专题七 第4课 向“距离”挑战
【大成目标】(目标解读2分钟)
1、掌握工业革命在交通、通讯、信息等领域的重大发明及对人类生活的影响;
2、掌握科学家、发明家的贡献,能运用联系的观点分析科学与技术之间,发明与发明之间的关系。
3、分析科技进步的影响。
4、重点:信息化社会的内容和影响;难点:如何全面评价信息化社会的影响。
【使用说明】
1、预习导学案内容,结合课本知识,完成基础案和巩固案;
2、合作探究,大胆质疑,踊跃展示。注重学法,激情投入;
3、建议使用一个课时,一节课完成基础案与升华案;一节课完成巩固案与课堂小结。
基础案(10分钟)课前30分钟自主完成,课中用10分钟完成展示和点评。
一.立体交通的诞生
1、背景:
⑴第二次工业革命使人类社会从蒸汽时代跨入电气时代。
⑵内燃机进入推广使用阶段,推动了汽车工业、航空工业的产生和发展。
2、表现:
⑴1885年,德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒以汽油机为动力机,分别独立制成了最早的汽车。
⑵1887年,人们把内燃机装配到轮船上。
⑶1903年,美国莱特兄弟设计制成一架飞机,试飞成功,开创了人类交通事业的新纪元。
3、影响:
⑴全世界交通运输业迅猛发展。
⑵人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。
二.穿越大洋的电波
1、背景:从19世纪初开始,欧美的一些发明家利用电磁感应现象研制通信装置。
2、有线电报
⑴发明:美国人莫尔斯发明了有线电报机。
⑵应用:欧美各国纷纷架设电报线路并向全世界扩展,形成遍布全球的电报网。
3、电话
⑴发明:美国人贝尔利用电磁感应原理发明电话机。
⑵影响:电话在通信领域将世界连成一个整体。
4、无线电通讯
⑴意大利人马可尼将电磁波理论首先运用到无线电通信上,被后人称为“无线电之父”。
⑵1916年,他完成的短波试验奠定了几乎所有现代远距离无线电通信的技术基础。
思维升华: 世界科技的发展对我国的现代化建设的启示:⑴要明确科学技术对人类社会发展起着巨大的推动作用,科学技术是实现现代化的关键。⑵要注意吸收和借鉴人类历史上的先进技术和经验,推动我国经济文化的发展。⑶要努力提高科技水平,树立“科学技术是第一生产力”的思想。
三.改变世界的网络
1、电子计算机的发明与应用
2、互联网技术
⑴产生:是电子计算机与通信技术相结合的产物
⑵影响:
a.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。
b.使信息高效率传输,被称为“信息高速公路”。
c.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。
思维升华: 计算机及网络技术把人们带进了信息时代。人们通过互联网得到各种需要的信息,并迅速传递信息。网络拉近了世界各地的距离。但垃圾信息、有害信息充斥其中。网络游戏也使一些青少年沉迷其中不能自拔,成为“问题少年”,网络犯罪与日俱增。因此,我们在享受科技带来的便利的同时,也受其负面的影响。
升华案(18分钟)8分钟自主学习思考,合作探究;8分钟完成展示点评;2分钟由学科班长进行总结。
探究一 你如何正确理解第二次工业革命缩短了世界的“距离”,发起了向“距离”的挑战?
⑴从交通方面来看,第二次工业革命的一项重大成果是内燃机的创制和使用。内燃机的发明解决了交通运输工具的发动机问题。内燃机的发明又推动了石油开采业和石油化学工业,全世界石油开采量大幅上升,燃料问题相应解决。这样,以内燃机驱动的汽车、远洋轮船、飞机等得到迅速发展,有力地推动了人类交通运输业的发展,人类进入立体交通时代。
⑵从通讯方面来看,电流的磁效应和电磁感应现象是19世纪电磁学的重大成就。电报、电话、无线电通信等的发明都是依据电磁理论。第二次工业革命中电动机、发电机的发明又为之提供条件。除有线电报外,电话、无线电通信都是第二次工业革命中的重大成果。这些发明为迅速传递信息提供了方便,世界各地的经济、政治、文化联系进一步加强。
总之,第二次工业革命中,人类的交通运输业和电讯事业获得突破性进展,各大洲、各国、各民族之间的联系空前密切,世界各地之间的距离由此而“缩短”。
探究二 互联网产生的社会影响
积极影响
⑴知识经济的产生和发展,不但成为国民经济中发展最快的部门,而且创造的社会财富占据了国民生产总值的相当大的部分;命名知识产权的保护得到空前的重视,对劳动者的知识水平和文化素质的要求也逐渐提高;知识对社会经济的作用日益加强,促使了传统产业不断得到更新改造。
⑵工作和生活方式的革命:人们的工作方式不仅突破了空间限制,而且提高了效率,增加了乐趣;人们的生活方式更加丰富多彩,社会交往方式也发生了变化。
⑶教育和学习方式的革命:互联网不仅使传统的学校教育更加完善,而且使远程教育成为可能,从而引发了一场教育和学习的革命。
⑷思维方式的变化:现代信息技术的发展使人们对生产、生活、社会交往的形式等多方面的认识发生变化,从而改变着人们的思维方式。
消极影响
⑴信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等,都对社会经济的发展产生了越来越大的影响。
⑵全球各国之间围绕互联网的竞争日益加剧,造成世界更加动荡不安。
⑶还有一些人沉迷于虚拟世界不能自拔,影响正常的生活和学习,特别是腐朽落后的文化和信息易于腐蚀未成年人的心灵。
探究三 现代高新技术的发展趋向及认识。
⑴趋向:①电脑与网络正不断缩小着世界的距离,人类获取信息和交流的途径变得越来越快捷。②生命科学与生物工程技术的发展使人类在认识自身、完善自我的探索中迈出一大步,对于微观世界的认识有了质的飞跃。③航天技术的发展使人们将视野投向更为宏观的浩淼宇宙。
⑵认识:①科技的发展是符合事物发展客观规律的,是不以任何人的意志为转移的。这此成果的取得都是对此前成果的进一步深化与发展。任何人都应以积极的心态去欢迎它、接受它。②科技是一把双刃剑。网络黑客的侵扰、不良信息甚至是有毒信息的侵害、克隆技术带来的伦理道德之争、航天技术的巨大投入并未带来足够的回报甚至在不断制造太空垃圾,都使人们对高新科技产生怀疑甚至敌视。
课堂巩固案(10分钟)20分钟由学生在课前自主完成,8分钟进行展示点评,2分钟完成课堂小结。
【实战演练】
一、选择题
A级
1、1982年,美国《时代》杂志把“个人电脑”选为当年的“年度风云人物”,并预言,“家庭电脑有朝一日会像电视和洗碗机一样普及。在20年后,将会有60%的美国人上网。”2006年,《时代》杂志又把“YOU(你,指所有网民)”选为“年度风云人物”,其封面注释说:“是的,就是你。你控制着这个信息时代,欢迎来到你的世界。”这反映了( B )
A.《时代》的预言非常准确
B.信息技术发展迅速,影响深远
C.计算机技术由个人电脑时代进入网络时代
D.网络技术已十分普及
2、(2010高考信息卷·三)2009年10 月1日首都北京举行盛大的国庆60周年庆典仪式,除了电视,你可以通过什么媒介同时看到现场实况( C )
A.电影 B.报纸 C.互联网 D.收音机
3、开创人类交通新纪元的是( B )
A.卡尔·本茨 B.莱特兄弟
C.富尔顿 D.西门子
4、马可尼为无线电通信所做的贡献不包括( A )
A.测量了电磁波的波长的速度
B.发明了无线电报
C.报道了“美洲杯”帆船比赛
D.进行了短波试验
B级
7、(2010年金考卷·历史九)肖恩·马洛尼说:“互联网是魔幻的第七大洲,在这里,每个人只需敲几下键盘就可以了解到世界上的所有知识。”这一结论的主要依据是( C )
A.互联网具有迅速传播信息的功能
B.互联网具有很强的表现力和感染力
C.互联网更加快捷与方便,信息量更大
D.互联网的技术含量高
C级
8、电子计算机被人们誉为电脑,以下几位同学的说法最为准确的是( C )
A.“电子计算机具有人脑的功能”
B.“电子计算机的结构和人脑相似”
C.“电子计算机可以代替人脑进行高水平的脑力劳动”
D.“电子计算机可以代替人脑进行一切活动”
9、有文章指出:“美国领先的沙漠风暴行动通过摧毁伊拉克的通讯能力一举将其击溃,由此证明那些使用奔腾处理器的勇土能够决定战争的胜负。”这说明了( D )
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
10、“第三次科技革命的代表之一电子计算机问世以后,仅仅30年就经历了五代。平均每六年其运算速度就提高10倍,存储量增加20倍。同第一台电子计算机相比,20世纪80年代生产的电子计算机运算速度增加30多万倍,体积却大大缩小。”这段材料集中说明了( D )
A.科技转化为直接生产力的速度加快
B.科学与技术密切结合,相互促进
C.科学技术在各个领域之间的相互渗透
D.科技自身更新换代的速度在加快
二、(C级)材料题
9.阅读图片
图一 使用蒸汽机的工厂越来越多
图二 爱迪生发明的灯泡
图三 通过卫星,互联网把地球“网”在其中
请回答:
⑴上面三张图片分别反映了人类社会进入了什么时代?各个时代的主要标志是什么?
蒸汽时代、电气时代、信息时代。蒸汽机的发明和使用;电的发明及其广泛使用;互联网的出现。
⑵结合所学知识,综合分析科技进步对人类社会的影响。
科技进步大大推动了生产力的发展,改变着社会结构和世界形势,增加了社会物质财富,丰富了人们的生活。同时也带来了诸如环境污染、网络犯罪、世界动荡等一系列消极影响。但它对人类社会产生的积极影响远大于消极影响。
【课堂反馈】
1、本节课主要介绍了互联网和信息化社会。以信息高速公路为特征的信息革命从根本上改变了人类的工作方式和生活方式,同时还引发了一场学习的革命。然而,互联网在给社会带来巨大效能的同时,也带来了巨大的挑战。
2、“互联网的诞生”。互联网诞生的背景是什么?什么叫做全球信息网?互联网有哪些功能和特点?信息化社会是怎样出现的?
3、以计算机和通信技术为核心的现代信息科学技术的发展,为互联网的诞生奠定了理论基础。
4、互联网的功能和特点:网络媒体作为一种新的传播媒体,具有界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输的特点。互联网不仅具备传统媒体的所有用途,而且具有传统媒体不具备的优势,互联网作为继报纸、广播、电视后的第四媒体,已经融入到人们的日常工作和生活中,为人类提供了极其丰富的信息源,是人类进入信息化社会的显著标志。
c【易错易混知识点】
1、电子计算机的发明与人类以往的发明的不同:
首先,电子计算机的诞生是由于战争的需要;其次,电子计算机的功能是存储信息、进行大量复杂运算,这些运算和存储对于人脑来说,原本就是而且现在仍是相当困难的。另外,在计算机的基本功能上衍生出的各种附加高级功能,对普通人来说,很多都是不可能达到的。计算机可以代替人脑进行高水平的脑力劳动,而且从某种程度上说更可靠、更便捷,这和人类之前的发明是有本质区别的。
2、电报、电话、无线电通信的发明都是根据电磁感应原理或电磁波的理论出现的,可见,科学理论的发展对人类技术的发明有着重要的指导意义。同时,这些通信工具的发明极大地改变着世界,推动了生产力的发展,世界各地之间的联系也随之密切,世界因之而逐渐连成一个整体。专题七 第3课人类文明的引擎
【大成目标】(目标解读2分钟)
1、掌握第一次、第二次工业革命的主要成就和特点;了解科学发展和技术进步的关系。2、掌握两次次工业革命的背景和影响;能运用生产力和生产关系、经济基础和上层建筑辨证关系的原理分析工业革命的条件和影响。
3、通过学习,了解发明家发明的过程,形成勇于探索,勤于实践科学的精神;了解发明的艰辛,增强面对挫折的能力。增强毅力,树立勇往直前、持之以恒的精。通过了解发明的结果树立成功的信念。
4、重点:以蒸汽机的发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。难点:第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。
【使用说明】
1、预习导学案内容,结合课本知识,完成基础案和巩固案;
2、合作探究,大胆质疑,踊跃展示。注重学法,激情投入;
3、建议使用一个课时,一节课完成基础案与升华案;一节课完成巩固案与课堂小结。
基础案(10分钟)课前30分钟自主完成,课中用10分钟完成展示和点评。
一.棉纺织业的技术创新
人物 成就 影响
凯伊 飞梭 织布效率提高 英国的棉纺织业在在技术上完成了由手工业向机器大工业的过渡。
哈格里夫斯 “珍妮机” 提高了纺纱效率
阿克莱特 水力纺纱机
克隆普顿 “骡机” 提高纱的质量和产量
卡特莱特 水力织布机 提高织布效率
二.“万能的原动机”
1.原因:社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。
2.历程
⑴法国工程师巴本发明带有活塞的实验型汽缸,可以把热能转化为机械能。
⑵1705年,纽可门等人合作制造出大气活塞式蒸汽机,被称为纽可门蒸汽机。
⑶1769年,瓦特改进了蒸汽机,提高了蒸汽机的热效率。
⑷1782年,瓦特又设计出双向汽缸的蒸汽机,并使其动力运动形式从直线往复运动变为旋转运动。
3.影响
⑴成为“万能的原动机”,是人类继发明用火之后,在驯服自然力方面的最大成果。
⑵使工厂大量出现,历史跨入了蒸汽时代。
特别提醒 之所以说“蒸汽机是城市之母”,这是因为:蒸汽机发明之前,工业生产受到自然条件的限制,为了依靠水力提供动力,只能分布在靠近河流的地方。蒸汽机发明后,可以为工业生产提供便捷、高效的动力,使工业生产可以集中在城市中进行,大大促进了城市化和工业化的进程。
三.“科”“技”结合的典范
1.交通工具的改进
⑴1803年,美国工程师富尔顿发明汽船并投入使用。
⑵英国人史蒂芬孙研制的蒸汽机车获得成功,昭示着“铁路时代”的到来。
2.机器制造业诞生
⑴1794年,英国人莫兹利发明移动刀架,1797年制成车床,使刀具的制作实现了机械化。
⑵19世纪初,一个以机器制造机器的新工业部门——机械加工制造业诞生,近代工业生产体系最终确立。
3.第二次工业革命——世界跨入电气时代
方面 电力的发明和应用 内燃机的发明和应用 化学工业建立
成就 ⑴1831年,英国的法拉第发现电磁感应现象,提出发电机的理论基础。⑵1838年,俄国的雅可比制成了第一台实用的电动机。⑶1866年,德国工程师西门子制成发电机。⑷1870年,比利时人格拉姆制成了直流电动机。⑸电灯、电话、电车、电报等不断涌现。⑹1882年,美国人爱迪生在纽约创建第一个发电厂,把输电线连成网络。 ⑴19世纪80年代前期,德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机。⑵1887年,狄塞尔发明了柴油机。⑶以内燃机为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现。 ⑴1867年,瑞典人诺贝尔发明了炸药。⑵诺贝尔开办生产炸药的工厂。
意义 电动机和发电机的发明,为电力业开辟了广阔的前景,世界跨入电气时代。 是科学与技术结合的又一典范,内燃机推动了石油开采业的发展,加速了石油化学工业的产生。 诺贝尔用一部分遗产作为基金,设立了诺贝尔奖。
特别提醒 第二次工业革命的特点:首先,自然科学和生产技术结合,使科学技术成为生产力发展的直接动力。其次,第二次工业革命几乎在几个先进国家同时发生,处于领先地位的是美国和德国。再次,在一些后起的国家两次工业革命同时进行,能充分利用其成果,加快经济的发展。
升华案(18分钟)8分钟自主学习思考,合作探究;8分钟完成展示点评;2分钟由学科班长进行总结。
探究一 工业革命中各领域、各部门是如何相互影响的?
⑴飞梭的发明,提高了织布的速度,纺纱供不应求,所以出现“珍妮机”等一系列纺纱技术的创新。
⑵“珍妮机”的出现促进了织布机的出现,受到自然条件的限制,人们对动力提出了新的要求,蒸汽机应运而生。
⑶蒸汽机的作用是极大地促进了机器的推广和普及,提高了生产效率,这就要求对大量的产品和原材料提供快速、便捷的运输工具,所以轮船、火车出现了。
探究二 蒸汽机的发明和使用对社会发展的作用
(1)蒸汽机在欧美广泛应用,工业革命轰轰烈烈地展开,各行各业出现了发明和使用机器的热潮,人类进入“蒸汽时代”。
(2)促使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂,改变了人们的生活和工作环境,真正意义上的社会化大生产逐渐形成。
(3)蒸汽动力在交通运输工具上的应用,使得世界各地的联系日益密切,世界日益连成一个整体。
(4)工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了,工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来,导致工人运动和社会主义运动的兴起和发展。
探究三 电气技术的应用对社会发展的作用
(1)电气技术的广泛应用使机器的使用更加普遍,更多的工业部门涌现出来,工业生产出现了新的技术革命浪潮,导致生产力的迅猛发展,促进了工业的迅速发展。人类社会进入“电气时代”。
(2)生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势,资产阶级掌握了先进的生产力,实力日益壮大,确立了对世界统治。
(3)企业的规模越来越大,生产和资本的集中促成了垄断组织的形成,资本主义过渡到垄断资本主义阶段。
(4)使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。电灯使城市的夜晚亮如白昼。电车使城市居民出行更加方便,电梯使摩天大楼越建越高。电话使相隔千里如同近在咫尺,电冰箱、洗衣机、电熨斗等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。
课堂巩固案(10分钟)20分钟由学生在课前自主完成,8分钟进行展示点评,2分钟完成课堂小结。
【实战演练】
一、选择题
A级
1、(2009高考广东文科基础)从交通运输的角度看,代表第一次工业革命的成果是( A )
A. 蒸汽机车 B. 内燃机车
C.电力机车 D.汽车
2、(2010高考信息卷·三)1819年一位科技伟人去世后,人们在讣告中对他的发明有这样的赞颂:“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础。”这位伟人是( B )
A.爱迪生 B.瓦特
C.哈格里夫斯 D.卡尔·本茨
3、(中史参2010-2)19世纪初的一则明人讣告是这样评价该名人所研制的成果的:“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,将有助并报偿后代的劳动。”这里的“它”是指该名人研制的( A )
A.蒸汽机 B.发电机 C.电动机 D.计算机
B级
5、(2010年金考卷·文综1)“他的发明使人类从此开始拥有自己创造的动力,而不再受制于大自然。”材料中的“他”应指( A )
A.瓦特 B.爱迪生 C.史蒂芬孙 D.西门子
6、(2010年金考卷·历史三)2009年8月,台风莫拉克席卷了我国台湾、福建和浙江等地,使这些地区遭遇了罕见的暴风雨天气,一些地方的电网受损严重,人们切身体会到电力对于生产和生活的重要性。人们用电梦想的实现与下列哪一位科学家的贡献有关( B )
A.牛顿 B.西门子 C.贝尔 D.爱因斯坦
C级
7、(2010年金考卷·历史五)科学理论是在继承中发展的,同时又是在否定中发展的。下列科学家对科学理论所作出的贡献,后者对前者既是否定又是发展的是( A )
A.牛顿—一爱因斯坦 B.普朗克—一爱因斯坦
C.拉马克—一达尔文 D.瓦特——法拉第
二、(C级)材料题
8、(2009福建文综高考)
1600年,意大利著名哲学家、天文学家布鲁诺被教会烧死在罗马鲜花广场。1602年,明末思想家李贽在狱中自尽身亡。阅读下列材料,回答问题。
材料一 人之是非,初无定质。……咸以孔子之是非为是非,故未尝有是非耳。
——李贽《藏书》
夫童心者,绝假纯真,最初一念之本也。若失却童真,便失却真心;失却真心,便失却真人……
故谓人有男女则可,谓见(见:见识)有男女;岂可乎?谓见有长短则可,谓男子见尽长,女子见尽短,又岂可乎?
——李贽《焚书》
材料二 李贽虽在麻城,但有无数来自各地的追随者,几使麻城一境如狂,他的“异端”思想由此广泛传播。与此同时,麻城乃至京城的保守势力对李贽的迫害也逐渐升级,……最终经神宗御批,以“敢倡乱德,或世诬陷民”的罪名逮捕下狱,并焚毁其著作。不愿屈服的李贽在狱中赋诗:“志士不忘在沟壑,勇士不忘丧其元;我今不死更何待,愿早一命归黄泉。”随后自杀身亡。
——袁行霈《中华文明史》
材料三 布鲁诺指出宇宙是无限的,地球仅仅是无限宇宙中的一个微尘。地球绕太阳转,而太阳也不是静止不动的。他认为宇宙是一个统一的物质世界,有它自己的客观规律,并不像教会所说的服从上帝的意志。这就彻底否定了教会的宇宙观。天主教会宣布他为“异教徒”,开除教籍,布鲁诺被迫长期离开祖国。1592年,他一回到意大利,即陷入宗教裁判所的毒手,监禁达七年之久,但他始终不放弃自己的学说。当宣布要处死他时,他说:“你们宣布判决书时,要比我听到判决更感到害怕。”
——摘编自刘明翰主编《世界通史·中世纪卷》
⑴据材料一概括李贽的基本主张,指出这些主张产生的时代背景。
主张:反对将儒学教条化;提出“童心说”;反对歧视妇女。时代背景:商品经济活跃;市民阶层进一步壮大;倡导个性解放的新思想出现。
⑵据材料指出布鲁诺和李贽被视为“异端”的相同原因及他们临终表现的相似之处。
相同原因:挑战正统,威胁专制统治。相似之处:誓死捍卫自己的信念。
⑶有学者认为,李贽的著作尽管在当时影响很大,但并没能在历史上开拓出一条新路。结合明清之际中国社会的实际状况,从政治、经济和思想三方面予以说明。
君主专制空前强化;自然经济仍占统治地位,资本主义萌芽的发展受到严重阻碍;正统思想仍占据统治地位。李贽没有从根本上否定现存秩序,没有对未来社会提出自己的设想。
⑷结合16世纪欧洲社会各方面的变化,谈谈你对材料三中布鲁诺“你们宣读判决书时,要比我听宣判更感到害怕”这句话的理解。
新航路开辟,欧洲资本主义进一步发展,资产阶级力量逐步壮大;文艺复兴和宗教改革运动深入发展,近代科学兴起,人文主义逐渐成为主流思想,教会统治受到冲击。布鲁诺坚信自己的学说是科学真理,对未来充满信心。
【课堂反馈】
本节课主要介绍了世界科学历程中的“蒸汽时代”和“电气时代”。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明,第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点,电的发明及广泛使用在第二次工业革命中扮演着重要角色。蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用,推动社会各个方面发生了巨大变革。
c【易错易混知识点】
1.人们之所以称工业革命及其影响的时期为“蒸汽时代”,主要依据是蒸汽机解决了工业、交通等方面的动力问题,在工业发展方面起了重要作用。看到“蒸汽时代”这一概念,往往首先联想到蒸汽机,其实,我们所说的“蒸汽时代”,并非仅指蒸汽机在各个领域得到普遍使用,而是指蒸汽机在动力方面的改革所引起的工业、交通等领域的变化,它影响了整个时代。
2.科学理论的重大突破,为技术革命奠定了理论基础,三次科技革命主要代表性成就的理论基础依次分别为牛顿力学体系、电磁学理论、爱因斯坦的相对论。
3.瓦特与爱迪生创造发明的异同:专题七 第1课 近代物理学的奠基人和革命者
【大成目标】(目标解读2分钟)
1、掌握经典力学的三大定律、量子理论、和相对论等基础知识;
2、掌握牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹,理解科学进步中继承与发展的关系;
3、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。难点:物理学各阶段发展的原因;对科学发展创新性的理解。
【使用说明】
1、预习导学案内容,结合课本知识,完成基础案和巩固案;
2、合作探究,大胆质疑,踊跃展示。注重学法,激情投入;
3、建议使用一个课时,一节课完成基础案与升华案;一节课完成巩固案与课堂小结。
基础案(10分钟)课前30分钟自主完成,课中用10分钟完成展示和点评。
一、巨人肩上的思索
1.背景:近代科学的诞生以及自由落体定律的创立,冲击了亚里士多德学说的统治地位。
2.牛顿力学三定律
⑴时间:17世纪末
⑵内容:牛顿在研究伽利略自由落体定律的基础上,得出了惯性定律和加速度定律,又在笛卡尔等人对碰撞运动研究的基础上总结出作用力与反作用力定律。
⑶地位:牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础,成为整个近代物理学的重要支柱。
3.万有引力定律
⑴提出:从研究地球对月球的引力入手,综合了开普勒等人有关天体力学方面的研究成果,并运用他自己创立的微积分做计算工具,成功地导出了万有引力定律。
4.著作:《自然哲学的数学原理》,总结了力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。
思维升华 : 牛顿力学建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。时间和空间被视为与物质运动无关而独立存在,是绝对的。这虽然能符合日常经验,但无法解释高速运动的物体运动的规律和微观世界中的粒子,牛顿力学体系面临着危机和挑战。
二.认识史上的飞跃
1.牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明,从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。它的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度,同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。
2.使科学摆脱了神学的束缚,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。
3.海王星的发现,体现了自然科学所具有的惊人的预见力和巨大的理论指导意义。
思维升华 : 多角度分析牛顿取得成就的原因。⑴具备了较好的经济基础。当时英国资本主义经济的迅速发展,为牛顿在科学方面的贡献创造了条件。⑵具备了较好的知识条件。开普勒和伽利略的研究成果,特别是伽利略的实验观察法和培根所倡导的唯物主义的科学研究法。⑶英国资本主义确立后,资本主义生产力的迅速发展对力学提出了迫切的要求。⑷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。
三.驱走乌云的太阳
1.量子论提出的背景:19世纪末,黑体辐射问题成为物理学界的重大研究课题。
2.量子理论的诞生过程
⑴1879年,奥地利物理学家斯蒂芬通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。
⑵德国物理学家普朗克发现了热辐射过程中的能量分布规律。
⑶1900年,普朗克提出了著名的量子概念。
⑷普朗克的《关于正常光谱能量分布定律的理论》发表,标志着量子理论的诞生。
3.发展
⑴1905年,爱因斯坦运用量子理论成功地解释了光电效应,得出了光具有波粒二象性的结论。
⑵1923年,法国物理学家德布罗意提出物质波理论,将量子论发展到一个新的高度。
⑶在量子理论基础上,奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
4.意义:
⑴量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系,指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。
⑵从根本上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了重大变革。
思维升华 : 量子理论的产生与相对论的产生的共同点:从背景上看,都是经典物理学在某些领域已经十分完善但在另外的领域却遭遇重重问题的情况下,作为一种解释提出的;从产生过程看,两理论刚开始只是作为假说,但后来都得到精确的证明,并对修正经典物理学的不足和谬误之处起到了关键作用,成为现代物理学的支柱,并且都是科学大师们敢于向权威挑战、追求真理的结果。从量子理论和相对论产生的共同点来看,说明新事物的出现都是需要时间和过程的,人类的认识是一个不断前进的过程,是不断遭遇困惑和不断看清事实、寻找真理的过程。
四.爱因斯坦的“时空”
项目 狭义相对论 广义相对论
创立 1905年,爱因斯坦发表《论动体的电动力学》一文 1916年,把狭义相对论推广到加速运动的参考系中
内容 时间和空间都与物质的运动有关,随着物质运动速度的变化而变化 物质存在的现实空间是弯曲的,空间的结构取决于物质的质量及其分布情况;空间、时间是物质存在的形式
意义 反映的是物体高速运动的客观规律,是对牛顿力学的继承与发展 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
影响 ⑴是对近代物理学理论框架的重大突破,形成了全新的时空观、运动观和物质观。⑵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深远影响。⑶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。
思维升华: 相对论的提出是物理学上的巨大贡献,促进了核能的开发和利用。但核能是一把双刃剑,合理的利用核能将极大地造福人类,否则将会威胁世界和平甚至整个人类的生命财产安全。至今仍有许多国家违背国际公约,大搞核试验,威胁着世界和平。
升华案(18分钟)8分钟自主学习思考,合作探究;8分钟完成展示点评;2分钟由学科班长进行总结。
探究一 近代自然科学兴起的原因
第一,资本主义生产的发展需要科技知识,又为科技发展奠定了物质基础,这是近代自然科学创立发展的社会前提。
第二,文艺复兴、宗教改革和资产阶级启蒙运动,为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。
第三,16-17世纪,伽利略、培根、笛卡儿等唯物主义思想家为近代自然科学研究创立了一般规律和经典方法。
第四,中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧,开阔了人们的眼界,并为科学研究提供了丰富的材料。
第五,欧洲先进国家保护奖励科技发明,改革教育制度和专利制度,组织科研机构,推动了近代科学的创立和发展。由此可见,科技的进步离不开物质生产的发展、学术思想的自由、研究手段的进步、国家的重视。
探究二 牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系如何?
(1)牛顿以天体运动和物体运动的规律为基础,提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律,它正确反映了宏观物体低速运动的规律。
(2)爱因斯坦在新的力学与电磁学的基础上,提出了包括宏观和微观世界在内的范围更为广阔的物质运动规律。他的理论既适用于低速运动物质,又适用于光速运动或接近光速运动的物质。
(3)爱因斯坦不仅否定了牛顿绝对的时空观,而且提出了质能转化原理,奠定了利用原子能的理论基础,加深了人们对物质和运动的认识,在科学、哲学上都具有重大意义。但并不是说,牛顿力学的光辉由此被抹掉,相反,牛顿力学的理论、牛顿的科学思想和方法仍然在广阔的领域发挥着指导作用。资料来源于:http://21世纪教育网
探究三 从量子论和相对论的创立中我们可以得到什么启示?
(1)尊重事实,不迷信权威、勇于探索创新的科学精神。
(2)认识科学发展并不是一帆风顺的,但科学终将战胜愚昧和迷信。
(3)提醒我们不要被常识和日常经验所蒙蔽,要学会辩证地看问题。
(4)告诉人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其艰难的过程。
(5)没有学术的民主和思想的自由,科学就不会繁荣。资料来源于:http://21世纪教育网
课堂巩固案(10分钟)20分钟由学生在课前自主完成,8分钟进行展示点评,2分钟完成课堂小结。
【实战演练】
一、选择题
A级
1、(10年天津卷)20世纪初,提出光量子假说,解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是( D)
A.普朗克 B.麦克斯韦
C.玻尔 D.爱因斯坦
2、(10年福建卷)图9是一张历史研究性学习活动宣传海报的配图。据此判断.下列标题中最适合于这份海报的是(B)
A.“超越时空的梦想”
B.“探索与发现:海王星”
C.“普朗克的假说与验证”
D.“比萨斜塔——亚里士多德力学学说的终结”
3、(10年江苏卷)“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是由下列哪一问题引起的? (A)
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
4、(2009高考广东单科)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( B )
A.日心说 B.相对论 C.量子假说 D.万有引力定律
B级
5、(2010年金考卷·历史二)“奠基人”常用来形容在某个领域或事业初创过程中作出过重大贡献的人。那么,现代物理学的奠基人是( B )
A.牛顿 B.爱因斯坦 C.普朗克 D.达尔文
6、“爱因斯坦是一个造物者!”这是著名华裔物理学家诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因斯坦,主要依据是爱因斯坦提出的相对论( C )
A.否定了牛顿经典力学
B.解释了微观粒子现象
C.揭示了时间、空间并非绝对不变的属性
D.指出了宏观物体的运动规律
7、近代物理学的发展,经历了从经典力学到相对论、量子论的发展过程,这表明( B )
①科学的发展是无止境的 ②任何科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 ③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 ④人类对自然界的认识是随着时代前进而不断发展的。
A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
C级
9、(2010高考信息卷·一)2009年,在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际,诺贝尔基金会评出了诺贝尔奖百余年历史上“最受尊崇的”三位获奖者。其中之一是1921年物理学奖得主阿尔伯特·爱因斯坦。“爱因斯坦是一个造物者!”这是著名华裔物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因斯坦,主要依据是他( D )
A.否定了牛顿理学体系 B.创立了现代物理学
C.改变了人们的思维模式 D.提出了相对论
10、(2010高考信息卷·二)2009年10月1日国庆阅兵仪式44个地面方队中的“压轴”方队是——核导弹方队通过天安门广场(右图)。这支诞生于1966年的第二炮兵部队,是新中国为应对核威胁、打破核垄断、维护国家安全,被迫作出的历史性选择,是中国实施战略威慑的核心力量。核武器研究的理论依据主要是( D )
A.达尔文的进化论 B.牛顿的经典力学
C.普朗克的量子论 D.爱因斯坦的相对论
二、(B级)材料题
11、阅读下列材料
材料一 材料二
伽利略(1564-1642) 牛顿(1642-1727)
材料三 材料四
爱因斯坦(1879-1955) 普朗克(1858-1947)
请回答:
⑴概括说明各位科学家在物理学上的主要贡献及其影响。
伽利略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,被誉为“近代科学之父”,为经典力学的建立奠定了基础;牛顿创立了经典力学体系,标志着近代科学的形成;爱因斯坦提出了相对论,这是物理学领域最伟大的革命;普朗克提出量子理论,使人类对微观世界的认识有了革命性的进步
⑵以上科学家取得巨大成就的共同原因。
科学巨匠勇于探索、执著追求的科学精神;社会进步、生产力的发展。
【课堂反馈】
本课主要从四个方面介绍了物理学从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就:经典力学的重要奠基者──伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子论的诞生与发展。
21世纪教育网.c【易错易混知识点】专题七 第2课 追寻生命的起源
【大成目标】(目标解读2分钟)
1、掌握近代生物学的基本知识,了解植物分类法;细胞学说;进化论学说。
2、通过学习理解生物的巨大进步,了解进步带来的世界性影响,树立继承和发展科学的信念。学习科学家献身科学的勇气,严谨的科学态度,锲而不舍的钻研精神。注重个人品质,修养的培养。
3、重点:达尔文进化论产生的历史条件及进化论思想的影响。难点:达尔文进化论思想的内容。
【使用说明】
1、预习导学案内容,结合课本知识,完成基础案和巩固案;
2、合作探究,大胆质疑,踊跃展示。注重学法,激情投入;
3、建议使用一个课时,一节课完成基础案与升华案;一节课完成巩固案与课堂小结。
基础案(10分钟)课前30分钟自主完成,课中用10分钟完成展示和点评。
一.千年话题——谁创造了万物
1.古代神话
⑴生物起源:西方神学认为生物是按上帝的旨意和计划创造出来的,是永恒不变的。
⑵人的起源:古代中国有女娲抟土造人的传说,古代埃及有用黑泥塑人的臆想等。
2.现代关于生命起源的主要观点
⑴生命起源于其他星体,后来才被带到地球上来。
⑵生命起源于地球自身的演化过程,由C、H、O、N等元素逐步演变而成。
二.近代生命科学的成果
项目 群体研究路线 个体研究路线 微生物学
代表 林耐 哈维、施莱登、施旺 巴斯德
方法 观察法和分类法 解剖和实验 实验
成果 出版《自然系统》一书,将动植物分类的通用层次确定为纲、目、属、种四级 ⑴哈维建立血液循环理论⑵施莱登提出细胞是一切植物结构中最基本的单位⑶施旺指出生命的共性是细胞 ⑴证明微生物不能自然产生,为微生物学奠定了基础⑵发明的 ________法解决了一些食物的变质问题
意义 为进化论的产生打下基础 细胞学首次科学地触及了生命运动的过程,使比较解剖学、生理学和胚胎学获得坚实基础 ⑴巴氏消毒成为医学界广泛采用的一种医疗手段⑵促进了细菌学和免疫学的发展
三.达尔文和进化论
1.背景
⑴拉马克提出了生物从低级向高级发展进化的观点,肯定了环境对物种变化的影响,为达尔文创立进化论奠定了重要基础。
⑵达尔文参加了“贝格尔”号军舰的环球考察,发现物种存在变异。
2.标志:1859年《物种起源》的出版。
3.内容
⑴物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的。
⑵自然界进化的规则是物竞天择,适者生存。
⑶提出人类起源于古猿的观点。
4.影响
⑴达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命一击。
⑵证明了整个有机界都是长期进化过程的产物。
思维升华 :达尔文的“生物进化论”的提出具有重要价值:⑴科学价值:提出“物竞天择,适者生存”的理论,开创了生物学研究的里程碑。⑵社会价值:否定了教会宣扬的“上帝造人说”,动摇了天主教会的统治地位,进一步解放了人们的思想,为当时的资产阶级反封建斗争提供了理论武器。
四.造物主的落寞
1.赫胥黎与威尔伯福斯主教的大辩论
⑴时间:1860年。
⑵焦点:《物种起源》一书。
⑶结果:以进化论者的胜利告终。
⑷影响:在同各种反对意见的论战中,进化论在社会上得到广泛的关注和了解并被接受。
2.1863年,赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》使人猿同祖论进一步得到确立,促进了进化论的传播。
3.宗教与科学在人类起源问题上的分歧
⑴在世界观上:宗教认为,包括人类都是上帝一次性创造的,并且永恒不变;科学则认为世界万物,包括人类是物质的,按照物质演变的规律从低级向高级发展。
⑵在论证方法上:宗教依靠主观想象和圣经来臆断人类起源于上帝的创造;科学则依靠证据和实验来论证人类起源于物质世界的进化。
思维升华: 在基督教世界里,《圣经·旧约》宣扬上帝创世说,说人类的始祖亚当和夏娃都是上帝创造的。世界上的一切,包括光、日月星辰、天空、陆地、世界上的动植物,也都是上帝创造的。在西欧封建社会,基督教会的上帝创世说被视为天经地义。当时的民众普遍愚昧无知,在封建教会的淫威之下,社会万马齐喑,敢于挑战神学说教的思想被斥为“异端”,受到残酷的迫害,生物学难有作为。
升华案(18分钟)8分钟自主学习思考,合作探究;8分钟完成展示点评;2分钟由学科班长进行总结。
探究一 生物进化论诞生的历史条件
欧洲思想解放运动的高涨是进化论思想产生的重要条件。16世纪以来,随着资本主义的产生,新兴的资产阶级为了维护自身的政治、经济利益,开始在意识形态领域展开反封建斗争,如文艺复兴、宗教改革和启蒙运动等,这就使人类的视野不断拓展,思想文化领域更加开放,风气更活跃。面向现实世界,重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。
资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。同时由于世界市场扩大的需求,工业革命从英国兴起进而席卷欧洲,资本主义迅猛发展。资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件,另一方面也对科学技术提出了新的要求。
科学技术进步,生物学知识的积累为进化论的诞生奠定了基础。19世纪初期,生物学本身也有了较大的发展,特别是细胞学说的建立,提示了所有生命现象的本质统一性,为生物进化论的创立奠定的基础。
探究二 科学与宗教在生命起源问题上的斗争是什么?斗争的根源是什么?结果如何?
⑴斗争
①基督教神学认为上帝创造了世间万物,包括人类。②达尔文的进化论认为人类和世间万物一样是自然界演化的产物,经过自然选择适者生存,优胜劣汰。③宗教与科学的分歧反映了唯心主义与唯物主义的对立。
⑵斗争的根源
①从世界观方面说,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从方法论方面说,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上的。③从政治方面说,宗教实际上是统治阶级维护特权的工具,科学是追求民主和平等的。
⑶结果:达尔文的进化论推翻了中世纪神学关于人类起源、生命起源的观点,解放了人们的思想,推动了生物科学的发展。
探究三 从近代自然科学发展的过程中你得到的启示
⑴近代自然科学的发展经历了长期、曲折的复杂过程,是一代又一代勇于献身的科学家不懈奋斗、不懈努力的结晶。
⑵近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的基础上发展起来的,社会经济的需要是科学发展的动力。
⑶自然科学的成就反作用于生产,指导技术革命、开发自然资源,为社会创造了巨大的物质财富。因此,科技是第一生产力。
课堂巩固案(10分钟)20分钟由学生在课前自主完成,8分钟进行展示点评,2分钟完成课堂小结。
【实战演练】
一、选择题
A级
1、(2009安徽文综高考)被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的信仰,企图毁灭上帝”,而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目,改易思理,甚于奈端(牛顿)氏之天算格致”的学说是( B )
A.日心说 B.进化论 C.量子论 D.相对论
2、(2009高考广东理科基础)英国思想家斯宾塞认为,人类社会沿着由简单到复杂、由低级到高级的过程发展,他的思想最有可能借用了( C )
A.相对论原理 B.万有引力定律
C.进化论原理 D.主权在民思想
3、(2010年金考卷·四)下列两部著作在1986年均被法国的《读书》杂志推荐为理想藏书。关于这两部书相对应的表述,完全正确的是( B )
A.诗歌、剧本
B.倡导人文主义、阐述自然选择
C.彼特拉克、达尔文
D.挑战教会神学、抨击世俗王权
B级
4、(2010年北黄冲刺卷·历史三)下图是2009年2月12日英属福克兰群岛岛国图卢瓦发行的达尔文诞生200周年纪念银币。该银币背面印有达尔文30岁和60岁时的肖像,正面印有女王伊丽莎白二世的肖像。达尔文获此殊荣是因为他提出的进化论( A )
银币背面图案 银币正面图案
A.为战胜神学世界观提供了锐利武器
B.为人们提供了辩证地看世界的途径
C.推动了人类进入科学时代
D.为启蒙运动的兴起提供了科学武器
5、(2010年北黄冲刺卷·历史四)某学者认为长颈鹿的祖先的脖子是短的,因为要吃高处的树叶,就拼命“长”脖子,结果脖子长了,遗传给下一代;深海的鱼类,因为看不到光,眼睛退化,也遗传给下一代。此学者最有可能是( B )
A.伽利略 B.拉马克 C.达尔文 D.牛顿
C级
6、(长春实验中学2010届质检)英国著名历史学家里查德·奥维瑞列举了人类历史上50个最重要的日期,1859年达尔文发表《物种起源》位列其中,其原因是( D )
A.《物种起源》的发表标志着近代自然科学的诞生
B.达尔文的进化论深化了人类对生命本质的认识,开创了分子生物学
C.达尔文的理论进一步证明了“上帝造人说”的合理性
D.达尔文的革命性理论改变了人对自身与环境的看法,动摇了人们对上帝的信仰
7、(2010湖南省百所重点中学)牛顿和达尔文是世界近代史上著名的科学家。下列关于他们的成就在人类文明进程中所起到的共同作用的表述,正确的是(A )
A.解决了一些人类未知的问题
B.为启蒙思想奠定了科学基础
C.为宇宙空间技术的发展奠定了基础
D.为马克思主义的诞生提供了科学依据。
二、(C级)材料题
11.阅读下列材料:
材料一 苹果为什么垂直落地呢?为什么不向旁边、不向上而总是向着地面落下呢?我想这一定是地球吸引它的缘故。苹果、月球不都是一样吗?月球围绕地球转,无疑是地球吸引力像一条看不见的绳索,在拉着月球。如果真是如此,地球以及其他一切行星也肯定都被吸引着。那么,能否认为这种引力是作用于任何两个物体的物质普遍性呢?
——牛顿的主治医生斯库利的日记
材料二 我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
——牛顿临终遗言
材料三 生物母体生出的众多后代,为攫取生活的必需条件而斗争。众多的后代不会绝对相通,其中优秀的物种在生存竞争中取胜了,其他被淘汰了,这就是优胜劣汰。
——《物种起源》序
请回答:
⑴根据材料一和材料二举出牛顿捡到的“光滑的卵石”和“美丽的贝壳”。
创立微积分,物体机械运动的三大定律和万有引力定律(牛顿力学体系)
⑵材料三是达尔文的什么学说?其核心是什么?
生物进化论。优胜劣汰。
⑶为什么说达尔文在牛顿之后,最终逐步赶走了上帝?
神学认为,世界是上帝创造的,各种物种从被上帝创造的那一天起,是不变的。牛顿力学体系把天上、地上的物体运动概括在一个理论之中,把神——上帝从无生命的研究领域中驱逐出去。达尔文生物进化论把变异和自然选择看做新物种起源的首要因素,把神从有生命现象的研究领域中驱逐出去,最终完成了驱逐上帝的任务。
【课堂反馈】
本课教材主要从两个方面向介绍了人类在生命起源问题上两种截然不同的观点。即神创说和进化论思想。进化论思想取代神创说反映了人类认识水平的不断提高,揭示了人类认识的普遍规律;这两种观点产生的特定时代背景和对历史的重大影响,则说明了社会存在和社会意识的相互作用。
c【易错易混知识点】