（全国通用版）2019版高考历史大一轮复习 第十六单元 近代以来世界科技发展及文学艺术 第30讲 近代以来世界的科学发展历程学案

第30讲近代以来世界的科学发展历程考纲要求考情分析命题趋势1了解经典力学的主要内容；认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。2知道相对论、量子论的主要内容；认识其意义。3简述进化论的主要观点。4以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。5以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响2017天津卷，102017江苏卷，152016北京卷，372016海南卷，22侧重于考查对经典力学、相对论和进化论等内容的识记或者辨析，对科技成果的评价以及科技进步对人类社会产生的影响分值：225分考点一物理学的重大进展与探索生命起源之谜(见学生用书P156)1经典力学(1)奠基者：伽利略。背景：_文艺复兴_运动不仅解放了人们的思想，也推动了科学研究。成就：通过实验，发现_自由落体定律_等物理学定律；自制望远镜观察天体并取得大量成果。意义：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，经典力学体系的创立和发展奠定了基础。(2)创立者：牛顿。标志：1687年，牛顿出版_自然哲学的数学原理_提出物体运动三大定律和万有引力定律。特点：以实验为基础，以_数学_为表达形式。意义：标志着近代科学的形成；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，人们发现了海王星等。(3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。2相对论的创立(1)背景：19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。(2)提出：20世纪初，由_爱因斯坦_提出。(3)内容狭义相对论：物体运动时，质量随着物体运动速度的增大而增加，时间和空间随着物体运动速度的变化而变化。广义相对论：空间和时间的性质取决于物质的_运动情况_和物质本身的分布状态。(4)意义是物理学领域的一次重大革命，它否定了经典力学的_绝对时空观_，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。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。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论理论要晚。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。3量子论的诞生与发展(1)背景19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，打开了_原子_的大门。实验表明微观的粒子运动不能用_经典力学_的理论来说明。(2)诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出_量子假说_。(3)内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。(4)发展爱因斯坦利用量子理论成功地解释了_光电效应_。丹麦玻尔提出了有关原子的量子理论。20世纪30年代，_量子力学_建立。(5)影响量子论使人类对_微观世界_的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。与相对论一起构成了现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。4生物进化论(1)背景基督教坚持上帝创世说，生物学研究进展缓慢。文艺复兴后，面对现实，重视实践的追求蔚然成风。资产阶级革命和_工业革命_的发生，使人们视野开阔，思想开放。_细胞学说_的确立，为生命科学的研究奠定了基础。(2)奠基拉马克的早期生物进化思想提出了生物从低级向高级发展进化的观点。提出“用进废退”和“_获得性遗传_”两个原则。(3)标志：1859年，达尔文发表物种起源。(4)内容一切生物都经历了从低级向高级、从_简单到复杂_的发展过程。提出“物竞天择，适者生存，_自然选择_”的原理。(5)意义：有力挑战了封建神学的创世说；达尔文被称为“生物学领域的_牛顿_”。“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，而是限制和缩小旧理论的作用范围，把旧理论作为新理论的某种特征包含在其中。”下列最能说明此观点的是(A)A经典力学与相对论 B神创论与进化论C经典力学与量子论 D相对论与量子论解析牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，这些定律只有在物体低速运动的情况下才适用；爱因斯坦的相对论否定了牛顿的时空绝对论，揭示了时间和空间的本质属性，并提出了质量互化原理；相对论否定了牛顿的绝对时空观，但并非是全盘的否定，它是对牛顿力学的继承和发展，它把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。A项符合题干要求。(见学生用书P157)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。【例题】伽利略通过梁的弯曲试验和分析，指出对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例；1685年牛顿发现万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。从中可以看出近代自然科学的特征之一是(D)A实验是近代科学研究的方法B物理学居于核心和基础地位C侧重于逻辑推理和理论概括D数学成为其主要的表达方式解析题干中“半径立方成比例”“平方成反比”“乘积成正比”等信息都是数学的表达方式，体现出了与数学的关系，故D项正确。1牛顿在其原理序言中阐述了他探讨自然现象的方法：“从运动现象来研究自然力，而后从这些力去论证其他现象。”自原理问世300年以来，我们已经见证了牛顿研究方法的罕见的成功。这说明牛顿的方法与理论(A)A可适用于解释和预见部分自然现象B体现出实验与数学计算结合的特征C在实践中被证明它的实际价值有限D足以解释自然界中的各种物理现象解析牛顿认为可以“从这些力去论证其他现象”，“我们已经见证了牛顿研究方法的罕见的成功”，说明牛顿的方法和理论可适用于解释和预见部分自然现象，故A项正确。2“从点光源发射出来的光束的能量在传播中不是连续分布在越来越大的空间之中，而是由数量有限的、局限在空间各点的能量子所组成，这些能量子只能整个地被吸收或产生出来。”这一理论的提出(D)A科学精准地描述宇宙运行规律B颠覆了人们对宏观世界的理解C是为了解决热辐射问题的疑点D深化了人类对微观世界的认识解析量子论出现改变了人们认识微观世界，故D项正确。考点二从蒸汽机到互联网1“蒸汽时代”的到来(1)背景17世纪末，英国取得了_资产阶级革命_的胜利，为经济发展扫清了障碍。18世纪，随着_工场手工业_的发展，应用机器进行生产成为可能。科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。(2)过程改良：18世纪80年代，_瓦特_制造了联动式蒸汽机，采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。应用：蒸汽机作为动力应用于各工业部门。推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲、北美被广泛采用。(3)影响解决了工业发展中的动力问题，推动人类社会由此进入_蒸汽时代_。机器大工业生产的出现，使真正意义上的_社会化大生产_形成。在工业化进程中，形成了许多工业城市，英法美等国家成为工业国家。蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使世界各地的联系更加密切。2电气革命的出现(1)条件：1831年英国科学家法拉第发现_电磁感应_现象。(2)过程随着_发电机_和电动机的发明和使用，电力成为一种新能源。长距离的输变电技术日趋成熟。(3)影响使得机器的使用更加普遍，促成了新兴工业部门和新技术的出现，促进工业的迅速发展，人类进入电气时代。生产力的迅猛发展改变着_社会结构_和世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治。生产和资本的集中促成了_垄断组织_的形成。使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。3信息技术的发展(1)进程1946年，美国研制成世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础。1969年，美国建立了包括四个站点的网络，促成了互联网的产生。20世纪90年代以后，互联网进一步发展为_全球信息网_。(2)影响积极：_信息化社会_开始出现；信息经济在世界各地全面发展，加快了_经济全球化_的步伐；传统产业获得新的发展；改变着人们的工作方式、生活方式和社会交往方式。消极：网络给人们特别是青少年带来一定的负面影响。二战后机器人和其他代替劳动力装置的采用激起了人们更多地减少工作时间的期望。但1992年美国人就曾断言，“唯一的选择就是失业或休息”。在这个机器人和计算机时代，美国出版了名为过分劳累的美国人的书籍，日本人则创造了一个词汇“过劳死”。这种现象从本质上说明(D)A科技的飞速发展带来了严重的社会危机B科技的快速革新导致人们就业竞争激烈C科技的进步严重威胁了人们的身心健康D科技进步亟须思维方式和价值观念改变解析根据题干中“二战后机器人和其他代替劳动力装置的采用激起了人们更多地减少工作时间的期望”这句话可知，科技的进步需要人们的思维方式和价值观念随之改变，故D项正确。(见学生用书P158)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。【例题】如果说昔日的机器仅有“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(B)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材料反映的是第三次科技革命产生的新能源机器，没有体现艺术“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，而是利用新能源发展科技，故C项错误；材料所要说明的能源革命是由科技的发展促进的，而不是在说环境问题，故D项错误。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(B)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结合所学知识，第一次工业革命发生在世界主要的资本主义国家范围内，所以第一次工业革命的“机械化”也只能是指主要资本主义国家实现了机器的广泛应用，而非世界范围内，故A项错误；第二次工业革命带来大工业生产，形成了垄断组织，生产和资本高度集中，此即第二次工业革命的“规模化”，故B项正确；科学和技术开始紧密结合属于第二次工业革命的特征，科学和技术在第三次工业革命中则是高度结合，故C项错误；新能源指的是传统能源以外的非常规能源，第一次工业革命能源是煤炭，第二次是电力和石油，第三次是核能、原子能，其中煤炭、电力、石油属于常规能源，所以“三次工业革命都依赖新能源开发和利用”的表述错误，故D项错误。2二战后，出现了世界性劳动分工和产业结构和调整，资本主义企业的管理模式、组织经营模式等也发生了变化。这种调整或变化出现的主要原因是(A)A科学技术的进步和发展 B国家垄断资本主义发展C企业经营思想发生变化 D劳动者素质进一步提高解析二战时期，出现了第三次科技革命，带来了生产力的发展，世界经济出现了劳动分工和产业结构的调整，企业管理模式、经营模式等变化，故A项正确；国家垄断资本主义发展是生产关系的变革，不是材料中劳动分工和产业结构等生产力领域调整的主要原因，故B项错误；企业经营思想变化不是导致世界性劳动分工和产业结构调整的主要原因，故C项错误；劳动者素质也不是导致世界性劳动分工和产业结构调整的主要原因，故D项错误。(见学生用书P158)【典例1】(2017江苏卷)英国哲学家培根倡导一丝不苟地记录经验性的实验，促进科学的发展；法国哲学家笛卡尔主张用数学法则作为表述人类理性的最高法则，从事科学研究。17世纪一位科学家承袭了他们的传统，他创立的理论体系()A揭示了基本的宇宙法则B奠定了现代物理学理论基础C确立了太阳中心说理论D阐明了时间空间的本质属性【答题送检】来自阅卷名师报告错误致错原因B奠定了现代物理学理论基础的是20世纪初提出的量子论和相对论C创立太阳中心说理论的是哥白尼D爱因斯坦在相对论中揭示了时空的本质属性【解析】根据材料可知“17世纪”的这位科学家承袭了前人的传统(培根的实验方法、笛卡尔的数学法则)，联系所学可知这位科学家是牛顿，他创立了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系，精确描述了宇宙运行的法则，故A项正确。【规范答题】A【典例2】(2017天津卷)对下图信息的解读，表述正确的是()A科技发展带来生产方式变化B科学发挥最重要的作用C劳动者的劳动强度越来越大D信息化普及贯穿全过程【答题送检】来自阅卷名师报告错误致错原因B材料体现了科技的重要作用，但没有与其他内容进行比较，不能体现科学是否发挥了最重要的作用C图片没有体现劳动者的劳动强度，而且科技使生产越来越机械化、信息化，实际上劳动者的劳动强度应该是降低了D信息化只体现在第三次和第四次工业革命中，前两次工业革命没有体现【解析】随着工业革命的进行，生产方式出现了由开始机械化、批量生产到电脑操作生产再到信息整合生产等变化，体现了科技发展改变生产方式，故A项正确。【规范答题】A1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(B)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。220世纪80年代，西欧国家纷纷采取措施以解决科技落后于美、日的问题。法国制定的“研究开发基本法”以信息技术为首要开发领域，联邦德国实施为期5年的信息技术研究开发计划，英国则开始了高级信息技术发展计划。上述现象的出现反映了(D)A欧洲经济领域合作加强B世界经济多极化趋势加强C知识经济受到各国重视D世界经济竞争的日趋激烈解析从材料信息可知，当今世界发达国家间科技竞争激烈，科技竞争又是各国经济竞争的关键，故选D项；材料信息无法体现欧洲经济领域合作加强，故A项错误；材料信息无法体现经济多极化趋势加强，故B项错误；材料只涉及西欧国家未涉及其他国家，故C项错误。1(2016海南卷)自1962年世界上第一个机器人研制成功至今，机器人的发展经历了三代，即操纵型机器人、自动型机器人和智能型机器人。机器人的使用(D)A缓解了人口压力B促进了经济持续繁荣C推动了经济全球化进程D体现了科学技术的综合运用解析机器人的使用是包括计算机技术等诸多科学技术的综合运用，故D项正确；机器人的出现可以节约人力，但并不会缓解人口压力，故A项错误；机器人的使用并不会促进经济的持续繁荣和经济全球化进程，故B、C两项错误。2(江苏卷)“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)A牛顿 B达尔文C爱因斯坦 D普朗克解析从题干材料信息可知，这一“科学革命”挑战了宗教神学的权威，使人类第一次用新的视角认识自然，重新审视自身的价值和能力，符合牛顿经典力学体系的影响，A项正确。10