后，使人类进入“电气时代”

电动机

俄国雅可比

第一台实用电动机

发电机

德国西门子

制成发电机

电动机

比利时格拉姆

最早具有商品价值的直流电动机

发电站

美国爱迪生

第一个发电站，把输电线连接成网络

注：

格拉姆是实用意义上电动机的发明人

2.内燃机

发明

发明者

特点/功能

意义/作用

汽油内燃机

德国卡尔·本茨

汽油内燃机

①对交通运输领域（汽车和汽车工业,远洋轮船,飞机）。

②石油开采业和石油化学工业的发展产生了重大的影响

德国戴姆勒

汽油内燃机

柴油内燃机

德国狄塞尔

柴油内燃机

3.化学工业的建立

⑴无烟炸药：

1887年（瑞）诺贝尔发明，并在欧美建立工厂。

⑵诺贝尔奖：

物理、化学、医学、文学和和平事业有突出贡献的人。

1901年开始颁发。

三、两次科技革命的历史作用

1.积极：

⑴经济：

社会生产力大幅度提高。

⑵政治：

确立和巩固资产阶级的统治。

⑶世界格局：

资本主义世界体系最终确立,世界日益成为一个整体。

⑷社会生活：

城市兴起，人们生活更加丰富多彩。

2.消极：

带来殖民侵略、环境污染、贫富悬殊、人际关系冷漠等社会问题。

探究：

科学技术是推动社会变革的动力

1.社会生产力大幅度提高；人类先后进入了蒸汽时代和电气时代。

2.社会结构和世界形势的改变；资产阶级开始确立对世界的统治；世界日益成为一个整体

3.城市化进程加快，人类的生活方式改变，生活更加多彩.（交通、电器、业余生活的多样化）

【重难点突破】

重点：

工业革命中的主要发明

两次工业革命中的重大发层出不穷，在学习可以利用图表的形式，把重要的发明陈列出来加以记忆和了解。

难点：

工业革命的影响

工业革命的影响是广泛的，涉及到政治、经济、思想文化、价值观念、阶级关系、国际关系等各个方面。

学习中要结合历史背景，以工业革命的发明为依据，分析和整理其巨大而广泛的影响。

四：

向“距离”挑战

【知识梳理】

一、第二次工业革命——电气时代（19世纪下半叶—20世纪初）

1.交通业的发展——立体交通的诞生

条件

科学家

时间

发明

意义

①内燃机发明和应用

②石油开采和石油化工的发展。

德国的戴姆勒，

卡尔·本茨分别

1885

汽车

①推动了世界交通运输业的发展，人类进入了立体交通的新时代。

②加强了世界各地的联系，促进世界市场的形成。

1887

轮船

美国的莱特兄弟

1903

飞机

2.通讯工具的发明——穿越大洋的电波

条件

科学家

发明

应用

意义

①电磁感应现象和电磁波的发现

②发电机和电动机的发明。

美国莫尔斯

1837年有线发报机

1851年英法海底电缆

1857年欧美海底电缆

为快速传递信息提供方便,使世界政治,经济联系进一步密切

美国贝尔

1875年电话机

成立电话公司

意大利马可尼

1902年无线电报

二、第三次工业革命——信息化时代（20世纪40年代以后）

1.计算机技术：

⑴发明：

1946年，美国第一台计算机诞生。

⑵发展阶段：

电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个阶段。

第五代计算机正在研制之中

⑶作用：

①为自动化和控制论的建立奠定基础；

②被广泛应用到各个领域，部分代替人类智力活动。

（即“人工智能”）

2.互联网技术

⑴背景：

以计算机和通信技术为核心的现代信息科学技术的发展，

⑵概念：

是电子技术算计与通信技术相结合的技术，以数字化的方式存储、处理和传播的电子媒介。

被人们称为“第四媒体”。

（报纸是第一媒体，广播是第二媒体，电视是第三媒体）。

⑶意义：

①缩小全球空间距离，实现信息交流与共享、信息传递与汇集；

②使信息高速传输，被称为“信息高速公路”；

③以人们无法预料的速度、深度和广度改变着人类文明的进程。

3.中国的互联网建设：

实施国家经济信息网、中国教育科研网、公用数据通信网的建设计划。

【重难点突破】

重点：

掌握改变时空的重大发明

工业革命后在交通、通信、信息领域的重大发明改变时空使时间和空间相对缩短。

以交通、通信、信息为线索，用归纳图表的方式，掌握在上述领域的重大发明。

并“人类文明的引擎”一节形成工业革命的知识网络。

难点：

理解科技发明原因

了解科技的发明是曲折的复杂过程，是科学家努力的结果。

是在资本主义的制度文明和物质文明的基础上发展起来的；科学与技术相结合为社会创造了巨大的物质财富。

科技进步是在继承的基础上发展的；科技发明是人类生产和生活的需要。

专题七近代以来科学技术的辉煌

一、选择题（每小题3分，共60分）

1．“自然界存在着规律，而且规律是能够被发现的。

这给人类带来从未有过的自信，人们开始用理性的眼光来打量世界。

”做出这一伟大贡献的科学家是（）

2．2006年冥王星被开除出九大行星之列，降为“矮行星”。

下图所示的天体的发现是根据（）

海王星冥王星（小图像为空间原始图像，大图像为经过计算机处理的冥王星表面）

A．哥白尼日心说的推算B．爱因斯坦对时间、空间属性的揭示

C．法拉第演说计算D．牛顿理论的推测

3．关于右图《两个铁球落地实验》的物理学理论的说法正确的是（）

A．最早是在17世纪初伽利略在实验中发现的

B．图示表明，大球先落地，小球后落地

C．图示表明，小球先落地，大球后落地

D．是哥白尼“日心说”的有力证据

4．下图人物的研究成果（）

A．为经典力学的建立奠定了基础B．形成了经典了学体系

C．揭示了微观世界的特殊运动规律D．引起了物理学思想的一次重大革命

5．促成20世纪科学技术飞跃发展的理论基础主要是（  ）

A．量子论和相对论                 B．细胞学说和进化论

C．电流的磁效应和电磁感应现象的发现D．元素周期律的发现

6．《牛顿临终遗言》：

“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海”。

牛顿捡到的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”有（  ）

①创立微积分；②提出物体运动三大定律和万有引力定律，建立经典力学体系

③发现太阳光的光谱；④发明世界上第一架望远镜

A．①②③④B．①②④C．②③④D．①②③

7．下图是英国《笨拙》杂志当时登出的一幅讽刺一位科学家的漫画，把他的头像接在猴子的身体上。

作为英国中产阶级的主流读物,《笨拙》的尺度通常比较保守。

这幅漫画出笼的时间及相关背景是（  ）

A．中世纪，基督教会宣扬上帝创世说

B．17世纪，牛顿建立经典力学体系

C．19世纪中期，达尔文《物种起源》出版

D．20世纪初，爱因斯坦提出相对论

8．达尔文在1871年发表的《人类的起源》一书中使用了下面这幅图片，这只雄猴浓密的毛发显出了非凡的雄性吸引力。

与达尔文使用此图旨在说明（）

①优胜劣汰的道理

②动物器官用进废退的道理

③适者生存规律

④自然选择规律

A.①②③B.①③④

C.②③④D.①②④

9．世界各民族由于所处的地区、生产活动、生活习俗都不尽相同，从而产生了不同的文化，各种文化都毫无例外地留下了关于人类起源的神话。

与右图相符的是（）

A．如来佛用泥土创造了人类的始祖亚当和夏娃

B．盘古开天地创造了人类

C．上帝用泥土创造了人类的始祖亚当和夏娃

D．女娲用辛勤的劳动创造了自己的儿女

10．18世纪下半叶到19世纪，生物学领域迎来重要转折，取得革命性进展，其中两项最重大的成就是（）

①细胞学说②能量守恒定律③进化论④神创说

A．①②B．③④C．①③D．②③

11．从右图可以读取的信息有（）

①蒸汽机已运用于交通运输

②工业革命在一定程度上牺牲了环境蒸汽机车蒸汽船

③资本主义世界体系最终形成

④有利于冲破封建等级观念

A．①②B．①②④C．②③④D．①②③④

12．观察右图，1870年以后世界能源中石

油消费的比重不断加大的原因是（）

A．煤炭资源因掠夺性开采而逐渐枯绝

B．内燃机的创制和交通工具的新发明

C．石油成为推动经济发展的唯一能源

D．核能、太阳能尚未得到开发和利用

13.第二次工业革命把人类带入了一个新时代。

下列在世博会上展出的成果中，最能体现第二次工业革命“新的时代”特征的发明是（）

A.飞机B.蒸汽机C.电灯D.汽车

14．“随着19世纪的过去，科学成为西方社会的一个日益重要的部分……到它为久已建立的工业作出基本贡献的19世纪末，它正在创造全新的工业。

”下列能说明这一观点的是（）

A．伽利略开创了近代科学B．达尔文建立起生物进化论

C．牛顿的万有引力定律和力学三定律D．法拉第电磁感应理论

15．单皮尔在《科学史及其与哲学和宗教的关系》中说：

“科学过去是躲在经验技术的隐蔽角落里辛勤工作的，当它走到前面传递而且高举火炬的时候，科学时代可以说已经开始了。

”这里所说的“科学时代”是指（）

A．文艺复兴B．启蒙运动C．工业革命D．第二次工业革命

16．下图机器的发明最早改变了原有动力受地域等因素影响的是（）

ABCD

17．下图是当今互联网上最受大众欢迎的QQ场景，那么互联网有哪些方面的优势（）

①集报纸、广播、电视的优势于一体

②虽然快捷迅速，但费用较之打电话要昂贵多了

③可以高度互动，双向传受

④可以更主动、更便捷和最大限度地获取信息

A．①②③④

B．①③④

C．②③④

D．①②③

18．1998年5月，美国总统克林顿在美国海军学院发表演说时宣称：

“当21世纪即将来临的时候，美国的敌人已将战场从物理空间扩展到虚拟空间”。

这表明（）

①全球各国之间围绕互联网的竞争日益加剧

②美国将放弃对物理空间的争夺

③美国将更加重视信息科学技术的发展

④世界将更加动荡不安

A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④

19．关于计算机诞生的叙述，不正确的是（）

A．世界是第一台计算机是由美国人发明的B．最初发明计算机是对德战争的需要

C．最初发明计算机是对苏冷战的需要D．计算机的发明根本原因是生产力的发展

20．20世纪90年代以来，信息经济的发展迅速，美国提出建立“全美信息高速公路计划”，日本和西欧国家纷纷推出激励政策鼓励发展信息技术。

这说明了（）

A．大国争夺世