二 影响世界发展进程的科学巨人 学案（含答案）

专题六
杰出的中外科学家
二
影响世界进程的科学巨人
一、牛顿：宇宙定律的发现者
1、地位
(1)英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家。
(2)集16、17世纪科学先驱们的成果之大成，建立起一个完整的力学理论体系，是宇宙定律的发现者。
2、成长历程
(1)少年时代，好学善思：喜欢读书、思考，动手能力强。
(2)大学时代，得遇恩师
①1661入剑桥大学三一学院，得到巴罗的赏识和指导，被引进近代自然科学的殿堂。
②1665被举荐读研究生，毕业后留在大学研究室。
(3)乡下时光，科学生涯的黄金时代：思考了许多前人从未思考过的问题，踏进了很多人没有涉足的领域，在自然科学领域内的思考为其一生的重大科学发现奠定了坚实的基础。
3、科学巨匠的科学成就
（1）物理学方面：
①发现了
定律，综合并表达了经典力学的三个基本定律——
。
②
的发表，标志着他完成了物理学发展史上的第一次大综合（牛顿用这些定律把天上的行星和它们的卫星的运动规律同地上重力下坠的现象统一起来）。
③创立了一个崭新的天文学分支——
。
④地位：“牛顿力学”体系的建立是近代科学体系形成的标志。
(2)天文学
①牛顿用万有引力定律说明，天上的星体运动和地面上的物体运动都受力学规律的支配。
②采用数学的方法，精确计算和解决天体运动问题。
(3)数学：发现了二次项定理，创立了
，开辟了数学新纪元。
(4)光学
①发现白光是由各种不同颜色的光组成的。
②制成第一架反射望远镜，提出光的“
”。
4、后期牛顿
(1)政治地位：1689年，被选为英国议会中的大学代表，晚年又被封为贵族。
(2)兴趣转变：疏远科学，转向政治、神学等问题。
(3)去世：1727年3月在伦敦去世，被安葬在威斯敏斯特大教堂。
5、评价牛顿。
（1）成就：许多划时代的发明。
①天文学：反射望远镜，研究潮汐现象等。
②物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说。
③数
学：二次项定理、创立了微积分。
（2）地位：牛顿是英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家，是16、17世纪科学先驱成果的集大成者，被称为“近代科学之父”。
二、爱因斯坦：追寻空间和时间的本质
1、地位
(1)是世界历史上继
之后最伟大的科学家。
(2)创立狭义和广义相对论，标志着物理学的重大突破，是科学发展道路上的一座新的里程碑。
2、成长历程：
(1)出生：1879年出生于德国一个犹太人家庭中。
(2)中学：因厌恶学校的军国主义教育而放弃学籍和德国国籍，只身去了意大利米兰。
(3)大学：1896年进入大学学习物理学，毕业后开展科学研究。
(4)工作：1905年，担任瑞士伯尔尼专利局技术员。
(5)逝世：1955年4月病逝。
3、爱因斯坦的贡献——最重要的贡献：创立了相对论。
（1）狭义相对论
①提出标志：1905《
》——宣布了狭义相对论的诞生。
②内容：
原理和
原理基础上
A空间、时间、物质和物质运动，彼此不可分割，它们之间紧密相连。
B作为物质存在形式的空间和时间，在本质上是统一的，随着物质的运动而变化。
③创立的意义：震动了物理学界，使其名字传遍欧洲，改变了牛顿力学的时空观念。
（2）广义相对论：
①原因：狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问题。
②发表：1916年的总结性论文《
》。
③内容a．在狭义相对论的基础上进一步揭示了时空结构和物质分布之间的关系。
b．1938年又导出物体运动方程，进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。
④意义：为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口，它与
一起构成了现代物理学的两大支柱，为物理学的发展带来革命性的变化。
（3）其他领域的贡献：
①提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起
，为利用原子能提供了理论依据。
②以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。
③1921年，以其
理论而获得诺贝尔物理学奖。
4、捍卫和平——憎恶战争，主张民族和睦，希望科学造福于人类
(1)认为战争与和平问题是人类的首要问题，并为此多方呼吁奔走。
(2)一战爆发后，公开发表反战宣言，呼吁欧洲科学家应间竭尽全力，尽快结束这场人类大屠杀。
(3)二战中，上书罗斯福，建议抢在德国之前研制原子弹，但对美国用原子弹轰炸日本城市表示强烈不满。
(4)二战后，为反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯主义而斗争。
5、评价爱因斯坦。
（1）贡献：科学贡献（略）+为人类和平进步而斗争
（2）地位：是历史上继牛顿之后最伟大的科学家。
三、科学改变世界
1．成为促进社会
与
变革的重要力量。
2．为丰富人们的精神生活、提高科学文化和社会管理水平、促进人类精神文明，创造了有利条件。
3．已经并将继续以其自身的伟大力量，改变着世界。
四、对科技的认识与启示：
科学技术对社会发展进步的有重大推动作用
“科学改变世界”、“科学技术是第一生产力”
科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。
【重难点分析】
1、为什么牛顿能取得如此大的成就呢？
主观条件：具有虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；科学的研究方法…..
客观条件：西欧思想解放运动提供思想基础；英国资产阶级革命的洗礼；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；
2、试比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因。
经济基础不同：中国自给自足的小农经济的分散性和狭隘性；欧洲资本主义产生发展。
政治政策不同：封建统治者实行“重农抑商”和“闭关锁国”政策，阻碍资本主义萌芽的成长，
和科技的发展；欧洲先进国家进行保护科学发展的政策并推行重商主义。
思想条件不同：明清统治者实行文化专制主义；西方文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，
解放了人们的思想。
政治制度的差异：中国是日趋腐朽的封建制度，欧洲向资产阶级代议制过渡。
问题探究
1、阅读下列材料:
材料一　(詹天佑)在致诺索布夫人的信中也写道:“全体中国人和外国人都在密切注视着我的工作,如果我失败了,那就不仅是我个人的不幸。因若如此,中国工程师将失掉大众的信任。”……近年在八达岭长城脚下建造了詹天佑纪念馆,以纪念他在中国铁路建设事业中的不朽功绩。
材料二　作为科学家,他的理论非常深奥,一般人无法领悟。作为思想家,他的见解相当深邃,普通人难以理解。可是,这样一位科学精英和思想精英,为什么会走进大众的生活,成为家喻户晓的人物,并受到全世界男女老少的尊敬和爱戴呢 ……爱因斯坦是一位有社会责任感和科学良心的世界公民。正如爱因斯坦在悼念居里夫人时所说:“第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者,它们取决于品格的程度,也远超过人们认为的那样。”
请完成:
(1)指出材料一中“我的工作”指的是什么 结合所学知识指出,詹天佑是在什么背景下完成这一“工作”的 有何意义 (6分)
(2)材料二中所说的爱因斯坦的深奥理论有哪些 这些理论有什么重大的历史意义 材料二认为爱因斯坦“受到全世界男女老少的尊敬和爱戴”的原因是什么 (10分)
(3)你认为作为科学家的詹天佑和爱因斯坦在人文情怀方面有何不同 (4分)
2、阅读下列材料，回答后面相关问题：
材料一：英国广播公司(BBC)千年最伟大的思想家评选揭晓（1999.9）
英国广播公司(BBC)评出的(1999.9)千年最伟大的思想家
1．马克思（德国思想家）
2．爱因斯坦（犹太籍科学家）
3．牛
顿（英国物理学家）
4．达尔文（英国科学家）
5．阿奎那（意大利经院哲学家）
6．霍
金（英国科学家）
7．康
德（德国哲学家）
8．笛卡尔（法国数学家．哲学家）
9．麦克斯韦（英国物理学家）
10．尼
采（德国哲学家）
材料二：“我们被放在这有如戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中……”
——英国哲学家休谟
材料三：图①牛顿在进行光学实验
图②瑞典皇家科学院颁发给爱因斯坦
①
②
的诺贝尔获奖证书
材料四：一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“
在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。
他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”，“按照我的看法，他也许比牛顿更伟大，因为他对于科学的贡献，更加深入地进入了人类思想基本要领的结构中。”
(1)据材料一，爱因斯坦和牛顿紧随马克思之后排在第二、三名，他们分别对人类历史发展作出了怎样的贡献？
(2)材料二是对材料一中哪位科学家诞生之前的社会描述？为什么？
(3)材料三中，在光学领域牛顿、爱因斯坦分别取得了什么成就？
(4)据材料四，在爱因斯坦物理学理论出现后，牛顿是否失去了光辉？说说你的理由。
参考答案:
1、(1)工作:设计、建成京张铁路。背景:中国技术力量薄弱,列强认为中国人没有能力完成如此艰巨的工程;面临国际社会的压力。意义:自行设计中国第一条铁路,极大地增强了民族自信心。
(2)理论:创立相对论、光子理论。意义:带来了物理学思想的革命;是人类思想发展史上的一次根本性变革。原因:爱因斯坦不仅在科学上做出了杰出贡献,而且具有社会责任感和良知。
(3)詹天佑具有强烈的爱国情怀;爱因斯坦具有强烈的正义感和责任感。
2、(1)牛顿创立经典力学体系，标志近代自然科学体系形成；爱因斯坦提出相对论奠定现代物理学基础
(2)牛顿。经典力学（《自然哲学的数学原理》）是人类历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。
(3)分解日光为七色光，揭开了物质的颜色之谜；光的本质是微粒；光电效应
(4)不是。牛顿在科学史上具有杰出贡献，他所创造的概念至今指导着物理学的思想；
相对论是对经典力学的发展。
参考答案:
1、(1)工作:设计、建成京张铁路。背景:中国技术力量薄弱,列强认为中国人没有能力完成如此艰巨的工程;面临国际社会的压力。意义:自行设计中国第一条铁路,极大地增强了民族自信心。
(2)理论:创立相对论、光子理论。意义:带来了物理学思想的革命;是人类思想发展史上的一次根本性变革。原因:爱因斯坦不仅在科学上做出了杰出贡献,而且具有社会责任感和良知。
(3)詹天佑具有强烈的爱国情怀;爱因斯坦具有强烈的正义感和责任感。
2、(1)牛顿创立经典力学体系，标志近代自然科学体系形成；爱因斯坦提出相对论奠定现代物理学基础
(2)牛顿。经典力学（《自然哲学的数学原理》）是人类历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。
(3)分解日光为七色光，揭开了物质的颜色之谜；光的本质是微粒；光电效应
(4)不是。牛顿在科学史上具有杰出贡献，他所创造的概念至今指导着物理学的思想；
相对论是对经典力学的发展。
参考答案:
1、(1)工作:设计、建成京张铁路。背景:中国技术力量薄弱,列强认为中国人没有能力完成如此艰巨的工程;面临国际社会的压力。意义:自行设计中国第一条铁路,极大地增强了民族自信心。
(2)理论:创立相对论、光子理论。意义:带来了物理学思想的革命;是人类思想发展史上的一次根本性变革。原因:爱因斯坦不仅在科学上做出了杰出贡献,而且具有社会责任感和良知。
(3)詹天佑具有强烈的爱国情怀;爱因斯坦具有强烈的正义感和责任感。
2、(1)牛顿创立经典力学体系，标志近代自然科学体系形成；爱因斯坦提出相对论奠定现代物理学基础
(2)牛顿。经典力学（《自然哲学的数学原理》）是人类历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。
(3)分解日光为七色光，揭开了物质的颜色之谜；光的本质是微粒；光电效应
(4)不是。牛顿在科学史上具有杰出贡献，他所创造的概念至今指导着物理学的思想；
相对论是对经典力学的发展。
参考答案:
1、(1)工作:设计、建成京张铁路。背景:中国技术力量薄弱,列强认为中国人没有能力完成如此艰巨的工程;面临国际社会的压力。意义:自行设计中国第一条铁路,极大地增强了民族自信心。
(2)理论:创立相对论、光子理论。意义:带来了物理学思想的革命;是人类思想发展史上的一次根本性变革。原因:爱因斯坦不仅在科学上做出了杰出贡献,而且具有社会责任感和良知。
(3)詹天佑具有强烈的爱国情怀;爱因斯坦具有强烈的正义感和责任感。
2、(1)牛顿创立经典力学体系，标志近代自然科学体系形成；爱因斯坦提出相对论奠定现代物理学基础
(2)牛顿。经典力学（《自然哲学的数学原理》）是人类历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。
(3)分解日光为七色光，揭开了物质的颜色之谜；光的本质是微粒；光电效应
(4)不是。牛顿在科学史上具有杰出贡献，他所创造的概念至今指导着物理学的思想；
相对论是对经典力学的发展。