课题44　科学理论的飞跃——物理学的重大进展和探索生命起源之谜-2022年新高考全国通用历史人教版一轮知识点复习 课件（共33张ppt）

课题44　科学理论的飞跃——物理学的
重大进展和探索生命起源之谜
必备知识·自主排查
关键能力·素养提升
必备知识
自主排查
知识点一　物理学的重大进展
1．经典力学
(1)背景
①文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生了重要影响。
②伽利略发现了________定律等物理学定律，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，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(2)建立
①标志：1687年，牛顿出版了《_________________》一书。
②内容：物体运动的三大定律和_________定律。
③特征：以实验为基础、以________为表达形式。
(3)意义：经典力学体系，对解释和预见物理现象，具有决定性意义，后来根据万有引力定律，人们发现了________。
自由落体
自然哲学的数学原理
万有引力
数学
海王星
[特别提醒]
牛顿力学体系与近代自然科学兴起
近代自然科学革命首先从天文学领域开始，哥白尼的“日心说”标志着近代自然科学的兴起，牛顿力学体系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，标志着近代科学的形成。
2．相对论的创立
(1)狭义相对论：物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加；________和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。
(2)广义相对论：空间和________的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
(3)意义
①相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。
②相对论否定了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。
③相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
④量子论和相对论弥补了经典物理学的缺点，掀起了物理学的革命，构成了__________的基础。
空间
时间
现代物理学
3．量子论的诞生与发展
(1)诞生：1900年，普朗克提出了________，宣告了量子论诞生。
(2)发展：爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，丹麦物理学家________提出了有关原子的量子理论。
(3)意义：与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了________在认识宏观世界和微观世界方面的不足，改变了人们认识世界的角度和方式。
量子假说
玻尔
经典力学
[知识延伸]
物理学的重大进展
牛顿创建了万有引力定律和物体运动三大定律，建立了经典力学，改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。19世纪末20世纪初，普朗克的量子论和爱因斯坦的相对论，弥补了经典物理学的缺陷，改变了人们认识世界的角度和方式。
[漫画说史]
相对论
信息提取：在物体高速运动时，会发生钟慢效应。
知识点二　探索生命起源之谜
1．教会的禁锢
(1)在欧洲的封建社会，基督教会是封建统治的__________。基督教宣扬世界上的一切，都是由上帝创造的，教会提出的这些神学教义被视为天经地义。
(2)教会指责那些敢于挑战神学说教的思想为“________”，把不同意教会说教的人烧死在火刑柱上。
2．拉马克和早期生物进化思想
(1)19世纪初，法国生物学家________提出了生物从低级向高级发展进化的观点。
(2)内容：肯定了环境对物种变化的影响。提出了两个著名的原则——“用进废退”和“____________”，即经常使用的器官就会发达，不用就会退化；后天获得的新特性有可能遗传下去。
(3)意义：早期的生物进化思想开始形成。
精神支柱
异端
拉马克
获得性遗传
3．达尔文与进化论
(1)达尔文进化论提出的标志：1859年，英国科学家达尔文发表了《__________》一书，创立了生物进化论。
(2)内容
①生物不是上帝创造的，而是进化来的，经历了由低级向高级、由简单到________的发展过程。
②提出生物现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果。
(3)影响：达尔文生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对________和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建神学创世说
物种起源
复杂
生物界
[构图解史]
达尔文的进化论
信息提取：达尔文的生物进化论，沉重打击了封建神学，破解了生命起源之谜：推动了近代自然科学的发展；冲击了封建专制统治。
[思维升华]
近现代科学理论
信息提取：(1)经典力学的创立为相对论的提出奠定了基础。
(2)相对论是对经典力学的继承和发展，否定了经典力学的绝对时空观，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的高度。
(3)量子论和相对论弥补了经典物理学的不足。量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基本理论框架，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
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1．近代科学产生的社会条件
(1)资本主义经济发展是近代科学产生的物质基础和根本动力。
(2)资产阶级民主制度的建立，为近代科学的持续发展提供了较为自由的空间。
(3)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的发展，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要条件。
(4)科学家们具有勇于探索科学、敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神。
2．科学革命——近代科学的兴起
(1)16～17世纪，欧洲的自然科学研究取得重大突破，近代科学兴起，被称为“科学革命”。
(2)科学革命形成了重视经验和事实的理性化思维方式，确立了通过观察、实验、分析、归纳和综合等基本途径发现自然规律的科学方法。科学革命促进了思想解放，有助于进步史观的形成和唯物论与辩证法思想的发展，推动了科学世界观的形成。
3．科学技术与近代科学
(1)科学是指运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。技术泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
(2)近代科学是在搜集材料的基础上，从事物的现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、实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。
关键能力
素养提升
探究点一　从经典力学到相对论
[学术前沿]
经典力学的挑战者
[史学新论]　19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。随着光学等学科的深入发展，人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，也超出了经典物理学的范围。物理学遇到了被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题。其一就是被认为是光、电等的传播载体的以太的不存在，这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
[思维激活]　史料主要描述了美国著名历史学家斯塔夫里阿诺斯对相对论产生原因的评论。相对论产生的动力；狭义相对论与牛顿力学的关系。
[考题研析]
[2019·江苏卷，19]1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日蚀照片和随后的计算证实了如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了(　　)
A．经典力学 B．相对论
C．进化论 D．量子论
命题立意
史论互证：英国皇家学会科考队的科考活动支持了相对论
时空定位
1919年，英国科考活动
关键点拨
根据材料“引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲”并结合所学可知，本次科考活动支持了相对论
[史料实证]
史料一　正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。
——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
史料二　爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)
爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。
牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为现代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。
爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。
牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。
——毛民义：相对论网站
解读 (1)史料一中“永恒法则”指牛顿的万有引力定律，反映了牛顿经典力学为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。
(2)史料二通过爱因斯坦与牛顿的虚拟对话强调了经典力学和相对论的继承与发展的关系。
[探究]　(1)根据史料一并结合所学知识，说明“永恒法则”在人类文明史上产生的历史作用。
　
　
(2)根据史料二并结合所学知识，概括牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？
构成了近代力学体系，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，成为17世纪科学革命的主要成就；促进了近代物理学的进一步发展；促进了工业革命的开展与启蒙运动的兴起。
关系：牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是微观物体高速运动的客观规律；相对论是对牛顿力学的继承与发展。
灵魂：科学探索精神。
[历史解释]
牛顿力学体系的建立引起人类认识上的巨大飞跃
(1)牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统、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。
(2)适用于整个太阳系、一切天体运动以及宇宙中的所有物体。
(3)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。
(4)使科学摆脱了神学的束缚，向前发展。
[唯物史观]
辩证看待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。
探究点二　达尔文进化论的主要观点及其影响
[学术前沿]
　达尔文进化论的影响
[史学新论]　达尔文《物种起源》的问世，犹如一颗炸弹落在神学阵地的心脏。自然选择的理论，给上帝分别创造万物的教义以沉重的打击。正如霍登所指出的那样，在生物进化的历程中，中古时代的大爬虫的地位，似乎比十字架的地位更重要。
——张秉伦、汪子春《进化论与神创论在中国的斗争》
[思维激活]　从论文名称来分析，进化论与神创论在中国也进行了一些斗争，对中国的思想解放有一定的积极作用。达尔文进化论的观点击中了基督教神创论的要害，自然变革的理论沉重打击了基督教神学，肯定了达尔文对生物进化历程的研究成果和生物进化理论的重要贡献。达尔文的进化论，打破了神学的禁锢，影响深远。
[考题研析]
[2018·海南卷]有学者在评价一项科学成就时指出：它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是(　　)
A．伽利略的“自由落体定律”　B．达尔文的“生物进化论”
C．普朗克的“量子假说” D．赫胥黎的“人猿同祖说”
命题立意
以“有学者评价一项科学成就”为命题切入点，创设学术情境，综合考查世界近代科学的发展
时空定位
“类似牛顿力学定律”“带来划时代变化”，判断这一项科学成就
关键点拨
牛顿力学定律证明了自然界的规律，从物理学上否定上帝地位，发生划时代变化。达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说，对上帝的认识发生划时代变化
[史料实证]
史料一　达尔文《物种起源》的问世，犹如一颗炸弹落在神学阵地的心脏，自然选择的理论，给上帝分别创造万物的教义以沉重的打击。正如霍登(W·Horton)所指出的那样，在生物进化的历程中，中古时代的大爬虫的地位，似乎比十字架的地位更重要。
——张秉伦、汪子春《进化论与神创论在中国的斗争》
史料二　进化者，宇宙之大法也。人类社会即本于进化之理，国家亦何莫不然？
——上海《翻译世界》
解读 (1)史料一强调进化论对神学的影响，史料中“自然选择的理论，给上帝分别创造万物的教义以沉重的打击”。
(2)史料二强调进化论对中国的影响，史料中“人类社会即本于进化之理，国家亦何莫不然”，指出了进化论的影响。
[探究]　依据史料，分析进化论对欧洲和中国的影响。
　
　
史料一说明进化论给封建神学以致命的打击，打破了造物主造人的神话。史料二反映了进化论对近代中国唤醒国人、挽救民族危亡的重大影响。
[历史解释]
达尔文生物进化论的主要观点及其影响
(1)达尔文生物进化论的主要观点
①自然选择：生物现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果。
②生存竞争：为了生存和繁育后代，生物必须与其他种类的生物相互竞争。同时，生物个体之间还存在着本种类内部的竞争。
③适者生存：凡能够较好地适应环境而发生变异的个体，将获得较多生存和繁殖的机会，而那些发生了有害变异的个体则将遭到淘汰。
(2)达尔文进化论的影响
思想上
达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命一击，对人类解放思想起了巨大的推动作用
科学上
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
政治上
进化论传入中国，对维新变法运动和新文化运动起了巨大推动作用
[唯物史观]
辩证看待社会达尔文主义
(1)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。
(2)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。
(3)社会达尔文主义是近代西方殖民侵略的理论辩护，体现了以强凌弱的强权主义，注意与达尔文进化论相区分。
课题随堂演练
1．[2021·乌鲁木齐高三一诊]斯塔夫里阿诺斯在《全球通史》中说：“在‘光荣革命’到来之前，一个伟大的人发现了解释自然现象的钥匙。”材料中的“钥匙”是指 (　　)
A．伽利略开创了近代科学 B．牛顿构建了经典力学体系
C．达尔文创立了生物进化论 D．普朗克提出了量子假说
解析：伽利略是欧洲文艺复兴时期(14世纪～16世纪)意大利的著名人文主义者，故A项错误；“光荣革命”发生于1688年，而这之前一年(1687年)，牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，标志着经典力学的诞生，故B项正确；达尔文的进化论问世于19世纪中叶，时间不符，故C项错误；量子论是20世纪初由德国著名物理学家普朗克提出的，时间不符，故D项错误。
2．[2021·益阳市模拟]关于牛顿万有引力定律与爱因斯坦相对论，可以借用模型说明。假如两个质量很大的钢球它们相互接近，其原因：牛顿认为是引力作用；爱因斯坦认为两个钢球没有时周围的时空犹如一张拉平的网，两个钢球出现后把这张时空网压弯了，于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了。相对论对科学理论的发展是(　　)
A．物体的运动必须借助外力
B．时间和空间与物体的运动密切相关
C．实验是科学的主要途径
D．否定了“自然界无跳跃”的原则
解析：根据材料，万有引力定律和相对论都认为物体的运动是外力作用的结果，不属于新的发展，故A项错误；相对论与牛顿经典力学的关系是否定了牛顿的绝对时空观，根据材料，时间和空间与物体的运动密切相关，故B项正确；材料没有涉及实验，故C项错误；否定了“自然界无跳跃”的原则是量子论，不是相对论，故D项错误。
3．西方学者认为，在达尔文之前，生物学的主要研究者是业余爱好者和神职人员，研究主要局限于物种的划分。达尔文和进化论的贡献，就像牛顿对物理学和天文学的贡献一样，将有机生命从宗教制度中解放出来。“现在，上帝只是一个旁观者……人类的思想和创造愈发重要了。”据材料判断，达尔文和进化论的贡献是 (　　)
A．否定了教会关于生命起源的学说
B．促进了物理学和天文学发展
C．打破了教会对生物学研究的垄断
D．确立了理性主义的思想观念
解析：根据“将有机生命从宗教制度中解放出来”“上帝只是一个旁观者”等信息可知，达尔文的进化论否定了教会关于生命起源的学说，故A项正确；进化论是生物学的成就，与物理学和天文学无关，故B项错误；根据“达尔文之前，生物学的主要研究者是业余爱好者和神职人员”可知，教会并未垄断生物学研究，故C项错误；启蒙运动确立了理性主义的思想观念，故D项错误。
4．[2021·抚顺市高三统考]达尔文在系统地阐述了“自然选择”原理之后，没有匆忙发表他的思想。他认识到，在当时的情况下，他的学说注定要引起强烈反对。这说明 (　　)
A．传统社会观念严重影响科学发展
B．达尔文最先解释了物种的起源
C．前人已经详尽地阐述了同样的思想
D．进化论尚未得到教会承认
解析：材料“在当时的情况下，他的学说注定要引起强烈反对”表明传统社会观念严重影响科学发展，故A项正确；达尔文并不是最先解释物种起源的人，之前还有神创说，故B项错误；达尔文的进化论发展了前人的思想，但是前人并没有阐述他的思想，故C项错误；进化论的提出会冲击教会的神创说，达尔文不急于发表，说明教会的阻力很大，故D项错误。
5．[2021·贵州贵阳模拟]爱因斯坦认为，相对论彰显了科学家用想象力构造理论的自由，形成了强调自由构造的科学思想，在此思想影响下，20世纪的绘画和建筑领域兴起了构成主义，心理学和教育学领域兴起了构造主义，历史学和社会学领域兴起了建构主义。这表明(　　)
A．科学发展改变人们认识世界的角度和方式
B．人的思想自由是人类文明取得突破的基础
C．想象力是现代科学最根本的特征
D．科学思想可全盘照搬到其他领域
解析：在爱因斯坦看来，20世纪科学的重大发展——相对论的提出源于思想的自由，这种思想自由又推动了绘画和建筑领域、心理学和教育学领域、历史学和社会学领域的新思想形成，故选A项；人类文明取得突破的基础是社会经济的发展，而题干主旨是科学发展与思想进步的联系，排除B项；客观真理性是现代科学最根本的特征，科学把想象力限制在一个合理的范围内，没有想象力，就无法推动科学进步，没有科学，想象力也无法区分现实、幻境和未来，排除C项；D项夸大了科学思想的作用与范畴，排除D项。
6．[2021·临沂市教学质量检测考试]“经典物理学几乎在各个分支学科里都建立起了严密的数学形式，使得物理学家们可以怀着一种自豪的心情进入20世纪。但是正当人们准备庆贺经典物理学大厦落成的时候，一系列新的实验发现向这幅刚刚形成的世界图景接二连三地提出了有力的挑战。”形容这一现象最贴切的诗句是(　　)
A．“稻花香里说丰年” B．“柳暗花明又一村”
C．“山雨欲来风满楼” D．“从今稳步上天霞”
解析：根据材料可知，20世纪初爱因斯坦提出相对论的背景，即牛顿经典力学面临着挑战，“山雨欲来风满楼”比喻局势将有重大变化的迹象和气氛，故选C项；“稻花香里说丰年”指群蛙在稻田中齐声喧嚷，争说丰年，与挑战无关，排除A项；“柳暗花明又一村”形容前村的美好春光，后借喻突然出现新的好形势，与挑战无关，排除B项；“从今稳步上天霞”指从现在起形势越来越好，与挑战无关，排除D项。