历史学案人民版必修3：专题七近代以来科学技术的辉煌

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专题七 近代以来科学技术的辉煌
科学技术是推动人类社会向前发展的原动力。本专题主要叙述了物理学、生命科学和社会生产力发展进步的过程。
本专题涉及的主要问题有：近代物理学中牛顿力学体系的形成和爱因斯坦的革命性成就；人类探索生命起源的历程，重点涉及细胞学说、进化论和物种起源；蒸汽机应用于生产给人类文明发展带来的巨大变化；现代通讯技术的发展改变了人类的时空概念，使人类进入电子信息时代。
本专题内容的基本线索：讲述了近代以来世界科学技术发展的历史足迹。先讲述人类对自然的认识，揭示自然运动变化的基本规律，进而再讲述人类对包括自己在内的生命发展的认识及探索过程，接着讲人类运用自然规律为人类生产和生活服务，极大地改变了人类的时间和空间概念。重点讲述人类在物理学领域对自然运动变化规律的探索、在生命科学领域对生命起源的探索、在应用自然力量改造人类生产生活方面的重大事件、重要现象及相关人物，讲述了人类认识由低级向高级发展的历程，从科学技术层面了解人类社会历史发展的基本特征。
涉及的主要理论问题：科学技术创新与尊重权威的关系；科学与宗教和哲学的关系；科学技术是生产力；科学改变人的命运。
学习这一专题时，要知道近代科学技术是从神学中解放出来从而得到发展的。近代以来的科学技术史内容很多，应按照课前提示抓住重点问题学习。
学习中，要明确近代以来科技走向辉煌的原因有哪些，其发展特点有哪些。这一专题的内容涉及许多学科的方方面面，学习时，熟练地运用物理、生物、信息技术等学科的相关知识和理论来理解和分析问题显得非常重要。从事科学研究要有坚韧不拔的探究精神，要有追求真理的勇气，要善于汲取前人的经验，从而建立深厚的知识积累，形成灵活的思维能力。
专题七 单元复习
单元知识图解
单元知识归纳
一．近代以来科学理论的发展
1．物理学的重大发展。
⑴17世纪初，意大利科学家伽利略创立了自由落体定律，为牛顿力学的建立奠定了基础。
⑵17世纪末，牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，并对物理学的一些基本概念做出了定义，从而形成了一个以实验为基础、以数学为表达方式的牛顿力学体系，即经典力学体系。
⑶20世纪初，德国物理学家普朗克提出量子概念及量子理论，促进了量子力学的诞生。量子理论让人们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。
⑷20世纪初，爱因斯坦提出的相对论，解决了牛顿力学无法解决的问题，将牛顿力学概括在相对论中，推动物理学发展到一个新的高度。
2．生物学的发展。
⑴17世纪，哈维在解剖和实验的基础上，建立了血液循环理论。19世纪前期，德国人施莱登和施旺创立了细胞学说，首次科学地触及了生命运动的过程。
⑵19世纪初期，法国生物学家拉马克提出生物是由低级向高级发展进化的观点，肯定环境对物种变化的影响。
⑶1859年，达尔文的《物种起源》发表，标志着生物进化论的诞生。
二．三次科技革命对中国的影响
1．第一次工业革命：率先完成工业革命的英国凭借武力发动战争，强迫清政府签订一系列不平等条约，外国廉价商品涌入中国市场，把中国逐步卷入资本主义世界市场。思想领域涌现出向西方学习的新思潮，地主阶级企图用“中体西用”的思想挽救危机中的清政府。
2．第二次工业革命：推动了资本主义的进一步发展，帝国主义掀起了瓜分中国的狂潮，使中国面临严重的民族危机，中国完全被卷入了资本主义世界市场。民族资产阶级倡导维新变法，挽救民族危亡，发展资本主义。
3．第三次科技革命：当时，新中国刚刚成立，新生的政权在极其困难的条件下，集中力量优先发展重工业，并确立了自力更生的振兴科技的方针，确定了国家重点科技任务和发展尖端科技的紧急措施，在高科技领域也取得了重大成就。如“两弹一星”等各项成果。但由于国际形势和当时党内“左”的错误，中国这一时期与发达国家在科技领域的差距拉大。新时期，伴随着“科教兴国”战略的提出，中国科技迅速发展，在许多领域取得了重大成就，中国正在追赶世界科技潮流。
三．中国古代科学技术及西方近代科学的特点
1．中国古代科学技术的特点
⑴科技内容上，应用性强，对事物发展规律的探索不够。
⑵研究方法上，主要采用传统的典籍整理与经验总结，缺少理论概括与抽象。
⑶在使用上，主要服务于农业经济的发展需要，缺乏将科技有效地转化为生产力并成为科技进一步发展的动力的意识。
2．西方近代科学的特点：有两个重要特点：实验性和数学表达。实验性就是可以用实验的方式反复再现科学发现的成果；数学表达就是可以用代数式说明成果的内容。
四．近现代以来的科技发展历程、阶段特征和影响
1．发展历程、阶段特征
⑴兴起：文艺复兴运动促使近代自然科学兴起，实现了科学史上的一次革命，17世纪牛顿力学体系的建立，标志着人类科学时代的开始。
特征：反映出宏观物体低速运动的客观规律，第一次将物质运动加以理论性的概括和总结。
⑵突破
①19世纪初至20世纪初，科学技术长足发展，细胞学说、生物进化论、相对论是这一时期的突出成就。
②第一次工业革命的开展，蒸汽机的发明和使用，使人类社会进入蒸汽时代。
③以电的发明和使用为特征的第二次工业革命，把人类推进到电气时代。
特征：科学发展和技术相结合，推动了人类社会的进步。
⑶飞跃：20世纪四五十年代，出现了以原子能、电子信息技术、航天技术为代表的一系列高新技术，引起了第三次科技革命。
特征
①其规模、深度和影响远远超过前两次工业革命，科技在各个领域里都取得了突破性进展。
②综合性、整体化的程度更高，出现了许多新学科。
2．影响
⑴积极方面：科学技术是第一生产力，是先进生产力的集中体现和主要标志，也是人类文明进步的基石。
①近代以来，科学技术突飞猛进，科学理论充分发展，极大地推动了生产力的发展和社会的进步，人类创造了空前丰富的物质文化财富。
②在21世纪，科学技术将会继续取得重大突破，给人类社会的发展带来新的巨大推动力。当今世界，科学发现、技术发明与商品化、产业化之间的关系越来越紧密，科技成果转化为现实生产力的周期越来越短，科技进步和创新越来越成为经济发展、社会进步的重要决定性因素。
⑵消极方面：科学技术是把双刃剑，由于人类应用科技不当和科技自身的局限，科技发展也对地球生态环境、人类社会生活和伦理道德产生了巨大的负面效应，影响了人类社会的可持续发展。
单元能力提升
一．选择题
1．（2010年金考卷·九）确认了物体宏观运动的规律，把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中的物理学家是（ ）
A．伽利略 B．牛顿
C．爱因斯坦 D．普朗克
2．（2010年金考卷·二）有人说，19世纪中期以后，“造物主”从有生命现象的研究领域最终被驱逐出去。这主要是因为（ ）
A．西方人文主义思想精神的进一步发展
B．启蒙思想和唯物主义哲学的迅速推广
C．人猿同祖学说普遍得到人们认可
D．“物竞天择，适者生存”进化观点的提出
3．恩格斯对一部著作的评价是：“……写得简直好极了。目的论过去有一个方面还没有被驳倒，而现在被驳倒了。此外，至今还从来没有过这样大规模地证明自然界的历史发展的尝试，而且还做得这样成功。”列宁评价这部著作的作者：“推翻了那种把动植物物种看做彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上。“题干材料描述的著作及其作者应该是（ ）
A．《自然哲学的数学原理》，牛顿
B．《物种起源》，达尔文
C．《创造亚当》，普朗克
D．《天演论》，严复
4．（2010年北黄冲刺卷·历史一）“他以超乎常人的智力，第一个证明了行星的运动与形状，彗星轨道与海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究……让人类欢呼，曾经存在过这样一位伟大的人类之光。”材料中“他”的伟大贡献是（ ）
A．提出了日心说
B．提出了相对论
C．提出了量子理论
D．提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律
5．（2010年金考卷·历史七）英国诗人波普曾经这样写道：“自然界和自然规律，隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。”下列关于牛顿的评述，不正确的是（ ）
A．牛顿被誉为“近代科学之父”
B．牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命
C．牛顿力学是经典物理学和天文学的基础
D．牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始
6．晚年的牛顿致力于对神学的研究，最后提出“神的第一推动力”命题，把天体的第一推动力诉诸于上帝，这说明（ ）
A．英国工业革命还不够深入
B．上帝的存在是客观的
C．牛顿的谦虚品格无与伦比
D．牛顿力图建立神学与科学相统一的理论体系
7．中新社台北2005年4月19日电，世界第一高楼台北101大楼19日晚7时许，呼应“物理照亮世界”的活动，点亮灯光，凸现“E＝mc2”，纪念伟大的科学家爱因斯坦发表相对论一百周年。相对论提出的历史意义有（ ）
①是物理学领域最伟大的革命②否定了经典力学的绝对时空观③深刻地揭示了时间和空间的本质属性④树立了新的时空观、运动观、物质观
A．①②③ B．①②③④
C．①③④ D．①②④
8．他说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”当大多数物理学家沿着牛顿的道路继续前行时，他却走上了一条创新之路，提出了对牛顿力学体系和绝对时空观进行根本性变革的理论。他是（ ）
A．达尔文 B．爱迪生
C．普朗克 D．爱因斯坦
9．相对论和量子理论的不同在于（ ）
A．是现代物理学的基础
B．经历了一个产生、发展和完善的过程
C．包括相对性原理和光速不变原理
D．正确反映了宏观的宇宙世界和微观的粒子世界的规律
10．“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进步”，说的是（ ）
A．牛顿力学体系的建立
B．相对论的提出
C．量子理论的提出
D．质量守恒定律的提出
11．联合国确定2009年为“国际天文年”，并希望地球上的每一个人，理解科学知识是如何对一个更加公正与和平的社会作出杰出贡献的。下列有关人类探索宇宙的表达，正确的是（ ）
A．广义相对论改变了人们对宇宙的认识
B．牛顿发现了海王星
C．量子理论成为天文学的基础定律
D．伽利略发现了行星运行的三条定律
12．（2010年金考卷·历史五）下图反映的现象，能用下列哪位科学家的理论进行解释（ ）
第一代 第二代 第三代
A．牛顿 B．哥白尼 C．达尔文 D．爱迪生
13．在达尔文200周年诞辰之际，全世界都在纪念这位科学史上的伟人。其进化论学说早在19世纪末就在中国产生了深刻的影响，“天演论”“物竞天择、适者生存”成为当时中国社会的流行语。这些现象说明（ ）
A．“向西方学习”的新思想萌芽
B．“中学为体、西学为用”成为思想主流
C．崇洋媚外的社会风气盛行
D．实行制度变革的意识逐渐增强
14．（2010年北黄冲刺卷·历史六）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．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
15．（2010广东广雅中学高三开学测试）“达尔文将物竞天择说应用到了物种的变异上，并且掌握了足够的证据说服了全球的科学家，因此他取得了成功。”下列有关达尔文进化论的评述正确的是（ ）
①继承发展了普朗克的早期进化论思想②揭示了自然界进化的基本规则③论证了人类社会由低级到高级的发展规律④沉重打击了“上帝创世说”
A．①②③④ B．①②④
C．②④ D．①③
16．（2010福建部分重点中学一次月考）达尔文的进化论对社会政治和意识形态产生了重大影响，主要表现在（ ）
①为欧美资产阶级革命奠定了理论基础
②优胜劣汰的思想影响了被压迫民族的斗争
③沉重打击了宗教神学世界观
④为中国的戊戌变法和新文化运动提供了思想武器
A．②③ B．①④
C．①②③④ D．②③④
17．（2010广东高三一次统考）1859年达尔文的《物种起源》发表后，遭到了宗教势力的强烈反对，他们叫嚣“打倒进化论”和“粉碎达尔文”，而支持者则称达尔文是“生物学领域的牛顿”。这说明了（ ）
①达尔文的进化论实际上否定了神创论 ②达尔文的进化论促进了欧洲的思想解放 ③达尔文的进化论反映了早期资产阶级的要求 ④达尔文的进化论成为欧洲宗教改革的指导思想
A ．①② B．②③
C．②④ D．①②③④
18．（2010年金考卷·文综7）“三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单至极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。”这些“当时却是根本无法认识和把握的”问题，终于被人类破解的标志性科学成就是（ ）
A．牛顿经典力学 B．普朗克的量子论
C．达尔文的进化论 D．爱因斯坦的相对论
19．（2010山东淄博模底考试）牛顿是一位震古烁今的科学巨人。下列关于其成就的说法，正确的是（ ）
A．开创了实验科学 B．创立了经典力学体系
C．创立了原子论 D．发现了海王星
20．一部网络穿越小说中曾有这样的情节：“主人公从21世纪回到了过去，正在室内与大物理学家牛顿闲谈，天色渐晚，牛顿起身拉亮了身边的台灯……”由此可知（ ）
A．小说作者犯了一个低级错误，该作者并不了解历史
B．牛顿此时已经发明了电灯
C．主人公回到了第二次工业革命时期
D．电力的广泛应用是第二次工业革命的标志
二．材料题
21．阅读下列材料：
材制一 不同收入国家的产业结构比较
第一产业增加值比重（%GDP） 第二产业增加值比重（%GDP） 制造业增加值比重（%GDP） 第三产业增加值比重（%GDP）
1990 2000 1990 2000 1990 2000 1990 2000
低收入国家 29 24 30 32 18 18 41 44
中等收入国家 13 9 39 36 25 25 47 55
中低收入国家 21 13 40 41 27 27 39 45
中高收入国家 9 7 39 32 24 23 52 62
法国 4 3 30 26 21 19 66 71
英国 2 1 35 29 23 18 63 70
丹麦 4 3 27 26 18 17 69 71
德国 2 1 38 31 28 23 60 68
此表为人均收入不同的国家的产业结构比较，由于原资料中缺乏高收入国家整体的相关指标，因此，随机选取了法国等四个高收入国家的数据作为替代。
材料二 知识经济（Knowledge Economy）是“以知识为基础的经济”的略称。它是以现代化科学技术为核心，建立在知识的生产、分配、交换和消费之上的经济。这种经济直接依赖于知识和信息的生产、扩散和应用。知识经济是与农业经济、工业经济相对应的一个概念。传统的工业经济，是以传统工业为主要支柱，以大量消耗原料和能源为特征的经济。而知识经济以高新技术产业为主要支柱，以知识资源为首要生产要素，是一种全新的基于高新技术和人类知识精华的经济形态。
请回答：
⑴根据材料一，分析每一产业增加值的比重，从低收入到高收入国家呈现着怎样的趋势？
⑵根据材料一分析现代产业结构演变的大致趋势，并结合材料二分析其成因。
22．阅读下列材料，回答问题：
材料一 16-17世纪中国著名科学家及其著作简表
姓名 生卒年 著作
李时珍 1518-1593 《本草纲目》
徐光启 1562-1663 《农政全书》
宋应星 1587-1666 《天工开物》
材料二 16-17世纪欧洲著名科学家及其成就简表
姓名 生卒年 成就
哥白尼 1473-1453 提出太阳中心说
布鲁诺 1548-1600 提出宇宙无限论
培根 1561-1626 初创近代实验科学
伽利略 1564-1642 用望远镜观察天体，证明太阳中心说
开普勒 1571-1630 发现行星绕太阳运行
——以上表格依据《简明科学技术史》编制
请回答：
⑴根据上述材料结合所学知识分析说明16～17世纪中国和欧洲科技发展在研究领域、研究方法及其影响等方面有什么不同？
⑵结合当时中国和欧洲的时代特点分析说明造成这种不同的原因是什么？
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