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1、届高三历史一轮复习专题十五近现代中外科技与文化第44讲近代以来科学技术的辉煌讲义2018届高三历史一轮复习 专题十五 近现代中外科技与文化 第44讲 近代以来科学技术的辉煌讲义 新人教版把握历史脉络本专题主要讲述了近现代世界科技、文学艺术的发展和现代中国的科教文化，主要包括三条知识主线：近代以来，从经典力学的建立到相对论、量子理论的提出，人类对世界变化的认识开始由宏观世界深入到微观世界。生物学领域经历了由创世神话到生物进化的理论演变，在一定程度上破解了生命起源之谜。三次科技革命分别使人类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。19世纪以来，世界文学艺术名家辈出、杰作

2、纷呈，出现了浪漫主义、现实主义和现代主义等各种流派；电影和电视艺术极大地丰富了人们的文化生活，推动了社会的发展。现代中国的文学艺术在“双百”方针指导下，呈现出繁荣发展的局面，具有阶段性、多样性、人民性的鲜明特点；教育发展经历了奠基、动乱中的教育到新时期教育的复兴，形成了完整的国民教育体系，“科教兴国”战略成为全国人民的共识。新中国成立以来，国家重视科技发展，中国的科技取得了重大突破，特别是改革开放以来有了迅猛的发展。从“两弹一星”到载人航天、农业、计算机与生物技术领域取得突飞猛进的发展，某些领域达到国际先进水平。第44讲近代以来科学技术的辉煌近代物理学的奠基人和革命者 _(一)经典力学认识史上

3、的飞跃1背景：教会长期奉亚里士多德学说为教条、伽利略自由落体定律的创立。2创立标志：1687年，英国科学家牛顿发表自然哲学的数学原理。3主要内容(1)牛顿的运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。(2)万有引力定律，是人类认识史上的飞跃。4意义：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，推动了近代自然科学的发展。(二)量子论驱走乌云的太阳1创立：1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，同年，发表关于正常光谱能量分布定律的理论，标志着量子理论的诞生。2应用(1)1905年，爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应。(2)1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论。(3)

4、奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。3意义：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。(三)相对论爱因斯坦的“时空”1创立：1905年，爱因斯坦发表了论动体的电动力学，标志着狭义相对论的诞生。时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。2发展：1916年，爱因斯坦建立了广义相对论，认为物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。3意义(1)相对论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极其深远的影响。(2)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。追寻生命的起源 _(一)近

5、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基础。(二)达尔文的进化论1基础：法国生物学家拉马克提出生物进化观点，肯定了环境对物种变化的影响。2诞生：1859年，达尔文出版了物种起源。3内容：物种从低级到高级不断进化发展；物竞天择和适者生存成为进化规则。4意义：证明了整个有机界都由长期发展进化而来，致命打

6、击上帝创造万物说。(三)造物主的落寞进化论的发展与传播1赫胥黎与威尔伯福斯主教的大辩论：焦点是物种起源一书。这场辩论以进化论者的胜利告终。2进化论的进一步传播：1863年，赫胥黎发表人类在自然界中的位置，论证了“人的构造和其他动物一样”，使人猿同祖论进一步得到了确立，促进了进化论的传播。人类文明的引擎和向“距离”挑战 _(一)蒸汽时代1历程(1)1705年，纽可门等人制造出大气活塞式蒸汽机。(2)1782年，瓦特研制连杆曲柄传动装置，使蒸汽机得到广泛使用，成为生产部门和交通运输部门“万能的原动机”。2影响(1)“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。(2)工厂大量出

7、现：历史跨入了蒸汽时代。(3)交通工具的改进：1803年富尔顿制成汽船，1814年，史蒂芬孙制成蒸汽机车。(4)机器制造业诞生：19世纪初，机械加工制造业诞生，近代工业生产体系最终确立。(二)电气时代1电力的发明和应用(1)1831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。(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(1)19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。(2)1887年，狄塞尔发明了柴油机。(3)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，这也推动了石油开采、石油化工和化学工业的发展。3

8、化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药。(三)交通和通信的进步1立体交通的诞生(1)交通工具的发明1885年，德国工程师卡尔本茨和戴姆勒分别独立制成了最早的汽车。1887年，人们把内燃机装配到轮船上。1903年，美国莱特兄弟发明飞机。(2)影响：推动人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。2穿越大洋的电波(1)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机。(2)1876年，贝尔发明了电话机。(3)意大利人马可尼1902年和1916年试验无线电通信技术成功。3改变世界的网络(1)互联网技术：是电子计算机与通信技术相结合的产物。(2)影响大大缩小了全球空间距离，使全人类进行快速的信息交流与共享

9、。通过“信息高速公路”使信息实现高效率的传输。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。【精巧点拨】“一、二、二”认识牛顿力学体系【易错提醒】有关近代物理学的几个误区伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础，标志着物理学的真正开端；牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成。爱因斯坦的相对论的提出比普朗克的量子理论要晚。爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。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。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。【精巧点拨】达尔文的进化论【精巧点

10、拨】蒸汽机与工业革命的关系【名师指津】瓦特改良蒸汽机的意义【图解历史】“电气时代”【辨析对比】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。【知识图解】拉近地球距离的发明【名师指津】(1)立体交通工具发明的主要条件是内燃机发明和应用及石油开采业和石油化学工业的发展。(2)网络技术是现代信息技术的代表，它的出现和广泛应用于政治、军事、经济以及社会生活的各个层面，引发一系列社会变革，成为全球化时代的技术特

11、征。可以说，现代信息技术对人类社会的影响是前所未有的。答题术语1近代自然科学革命首先从天文学领域开始，哥白尼“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量子理论与相对论，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。31859年，达尔文的物种起源出版。其主要观点有：生物是不断进化的；生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。4蒸汽机的发明和应用，推动了工业革命向纵深发展，人类社会进入蒸汽时代。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。现代信息技术将把

12、人类带入信息文明时代。1从人文精神之源到科学理性时代(1)以“人”为核心构建知识体系：人的觉醒希腊先哲的精神觉醒；人的发现文艺复兴巨匠的人文风采；人的解放挑战教皇的权威；人的智慧理性之光；人的力量近代科学技术革命。(2)人类面对的“四大问题”：人应该过怎样的世俗生活文艺复兴；人应该过怎样的心灵生活宗教改革；人应该过怎样的政治生活启蒙运动；人应该过怎样的幸福生活科技革命。(3)人类的“四个解放”：文艺复兴把人从神权的枷锁中解放出来；宗教改革把人从教权的控制中解放出来；启蒙运动把人从王权的压迫中解放出来；科技革命把人从自然的束缚中解放出来。(4)世界现代意识的兴起：文艺复兴肯定了人的价值、欲望以及

13、对现实幸福的追求；宗教改革使人获得了精神上的自由和灵魂得救的自主权；启蒙运动激发了人追求理性的勇气和决心；科技革命建立了人在自然界中的自信。四场运动共同推进了人类在精神层面的自立、自主、自觉和自信。2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

14、方法，确立了一系列定量的科学定律。提升点一单列视点近代科学发展的原因和影响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。(美)斯塔夫里阿诺斯全球通史探究：(1)根据史料一并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。教你读史由“文艺复兴时期的人文主义的学术成就”得出人文主义的发展；由“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”得出工匠地位

15、提高。提示资本主义工商业的发展刺激了生产对技术的需求，为近代科技的发展提供了工具和手段；资产阶级革命为资本主义发展、科技进步开辟了道路；人文主义和理性精神促进了思想解放；工匠地位提高。史料二正如伏尔泰所说的，“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探究：(2)根据史料二并结合所学知识，说明“永恒的法则”在人类文明史上产生的历史作用。论从史出史料二中“永恒的法则”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。提示构成了近代力学体系，完成了

16、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。近代科学发展的原因原因社会原因资本主义的发展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 视角1从探求原因角度命题近

17、代以来，天文学、物理学和生物学等自然科学领域都有了巨大突破，人类对自然界的认识有了大飞跃。高考会考查近代科技发展的原因。对点1(2017安徽江南十校高三联考)爱因斯坦说：“他伟大而清晰的观念，作为自然哲学领域里整个近代概念结构的基础，将永远保持它独特的意义。”下列著作为“他伟大而清晰的观念”奠定基础的是()解析：选A。材料中的“他”指的是牛顿，“他伟大而清晰的观念”是指经典力学，为经典力学的创立奠定基础的是伽利略的研究，故A项正确；自然哲学的数学原理是英国科学家牛顿的著作，阐述了牛顿的经典力学，成为整个近代物理学的重要支柱，故B项错误；纯粹理性批判被公认为是德国哲学家伊曼努尔康德流传最为广泛、

18、最具影响力的著作，同时也是整个西方哲学史上最重要和影响最深远的著作之一，故C项错误；达尔文的物种起源论证了自然界中生物是不断进化的，打破了基督教宣扬的上帝创造万物说，故D项错误。 视角2从科技发展角度命题高考对此部分命题一般注重考查对近现代科技发展的成就、特点等内容的识记或辨析。对点2“随着科学的发展，人们的心理素质发生了深刻的变化。一种怀疑、反思批判意识和以具体的经验事实与严谨的逻辑推理代替似是而非的经院思辨，以明晰的自然定律代替神秘的宗教启示的理性主义精神产生了。”此处“科学”的典型代表是()A经典力学 B蒸汽机C量子论 D相对论解析：选A。牛顿的经典力学对自然界的力学现象做出了系统的、合

19、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，与材料内容相符，故A项正确。提升点二单列视点科学技术的进步对社会发展的影响史料一科学开始对工业没什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的科技发明，极少是由科学家们做出的，相反，它们多半是由非凡才能的技工完成的。不过1870年以后，科学开始起了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家全球通史1500年以后的世界探究：(1)根据史料一，概括指出两次工业革命的特点分别是什么？教你读史史料一前两句话主要说明第一次工业

20、革命中的发明主要是靠技工的经验和技巧。后三句话说明电气时代的发明主要依靠精密的实验，且发明家主要是科学家。提示第一次工业革命：科学对工业生产影响不大，科技发明多半由技工完成。第二次工业革命：科学与技术紧密结合(科学发挥了更加重要的作用)。史料二近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这一时期的一系列成果，是现代科学技术的基础。现代科学的发展更是将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度。国际金融危机发生以来，世界主要经济体纷纷采取措施，加大对科技和教育的投入，应对国际金融危机，布局未来发展，培养新的竞争优势。摘编自中国科学院2010科学发展报告等探究：(2)综合上述史料，指出史料二中“这一时

21、期的一系列成果”对社会经济发展的促进作用，分析世界主要经济体为何要加大科技投入？教你读史史料二说明科技成为引领经济发展的主要动力，科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素。提示促进作用：人类先后进入“蒸汽时代”“电气时代”；促进了资本主义世界市场的形成和发展。加大科技投入的原因：科技成为引领经济、社会发展的主要动力；科技创新能力成为当代国际竞争力的关键因素；促进产业结构调整，摆脱金融危机。综合三次科技革命，理解“科技革命是一把双刃剑”1积极影响(1)极大地提高了生产力。(2)人们的生活水平普遍提高。(3)政治上要求进一步民主化，使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利。(4)第一次工业革

22、命巩固了资本主义各国的统治基础；第二次工业革命后形成了垄断组织，部分地克服了资本主义生产的无政府状态；第三次科技革命中互联网产生，更加方便了人们的生活。(5)扩大了人类对自然的认识和征服能力。2消极影响(1)资本主义国家加紧了对殖民地、半殖民地的掠夺，加剧了当地的贫穷与落后。第三次科技革命进一步扩大了发达国家与发展中国家的经济差距。(2)造成对环境的污染日趋严重。(3)如果无限制地发展工业，必然会造成资源的浪费和枯竭。(4)互联网给人类带来了巨大的挑战。信息泛滥、垃圾信息、网络犯罪等，都给社会经济的发展带来了不利的影响。一些青少年沉溺于网络，不能自拔，对他们的生活和学习工作产生了极大的负面影响

23、。 视角1从对比角度命题前两次工业革命虽然都对社会生产产生了深远影响，但是二者有很多不同，可以从动力源、科技成就、影响等方面进行比较。解题时需结合前两次工业革命的基本史实来分析。对点1有学者在一次演讲中提到，过去二百多年中，人类经历的三次工业革命的特征：第一次工业革命是机械化，第二次工业革命是规模化；第三次工业革命则是深度全球化背景下的“个性化”，关于三次工业革命，下面论述正确的是()A“机械化”是指世界范围内机器广泛应用B“规模化”是指生产和资本的高度集中C“个性化”是指科学和技术开始紧密结合D三次工业革命都依赖新能源开发和利用解析：选B。第一次工业革命实现“机械化”，是指手工生产被机器生产

24、取代，不是指世界范围内机器广泛应用，故A项错误；第二次工业革命，出现了生产和资本高度集中的垄断组织，实现了规模化生产，故B项正确；科学和技术开始紧密结合是第二次工业革命的特点，“个性化”是第三次工业革命的特征，故C项错误；第一、二次工业革命分别采用了煤、石油等新能源，第三次工业革命以高科技为特征，使用新能源但并非依赖新能源，故D项错误。 视角2从综合角度命题从社会政治、经济、文化等角度考查近现代科技对人类生活和社会进步的推动作用，例如从生产力的飞跃、生产关系的变革、阶级关系的巨变、世界市场的形成、国际关系的影响等方面，考查对近现代科技革命深刻影响的认识。对点2(2017石家庄高三调研)如果说昔

25、日的机器仅有“骨骼肌肉”，那么今天的机器除了“骨骼肌肉”之外，还有相当发达的“神经系统”。今天的“骨骼肌肉”也有了崭新的内容，例如动力机，除了蒸汽机、电动机之外，越来越多地采用核能、化学能、太阳能、光能等新能源的发动机。这些变化反映了()A人们对未来世界的艺术想象力B科技革命对生产力的巨大推动C技术变革导致社会分工的细化D环境问题引发世界性能源革命解析：选B。材料反映的是第三次科技革命产生的新能源机器，并不是“人们对未来世界的艺术想象力”，故A项错误；科技是第一生产力，对生产力有巨大推动作用，故B项正确；材料没有体现社会分工，故C项错误；材料所要说明的是能源革命是由科技发展促成的，故D项错误。

26、提升点三综合视点近现代自然科学的发展和三次科技革命复习备考时，一要注意理解近现代物理学、达尔文进化论等科学成就；二要从科技对社会发展进步角度，认识科技推动社会发展的作用，适当链接文艺复兴、启蒙运动与近代中国思想解放潮流，理解科技发展与思想解放的相互关系等；三要从中西联系或模块联系的角度，对比理解认识中外科技的不同。1科技发展推动社会进步(1)牛顿经典力学和热学引发了第一次工业革命，人类进入“蒸汽时代”，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。(2)进化论传入中国成为维新变法运动和新文化运动的思想武器，推动了中国社会的进步。(3)蒸汽机的发明，解决了工业革命的动力问题，推动了社会生产力的发展

27、；电气技术的应用，极大地推动了工业生产的发展，人类从此进入了“电气时代”。(4)相对论为人们提供了辩证地看世界的途径，量子理论带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展。(5)信息技术推动了“新经济”的诞生，推动了全球化的发展，改变了人们的思想观念、思维方式和生活方式。2近代以来科学技术的影响项目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)革命也为科技的发展提供了条件思想上思想解放促进了科技的发展，科技的发展又为思想解放创造了条件社会生活

28、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负面影响上科技是把双刃剑，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3.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。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近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱

29、之一地心说，给神学以极大冲击。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。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。针对训练马克垚主编的世界文明史中写道：“牛顿革命的影响远远超出了自然科学的范畴，事实上极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候。”这主要说明牛顿革命()A激发了法国人极富玄想的探索精神B促进了文艺复兴运动的开展C确立了理性化或科学化的思维传统D推动了宗教改革运动的兴起解析：选C。题干中“极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候”体现出牛顿革命影响了整个欧洲的思想，故A项错误；牛顿力学产生于17世纪晚期

30、，而文艺复兴运动开始于14世纪，故B项错误；题干中“极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候”体现出牛顿革命确立了理性化或科学化的思维传统，故C项正确；宗教改革运动早于牛顿革命，故D项错误。随堂演练一、选择题11727年春，伏尔泰参加了牛顿的葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事。该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明()A科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展B跨国文化交流促进了科学思想的传播C18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声D18世纪早期法国思想自由度逊于英国解析：选B。法国的启蒙思想家伏尔泰通过参加英国科学家牛顿的葬礼，得知了牛顿通过苹果落地获得启发进而发现万有引力定律的故事，并将其传遍世界，同时也传播了牛顿的科学思想，因此B项符合题意。材料中没有体现科学团体的信息，A项排除。C、D两项在材料中没有体现，排除。2(2017赣州高三