第40讲近代以来的科学技术- 课件(共41张PPT)2023-2024高考历史统编版一轮复习

(共41张PPT)
第40讲 近代以来的科学技术
自主学习
互动课堂
随堂训练
理知识体系
背史论术语
(1)牛顿《自然哲学的数学原理》的发表，标志着经典力学体系的建立，经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。
(2)量子论和相对论是现代物理学的两大基石，相对论提出了新的时空观，量子论提供了新的关于自然界的表述方式和思考方法。
(3)达尔文的生物进化论，打破了神学的禁锢，把生物学建立在科学的基础之上。
(4)蒸汽机的发明推动了第一次工业革命的发展，人类社会进入蒸汽时代。
(5)发电机和其他电力技术发明的出现，促进了第二次工业革命的到来，人类社会进入电气时代。
(6)以互联网为代表的现代信息技术，“缩短”了人类的空间距离，大大加速了人类文明发展的步伐，极大地改变了人们的生活，人类社会进入信息时代。
自主学习
一、物理学成就
1．牛顿力学体系的创立
(1)背景
①文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生重要影响。
②伽利略开创近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(2)标志：1687年，牛顿出版了《_______________》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。
自然哲学的数学原理
(3)意义
①完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
②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(牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代)。
③牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。
2．相对论和量子论
项目 相对论 量子论
背景 19世纪，经典力学面临挑战 (1)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来说明
标志 20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出 1900年，德国物理学家________提出量子假说
普朗克
成就 包括狭义相对论和广义相对论 (1)爱因斯坦利用量子理论成功解释________
(2)玻尔提出有关原子的量子理论
意义 (1)否定经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性 (2)将经典力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新高度 (1)使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。与相对论一起，构成了现代物理学的基础
(2)开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式
光电效应
[易错辨析]　牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系
爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定牛顿力学。相对论发展了牛顿经典力学，打破了传统的时空观。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
二、生物学成就
1．近代生命科学的成果
(1)两条研究路线
①群体研究路线：以林耐为代表，主要运用观察和分类的方法。
②个体研究路线：以哈维为代表，主要运用解剖和实验的方法，建立了血液循环理论。
(2)近代生命科学的成果
①巴斯德：通过实验证明了微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础。
②拉马克：提出了生物是从低级向高级发展进化的观点，为达尔文创立进化论奠定了重要的基础。
2．达尔文和进化论
(1)标志：1859年，达尔文的巨著《________》出版。
(2)内容
①物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。
②自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。
(3)影响
①达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击。
②证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物。
3．进化论的发展与传播
(1)达尔文提出人类起源于古猿的观点。
(2)在同反对意见的论战中，进化论被更多的人了解和接受。
(3)1863年，________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。
物种起源
赫胥黎
三、从蒸汽机到互联网
1．蒸汽机的发明
(1)原因：社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。
(2)发明：瓦特改进了蒸汽机，提高了热效率，并使其动力运动形式变为旋转运动。
(3)影响：成为“万能的原动机”，是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面所取得的最大成果；工厂大量出现，历史跨入了蒸汽时代。
2．交通工具的改进
(1)美国工程师________发明汽船并投入使用。
(2)英国人史蒂芬孙研制蒸汽机车获得成功，昭示着“铁路时代”的到来。
富尔顿
3．近代工业生产体系的确立
(1)1794年，英国人莫兹利发明了移动刀架，1797年使刀具的制作实现了机械化。
(2)19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了。
4．第二次工业革命——世界跨入电气时代
(1)电力的发明和应用
①1831年，英国的法拉第发现________现象，提出发电机的理论基础。
②电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。
(2)内燃机的发明和应用
①19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。
②1887年，狄塞尔发明了柴油机。
③以________为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现，这也推动了石油开采、石油化工和化学工业的发展。
(3)化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药。
电磁感应
内燃机
[易错辨析]　正确区分蒸汽时代与电气时代的发明
(1)蒸汽时代的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国。
(2)电气时代的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家。
5．立体交通的诞生
(1)表现
①1885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。
②1887年，人们把内燃机装配到轮船上。
③1903年，莱特兄弟设计制成一架飞机并试飞成功，开创了人类交通事业的新纪元。
(2)影响：使人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。
6．穿越大洋的电波
(1)随着电动机和发电机的相继发明，利用电磁感应现象的电报、电话和无线电通信也先后被发明出来。
(2)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机；1876年，美国人______发明了电话机；意大利人马可尼1902年和1916年试验无线电通信技术成功。
7．改变世界的网络
(1)______年，美国研制出第一台电子计算机，至今电子计算机被广泛应用到各个领域。
(2)电子计算机与通信技术相结合而成的________遍布世界，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。
贝尔
1946
互联网
[图示明史]　近代以来世界科技发展轨迹
互动课堂
考点　近代以来科学技术的发展
(一)历史概念——“科学革命”“技术革命”“产业革命”“近代科学”“社会达尔文主义”
1．科学革命
科学革命指在科学探索中获得了新的发现，取得了重大理论突破，使人们对自然界的认识产生了质的飞跃。近代以来，科学革命可以划分为四次：第一次发生于16～18世纪，以天文学的突破为开端，以牛顿经典力学为中心；第二次发生在19世纪，物理学、生物学、化学等都取得了重大成就；第三次发生在20世纪上半期，是在物理学新发现基础上爆发的一次革命，包括相对论、量子论等；第四次发生在20世纪40年代中期以后，出现了信息论、控制论等。
2．技术革命
和科学革命相对应，第一次技术革命发生在18世纪到19世纪上半叶，包括纺织、蒸汽技术和交通运输业的革新；第二次发生在19世纪后期到20世纪上半叶，以电力、内燃机的应用为主要标志，兴起了电气、石油、化学、飞机、汽车工业等；第三次发生在20世纪40年代以后，以原子能、航天技术、计算机的应用为标志。
科学革命是技术革命的先导，技术革命是科学革命发展的产物。工业革命及其以前，科学和技术尚未真正结合，第二次工业革命后，科学和技术开始紧密结合，互相促进。
3．产业革命
技术革命必然形成巨大的生产力，并进一步引起产业结构、生产体系及人类生活方面的变化，从而引发产业革命。近代产业革命可以划分为三个阶段：第一阶段发生于18世纪末到19世纪上半叶，由第一次工业革命引起，工厂代替了手工工场，形成新兴工业部门，工业在经济结构中日益占据主导地位；第二次发生在19世纪末到20世纪初，由第二次工业革命引起，垄断组织应运而生，近代资本主义进入成熟期，工农业比重发生了很大变化；第三次发生在二战后期，在第三次科技革命推动下，产业结构发生重大变化，第一、第二产业比重下降，第三产业上升。
4．近代科学
近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、试验基础上的实验科学，并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科学定律。
5．社会达尔文主义
达尔文的《物种起源》问世后，英国学者斯宾塞将达尔文的学说运用到社会历史领域，创立了社会达尔文主义。这种社会哲学认为，人类社会也像自然界一样，存在着生存竞争。在竞争中，强者生存了下来，而弱者则被淘汰。只有这样，人类社会才能进步。社会达尔文主义有其学术价值，不能完全否定。但是这种观点将自然界的生存竞争规律搬到社会学的研究中来，公开主张国家之间、民族之间以及人与人之间的“弱肉强食、优胜劣汰”，公然将以强凌弱的强权主义宣称为“社会伦理”，是不可取的。
(二)史料探史——近代科学发展的原因
史料一　科学革命是西方文明的独特产物。……一个原因在于文艺复兴时期的人文主义的学术成就。学者和艺术家可以接近的不仅有柏拉图和亚里士多德，还有欧几里得和阿基米德，后者曾促进了物理学和数学的研究。……匠人与学者之间的鸿沟被缩小，匠人在文艺复兴时期并不像在古典时代和中世纪时代那样受到鄙视。
——摘编自[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
史料二　近代科学是启蒙思想家们彻底批判宗教神学和封建专制的有力武器，科学已不单纯是一种自然知识体系或满足人类生存需要的工具，而是代表了一种崭新的精神、一种独特的文化。科学文化与法国启蒙运动的互动，为启蒙运动和大革命奠定了思想、文化基础；科学文化在经历了启蒙运动和大革命的洗礼后，变得愈加丰富多彩，法国科学从18世纪中叶到19世纪初期出现空前繁荣。
——摘编自杨宁一《历史学习新视野　新知识》
[探究]　
(1)根据史料一回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。
(2)概括史料二中的观点。
答案：人文主义的发展；工匠地位提高。
答案：科学知识的进步和西欧社会的变化，促成了启蒙运动。启蒙运动崇尚科学和对人类理智的乐观主义态度促进了近代科学的重大发现和发展。
[系统认知]
近代科学发展的原因
项目 原因
社会基础 资本主义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基础
思想基础 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础
制度基础 欧洲资本主义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
外在因素 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素材
主观原因 科学家的努力探索，促进了科学的发展
(三)读图明史——改变世界的信息技术
[解读]　2006年美国《时代》周刊曾经将“YOU”(指所有网民)选为“年度风云人物”，其封面注释：“是的，就是你。你控制着这个信息时代，欢迎来到你的世界。”这主要反映了信息化社会的飞速发展。
(四)归纳总结——近代以来科学技术发展的影响
积极 影响 科学成就上　 科学的发展是永无止境的，任何一次科技的飞跃既是对过去科学成就的超越，也为新的科学成就的出现打下了基础
经济上 科学技术的发展促进了三次工业(科技)革命的发生，同时，三次工业(科技)革命也为科学技术的发展提供了条件
思想上 科技的发展为思想解放创造了条件，思想解放又促进了科技的发展
社会生活上　 近代以来，科技的发展深刻地改变了人类的生活方式，城市化、电气化、信息化都以科技发展为根本动力
消极影响 科技是把双刃剑，科技在发挥巨大作用的同时，也带来了环境污染、伦理道德问题等负面影响
(五)纵引横联——近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系
(1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展
①意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究热情。文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础。
②宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件。
(2)近代科学技术的发展促进了新的思想解放
①近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一——地心说，给神学以极大冲击。
②牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用。
③进化论的观点挑战基督教神学所宣扬的神创论，促进了人类思想的解放。
随堂训练
1．[2022·广东高考，11]从充满智慧的浮力小天平到比萨斜塔自由落体实验的传说，从摆的发现到用望远镜验证哥白尼的日心说。这些充满传奇色彩的故事描述的科学家是(　　)
A．达尔文　　B．牛顿
C．爱迪生 D．伽利略
答案：D
解析：结合所学知识，伽利略运用比萨斜塔实验证明了自由落体定律，还通过自制天文望远镜观察天体论证了哥白尼“日心说”的正确性，故D项正确；达尔文，1859年发表《物体起源》，标志着生物进化的确立，故排除A项；1687年，牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，创立了经典力学，标志着近代自然科学的形成，故排除B项；爱迪生是第二次工业革命时期发明大王，发明了留声机、电灯、电影摄影机等，故排除C项。
2．[2021·江苏卷]18世纪，英国学者约翰逊编写《诗人列传》，旨在探求诗的正确原则，正如他编撰其他一切著作旨在探求举世皆通、古今变化的道德原则一样。这反映出，在当时英国(　　)
A．道德成为评判一切的标准
B．牛顿力学体系影响广泛
C．文学创作已转向现实主义
D．生物进化思想深入人心
答案：B
解析：根据材料“18世纪”“旨在探求举世皆通、古今变化的道德原则一样”等信息，结合所学可知，17世纪末，牛顿构建经典力学体系，阐明宏观物体运行的基本规律，解放了人们的思想，其科学、理性的思想推动了学术创作理念的变化，B项正确；材料强调的是英国一些学者的学术创作追求通用的道德原则，而不是道德成为评判一切的标准，排除A项；材料反映的是学者创作追求举世皆通的道德原则，而不是现实主义，排除C项；1859年达尔文著成《物种起源》一书，阐明了生物进化学说，与题干时间不符，排除D项。故选B项。
3．[2021·北京卷]18世纪，英国地方科学社团大量出现，月光社是典型代表。该社重视知识的实际应用，鼓励相互合作解决技术和商业问题。成员必须为商人或专业人士，如瓦特、“英国陶瓷之父”韦奇伍德。成员还创办工厂，参观者众多，连国王都慕名而来。当时英国地方科学社团的活动(　　)
①预示着电气时代的到来　 ②推动了近代自然科学兴起　
③有利于将技术转化为经济效益　 ④有助于形成重视科技的社会氛围
A．①②　　　　　　　　
B．③④
C．①③
D．②④
答案：B
解析：18世纪以月光社为代表的科学社团的出现，成员主要是技术人才或者商人，重视知识的实际应用，影响力较大，这些团体的出现和活动有助于将技术转化为经济效益，而且有助于形成重视科技的社会氛围，③④正确，B项正确；当时是蒸汽时代，①错误；自然科学兴起的标志是牛顿发表《自然哲学的数学原理》，②错误。排除A、C、D。故选B项。
4．[2021·浙江卷]围绕《物种起源》的争论，以“达尔文的斗犬”著称的一位进化论者，1860年，在牛津大不列颠学会上与威尔伯福斯主教展开了一场著名的辩论。三年后，他通过比较解剖学的研究，分析人类在自然界中的位置，进一步确立了(　　)
A．自然神论 B．人猿同祖论
C．细胞学说 D．量子理论
答案：B
解析：依据所学知识可知，以“达尔文的斗犬”自称的进化论者是赫胥黎，他通过比较解剖学的研究，分析人类在自然界中的位置，进一步确立了人猿同祖论，故B正确；自然神论、细胞学说不符合史实，故AC错误；普朗克提出了量子理论，故D错误。
5．[2021·全国乙卷]青年时代的普朗克曾被告诫，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展。1900年，物理学家开尔文也断言，“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作。”由此可知在当时(　　)
A．物理学领域的问题已全部解决
B．物理学对微观世界的思考尚未开始
C．经典物理学仍然处于统治地位
D．量子力学得到物理学界的普遍认可
答案：C
解析：青年时代的普朗克正处于经典力学流行时期，其被告诫物理学已经是完成的科学，而在1900年，即使量子理论已经由普朗克提出，但是开尔文依然认为后辈物理学家做的只是修补工作，这意味着当时经典力学在物理学中占据的地位是不可动摇的，C正确；A表述绝对，排除；1900年普朗克提出了量子理论，物理学向微观世界延伸，排除B；D错在“普遍”，当时量子理论刚刚提出，排除。