版高考历史模块三近代以来科学技术的辉煌和19世纪以来的文学艺术第31讲近代以来科学技术的辉煌学案.docx
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版高考历史模块三近代以来科学技术的辉煌和19世纪以来的文学艺术第31讲近代以来科学技术的辉煌学案
专题十五近代以来科学技术的辉煌和19世纪以来的文学艺术
近代以来，科学技术辉煌，从经典力学的建立到相对论、量子论的提出，呈现出人们对世界认识的变化开始由宏观世界深入到微观世界。
生物学领域经历了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，改变了人类的生活方式和世界的面貌。
19世纪以来，世界文学艺术名家辈出、杰作纷呈，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。
第31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
思维升华——经典力学的建立是人类认识上的巨大飞跃
（1）它对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
（2）它适用于太阳系、一切天体运动以及宇宙中的所有物体。
（3）它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。
（4）它使科学摆脱了神学的束缚，向前发展。
（1）牛顿是近代自然科学的集大成者，他的经典力学不仅奠定了近代物理学的基础，而且为整个自然科学的发展提供了一个理论基础。
爱因斯坦是近代科技的终结者和现代科技的开创者，他的相对论引发了物理学革命及科学思维革命。
（2）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。
相对论发展了牛顿力学，揭示了时间、空间的可变性，打破了传统的绝对时空观。
[史论术语——填后背诵]
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初步建立，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，量子理论提供了新的关于自然界的表述方式和思考方法。
（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。
进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界产生了巨大的震动。
19世纪末20世纪初，面对中华民族的严重的危机，中国的爱国知识分子纷纷著书翻译，积极宣传和介绍进化论思想。
他们高呼“物竞天择”“适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。
他们还把达尔文进化理论当做改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命，梁启超用进化论阐述君主立宪取代君主专制的必然性。
严复翻译《天演论》，是系统地将近代西方进化论介绍到中国的第一人。
2.达尔文被称为“生物学领域的牛顿”的原因
（1）有力地挑战了封建神学创世说。
（2）促进了欧洲的思想解放，人们的世界观发生根本性变化。
（3）正如17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象的研究领域驱逐出去一样，达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
[史论术语——填后背诵]
①早期进化论思想的出现，对生物进化论的创立，产生了积极的影响。
自然选择和适者生存是进化论的基本观点。
②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。
③由于世界观和论证方法的分歧，导致科学与宗教的尖锐对立。
18世纪60年代到19世纪中期，资本主义生产经历了一场机器大生产取代手工工场的技术革命，历史上称这一发展过程为工业革命或产业革命。
而蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，它不仅解决了工业发展的动力问题，而且有力地推动了一系列新兴工业部门的兴起，掀起了发明和使用机器的热潮。
蒸汽机在工业革命中起了最重大的作用，使社会生产力发展水平的主要标志——生产工具进入蒸汽时代，蒸汽机成为时代的象征。
人们称工业革命时期为“蒸汽时代”。
时代
动力（能源）
信息传播方式
工业革命前
人力、畜力等
马匹、飞鸽等
蒸汽时代
蒸汽机
蒸汽机车、轮船
电气时代
电力、石油
电话、留声机、飞机、汽车
信息时代
原子能（核能）
互联网
2.工业革命中各领域、各部门相互影响
（1）飞梭的发明，提高了织布的速度，纺纱供不应求，所以出现“珍妮机”等一系列纺纱技术的创新。
（2）“珍妮机”的出现促进了织布机的出现，受到自然条件的限制，人们对动力提出了新的要求，蒸汽机应运而生。
（3）蒸汽机的作用是极大地促进了机器的推广和普及，提高了生产效率，这就要求对大量的产品和原材料提供快速、便捷的运输工具，所以轮船、火车出现了。
3.科技对社会发展的巨大推动作用
（1）科技是推动人类社会发展的强大动力和杠杆。
科技的进步，使生产力不断提高，当生产力发展到一定阶段时，必然要求生产关系发生相应的变革，从而推动人类社会的不断发展。
（2）科学技术使生产力不断发展，从而使竞争力不断提高，即科技的进步提高了一个国家或企业的竞争力。
（3）科技的进步可以改变人们的生产方式、生活方式和思维方式，从而推动人类社会不断进步。
[史论术语——填后背诵]
①科学是人类关于自然的认识体系，技术是人类改变或改造环境的方法、途径及技能。
科学技术的进步在人类社会发展中越来越成为最重要的推动力之一。
②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。
现代信息技术将把人类带入信息文明时代。
③“缩短”人类的空间距离将大大加速人类文明发展的步伐，同时也使人类面临更多的共同问题；如环境污染、恐怖主义、毒品等。
④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”。
1．下图是16世纪末17世纪初，一位伟大的科学家向人们用实验的方法展示他的发现成果。
他发现的成果是（ ）
A．自由落体定律 B．万有引力定律
C．物体运动大定律D．广义相对论
解析：
选A 从材料“16世纪末17世纪初”“用实验的方法展示他的发现成果”并结合所学知识可知，意大利科学家伽利略利用比萨斜塔实验证实了自由落体定律，故A项正确。
2．一位科学家曾根据某理论提出如下预言：
引力场是一个弯曲的时空，在强引力场中光谱会朝红端移动，引力场会使光线发生偏移。
该理论（ ）
A．开创了以实验为基础的近代科学
B．推动人们深入认识微观世界
C．否定了经典力学的绝对时空观
D．是对量子理论的成功运用
解析：
选C 根据材料中“引力场是一个弯曲的时空”可知指的是时空的相对性，是对牛顿经典力学绝对时空观的否定，故C项正确。
3．20世纪初，现代物理学出现了重大进展，德国一物理学家指出：
“能量的释放和被吸收是以特定的不连续的单位或束的形式进行的，而并非像先前所想象的那样以平衡和连续不断的形式释放。
”这一理论的提出（ ）
A．开创了以实验为基础的近代力学
B．奠定了电气技术应用的理论基础
C．弥补了经典力学认识宏观世界的不足
D．是为了解决热辐射理论上的疑点
解析：
选D 结合所学可知材料描述的是德国普朗克的量子假说，是为了解决热辐射疑点而提出的，故D项正确。
4．尤瓦尔·赫拉利在《人类简史》中提道：
“早在数千年的时候，当时如果想要把热能转化成动能的话，唯一的办法就是依靠我们人类和动物在新陈代谢的过程之中把摄入体内的能量转换成肌肉的运动。
……工业革命为我们解决的一大问题就是能源转换的问题。
”工业革命哪一发明为我们解决能源转换问题（ ）
A．蒸汽机车B．轮船
C．珍妮纺纱机D．改良蒸汽机
解析：
选D “把热能转化成动能”“工业革命为我们解决的一大问题就是能源转换的问题”说明工业革命时期的能源转换是指从热能转变为机械能，结合所学可知改良蒸汽机是符合上述条件的，故选D项。
5．近年来，互联网行业的发展轰轰烈烈，有评论说实际上每个互联网企业基本都是“互联网＋企业”。
例如：
淘宝是互联网＋零售；小米是互联网＋制造；QQ是互联网＋通信等。
对此理解最准确的是（ ）
A．互联网改变着人们的生活方式
B．互联网的发展颠覆了传统行业
C．互联网使经济和产业结构发生了变化
D．互联网的发展使企业经济都虚拟化了
解析：
选C 材料中的“互联网＋企业”说明互联网的发展改变了传统的产业结构生产模式，故C项正确；A项材料未涉及，故A项错误；互联网促进了经济产业的发展，故B、D两项错误。
史料一 达尔文推翻了那种把动植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，探明了物种的变异性和承续性，第一次把生物学放在完全科学的基础之上。
——列宁
[教你读史]
史料一列宁高度评价达尔文进化论对欧洲科学界和宗教界产生的重大影响。
史料二说明进化论给封建神学以致命的打击。
史料三反映进化论对近代中国唤醒国人、挽救民族危亡的重大影响。
[史论形成]
生物进化论的影响
（1）对生物学是一次伟大综合，使其成为真正意义上的科学，并在方法上把“变化”“发展”的观念引入科学领域。
（2）有力地挑战了神创论，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。
（3）它所揭示的关于生命自然界辩证发展的规律，不仅结束了生物学中物种不变论的统治，也为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要基础。
（4）对处于国家危亡时期的中国思想界产生巨大震动，对整个世界都产生了积极影响。
史料二 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》
史料三 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》
主题二
人类文明进步的“原动力”——科技革命
史料一 事实上，在①18世纪和19世纪早期科技进步最明显特征之一就是，发明者中大部分是天才的修补工、自觉的机修工和工程师以及其他自学成才者。
许多事例表明，“实验方法”无法确定，不能准确描绘这一时期的科学和技术研究，“反复试验法”也许更恰当。
——R.卡梅伦《世界经济史》
史料二 科学开始时对工业没什么影响。
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种种发明，很少是由科学家们作出的。
相反，它们多半是由响应非凡的经济刺激的有才能的技工完成的。
不过，②1870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，它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。
——《全球通史·1500年以后的世界》
[教你读史]
史料一反映了蒸汽时代的发明主要依靠的是经验和技巧。
由①可知第一次工业革命的发明是依靠经验而不是依靠某种先进科学理论而完成的。
史料二反映了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。
由②可知第二次工业革命的发明创造是科学理论与生产技术紧密结合的产物。
[史论形成]
蒸汽机发明和电气技术应用的异同
蒸汽机发明
电气技术应用
同
①都是由于社会生产需要的作用而产生的成果
②都经历了较长时间的反复实践，通过科学实验得以产生并投入生产领域
③都是对前人探究成果的总结与升华
异
①主要在英国完成，代表人物是瓦特
②科学与技术尚未真正结合
③使人类进入蒸汽时代
①多国科学家的共同努力，代表人物是爱迪生
②科学与技术紧密结合
③使人类进入电气时代
1．近代科学发展的原因
[史料] 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。
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
[探究] 根据史料并结合所学知识，回答“科学革命”为何成为西方文明的独特产物。
[提示] 资本主义工商业的成长刺激了对技术的需求，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。
2．现代物理学的成就
[史料] 所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变……迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名……但真正的科学革命，实际上只发生过两次。
——马克垚《世界文明史》
[探究] 概括指出史料中两次“真正的科学革命”的成就，并说明两者之间的关系。
[提示] 成就：
第一次是17世纪的牛顿经典力学体系的建立；第二次是20世纪初建立的相对论。
关系：
是继承与发展关系。
爱因斯坦相对论否定了牛顿的绝对时空观，发展了牛顿力学。
（牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映的是物体高速运动的客观规律）
3．人类跨入信息时代
[史料] 从技术的角度来定义互联网，至少包含三个方面的内容：
首先，互联网是全球性的；其次，互联网上的每一台主机都需要有“地址”；最后，这些主机必须按照共同的规则（协议）连接在一起。
——XX百科
[探究] 史料中“互联网”是在何时出现的科技现象？
从“人文史观”的角度说一说其影响。
[提示]
（1）时间：
第二次世界大战以后出现。
（2）影响：
网络的广泛应用，使全人类进行相互间的信息交流与共享成为可能，大大缩小了全球空间距离；网上购物、空中课堂，资料查询等广泛应用，正以无法预料的速度、深度、广度改变着人类文明的进程。
一、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。
近代天文学革命就是在文艺复兴时期以人文主义为武器反对封建神学的斗争中开始的，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）随着工业革命的开展，生物学领域掀起了一场革命，进化论的观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论，极大地冲击了基督教神学思想，促进了人类思想的解放。
二、正确理解三次科技革命的影响
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。
题组一 物理学和生物学的发展
1．（2018·江苏高考）牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。
1927年，德国物理学家海森堡提出了测不准原理：
没有人能够确知一个电子的运动轨迹，因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。
与这一认识变化相关的是（ ）
A．经典力学的诞生 B．进化论的传播
C．电气革命的出现D．量子论的提出
解析：
选D 海森堡提出的测不准原理，反映了微观粒子运动的基本规律，帮助科学家更深入地了解世界，这与1900年普朗克提出的量子理论有关，故D项正确；经典力学诞生于17世纪，它在认识微观世界方面存在不足，故A项错误；进化论是有关人类起源的理论，与题干所述认识的变化无关，故B项错误；电气革命出现于19世纪70年代开始的第二次工业革命中，与题干所述探索微观世界的认识变化关系不大，C项错误。
2．（2015·江苏高考）“科学革命引发了观念形态的革命：
宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。
”此处“科学革命”的代表人物是（ ）
A．牛顿 B．达尔文
C．爱因斯坦D．普朗克
解析：
选A 牛顿提出了物体运动三大定律和万有引力定律，建立了经典力学体系，标志着近代科学的形成，这是人类认识史上对自然科学规律的第一次理论性的概括和综合，故答案为A项。
依据材料中的“第一次”，可排除B、C、D三项。
3．（2013·江苏高考）“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。
……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。
”上述“理论”的主要意义是（ ）
A．开创了以实验为基础的近代科学
B．预见海王星存在的准确性
C．弥补经典力学对时空认识的不足
D．发现能量辐射的运动原则
解析：
选C 由“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的”可知，该理论是牛顿经典力学以外的观点，弥补了牛顿经典力学的不足，所以答案为C项；A项是伽利略的成就，故排除；B项是指牛顿力学，排除；D项是指量子论，不符合题意。
4．（2011·江苏高考）菲利普·费尔南德兹—阿迈斯托在评价某科学家时指出：
在他的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。
物质和能量可以相互转换。
双胞胎以不同的速度衰老。
平行线可以交叉。
光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。
”这位科学家是（ ）
A．伽利略B．达尔文
C．牛顿D．爱因斯坦
解析：
选D “物质和能量可以相互转换。
双胞胎以不同的速度衰老。
平行线可以交叉。
光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”都是爱因斯坦相对论揭示的现象，D项正确；伽利略、达尔文、牛顿的科学贡献显然与题干材料中的现象无关，A、B、C三项均可以排除。
题组二 三次科技革命
5．（2014·江苏高考）英国学者怀特海论及近代西方科学精神时说：
人们“完全有意识地认识到……知识对技术进步的重要性，发现了抽象知识和技术进步相联系的方法，并且也看到了技术进步的无限前程。
”能够为这种观点提供论据的史实是（ ）
A．牛顿经典力学体系的建构
B．伽利略自由落体定律的创立
C．瓦特联动式蒸汽机的制造
D．法拉第电磁感应理论的应用
解析：
选D 由材料中“发现了抽象知识和技术进步相联系的方法”“近代西方科学精神”及所学知识可知，此时人们开始认识到知识与科技的紧密结合和相互促进作用。
这种观念的产生得益于第一次工业革命，在第二次工业革命中得到印证，故选D项。
6．（2010·江苏高考）英国曼彻斯特地区，在18世纪80年代初只有棉纺厂两家，短短的时间内棉纺厂发展很快；1802年52家，1809年64家，1830年99家。
以上现象出现的主要原因是（ ）
A．珍妮纺纱机推动工业发展
B．蒸汽动力的普遍推广
C．铁路交通大规模兴建
D．英国棉纺品大量涌入中国
解析：
选B 英国曼彻斯特地区棉纺厂的快速增加反映了生产力水平的提高，这与瓦特研制成的改良蒸汽机投入使用相关，B项正确；珍妮机与工厂大量建立无直接联系，A项错误；1814年史蒂芬孙发明火车机车，与题干信息不符合，排除C项；这一时期中国自然经济占据主导地位，英国纺织品在中国滞销，D项错误。
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