2019-2020年高三历史一轮复习 杰出的科学家导学案 人民版.doc

2019-2020年高三历史一轮复习 杰出的科学家导学案 人民版考点1李四光的主要事迹：留学归来报效祖国、创建地质力学、推动中国石油和其他矿产资源的开采。李四光的科学成就对中国社会发展的重大贡献。 2牛顿的成长历程，主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。牛顿在社会发展中的作用；牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。 3爱因斯坦的成长历程，主要科学成就：提出狭义相对论、广义相对论、光量子假说等。爱因斯坦对科学和社会发展的巨大推动作用。单元知识结构梳理中国地质力学的奠基人李四光留学经历：留学日本，学习造船；留学英国，学习地质1920年，回北京大学1950年春，回到新中国留学归来报效祖国为中国地质力学奠基寻找石油资源：推翻中国“贫油”论，为我国寻找油田提供了理论依据。寻找铀矿，发展核能事业对地震的生成与预测做了大量研究，成果饮誉海外创立地质力学其他领域成功运用近代科学之父牛顿数学：二项式定理以及微积分的初步算法光学：证明日光由七色光组成，说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；在关于光和色的新理论中提出了光的本质是“微粒”的见解。天文学：制造了世界上第一架反射望远镜力学：发表自然哲学中的数学原理，提出运动三大基本定律和万有引力定律，从而建立了经典力学的理论体系科学的研究方法：将实验作为得出科学概念的主要途径，后人总结为“归纳演绎”法爱因斯坦（1）提出：1905年6月，发表了论物体的电动力学，标志狭义相对论的提出。（2）基本原理：一是相对性，二是光速不变原理。（3）意义：改变了牛顿的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学的一次伟大革命。狭义相对论广义相对论(1)标志：1916年发表论文广义相对论的基础。 (2)基本原理：一是等效原理，二是广义相对性(3)意义：改变了人们对宇宙的认识，使天体和宇宙演变的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。为人类和平进步而斗争1905年，提出光量子假说。1921年，因光电效应研究获得诺贝尔物理学奖。他的研究推动了量子力学的发展。一战期间：爱因斯坦在一份仅有4人参加的反战宣言上签字一战后，积极致力于恢复各国人民的相互谅解30年代，反对法西斯，呼吁各国人民为和平而斗争二战期间，上书罗斯福，建议抢在德国之前研制原子弹致力于防止核战争，领导组织“原子科学家非常委员会”，出刊原子科学家公报冰川学方面：研究冰川打破洋神话，确立中国第四纪冰川。并运用此研究为成昆铁路选线、攀枝花钢厂选址等重大工程服务古生物学方面：创立蜓科化石鉴定的10条标准，被国内外古生物学普遍采用萌芽：1926年，发表地球表面形象变迁的主因正式提出：1945年，地质力学的基础和方法载入史册：1948年，在伦敦国际地质科学大会上作新华夏海的起源的报告系统总结：60年代初，地质力学概论，成为地质力学的代表作和里程碑量子力学基础知识过关一中国地质力学的奠基人李四光1.创立地质力学（1）萌芽：1926年发表 成为地质力学萌芽之作；（2）形成：1945年发表 正式提出“地质力学”名词；（3）1948年，在 国际地质学会作 ， “地质力学”从此被载入史册，李四光也被公认为地质力学的奠基人；（4）总结：20世纪六十年代完成 一书，成为其地质力学的经验总结、代表作、里程碑。2.其他科学领域的研究成果（1）古生物研究：创立 鉴定10条标准，可以较为准确的划分含煤的石灰二叠纪地层的先后顺序，为寻找和开发煤炭资源提供依据，被国内外 学家普遍采用；（2）冰川学研究：确定第 纪冰川在我国的存在，并得到国际学术界的公认，它对寻找地下水资源、砂金矿床、选定工程建设场址，都有重要指导作用。如成昆铁路、攀枝花钢厂选址。3.地质力学的运用推动石油、矿产开采（1）根据李地质力学理论，从20世纪 年代后期至 年代，我国勘探部门在松辽平原、华北平原相继找到了 油田、大港油田、 油田、华北油田等大油田，摘掉了“ ”的帽子； （2）利用地质力学理论为指导，寻找 资源，为发展我国核能事业做出贡献；（3）利用地质力学对 的生成和预测做了大量研究，有效加强了各种地质灾害的 和 。4对李四光的评价（1）学术地位：我国杰出的地质学家、地质力学的创建者，新中国地质事业的开拓者、奠基人。（2）人格特征：他把一生都献给了科学事业，献给祖国和人民。他早年立下报国之志，以国家强大、开发祖国地下宝藏为己任，有强烈的民族自尊心和自信心。（3）总体评价：以杰出的成就为中国科学者树立了光辉的榜样，在中国科学发展史上有不可替代的位置。（4）李四光精神：崇高的爱国主义精神；为科学献身精神；少年大志精神；敢于挑战权威，用于探求真理的精神以及严谨治学的精神。二近代科学之父牛顿1时代背景：（1）政治：英国资产阶级革命的进行；（2）经济：资本主义经济发展；（3）思想： 、 等运动解放了人们思想；（4）自然科学：出现伽利略等近代自然科学家。2.主要科学成就（1）数学：大学毕业前，提出 定理以及 的初步算法；（2）光学：自制一架 ，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光由 组成，奠定了 的基础；1672年，在 中，提出了光的本质是微粒的见解，与荷兰物理学家惠更斯的“ ”构成关于光的两大基本理论。（3）天文学方面1668年自制世界上第一架 ，使人类对天体的观察进入新阶段。还考察行星运动，分析 现象，预言地球不是正球体；发现万有引力，成为天文学上的 定律，极大地推动了人们对天体运动的研究；（4）力学方面：1687年出版科学巨著，确定了物体运动三大定律，形成 体系，并一直居物理学的统治地位，直到 的提出以及 的建立才被打破其权威。3.牛顿获得巨大成就的原因（1）勤奋的探索精神；（2）科学的研究方法：实验，“归纳演绎”法（3）具有虚怀若谷、谦虚好学精神（4）善于借鉴吸收并大胆创新（5）有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼。三20世纪的科学伟人爱因斯坦（一）科学成就1.提出相对论： （1）狭义相对论： 1905年发表， 提出狭义相对论；内容：两条基本原理是 原理和 原理。在相对性原理中，爱因斯坦认为 、 、质量不是绝对的，而是相对的。光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是 的。 意义：扩展了物理学的研究空间和应用领域；改变了牛顿力学的 观念，揭露了物质和 的相当性，为 的利用奠定了理论基础，是近代 领域的一次伟大革命，开阔了人们的思维。（2）广义相对论 提出标志：1916年，发表 ；包含两条基本原理：一是 原理，二是广义的相对性。意义：改变了人们对 的认识，在其指引下，天体和 演化的观测研究及理论探讨前所未有的开展起来。2提出光量子假说。1921年因 研究而获得诺贝尔物理学奖，其研究推动了 的发展。3.提出了著名的质能关系式：E=mc2，质能关系式对后来发展的 事业起到了指导作用。爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。5.还在宇宙学，统一场等方面取得了重大研究成果。（二）其它贡献1和平的坚定捍卫者：一战时：在反战宣言上签字；一战后：致力于各国之间的相互谅解；二战时：呼吁各国人民为 而斗争，建议罗斯福抢在纳粹之前研制 ，痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害；冷战时：致力于防止 。2伟大的人格力量：挑战权威的创新精神。正确的科研方法。淡泊名利的人生态度，谦逊善良纯朴的伟大人格，科学的价值观。平凡简朴、艰苦奋斗的精神。（三）地位与作用：爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家，他创立的狭义相对论和广义相对论，标志着物理学的重大突破，是在科学发展的道路上矗立起的一座新的里程碑。狭义相对论的创立，改变了牛顿力学的时空观，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了基础，是近代物理学领域的一次伟大革命；广义相对论改变了人们对宇宙的认识，在这一理论指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，还是一位具有正义感的社会活动家，时刻关心人类的进步与和平。拓展延伸1.牛顿与爱因斯坦的科学品质（1）挑战权威的创新精神：牛顿之前许多科学家的科学研究已经很接近万有引力规律，牛顿在“巨人的肩上”大胆创新，做出了辉煌的科学发现，爱因斯坦则大胆否定了牛顿的绝对时空观念，创立了相对论。（2）正确的科研方法：都具有独立思考；重视实践调查，归纳总结（牛顿），理论分析（爱因斯坦）。都坚持不懈勤奋探索。（3）淡泊名利的人生态度，科学的价值观。（4）艰苦奋斗的精神。牛顿则终身未婚，把生命完全献给了人类的科学事业。2牛顿的力学体系与爱因斯坦相对论的关系（1）牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律适用有一个前提，即物体在低速情况下运动。（2）爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间不是绝对不变的，而是随物质运动而变化，爱因斯坦还提出质能转换原理，加深了人们对物质和运动的认识。（3）但并不是说，牛顿的贡献被相对论抹掉，而是相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。牛顿所创的概念，至今仍然是指导物理学的重要思想。3牛顿与爱因斯坦在社会发展史上的作用：在世界科学史上，牛顿、爱因斯坦是有史以来最伟大的科学家之一和最广为人知的科学家之一，没有他们，科学的发展和人类思维的方向将会改变。在同时代的一些人看来，牛顿或许是一个孤傲、与世隔绝、有偏执狂的人物，但他的自然哲学的数学原理震古铄今，他完成了一个人类前所未有的知识体系，在天文学、力学、光学、数学等很多领域作出了极大的贡献，他在力学上所构建的物质世界的普遍的力学体系，把科学革命推向了新的高峰。 在牛顿之后，同样被科学界尊崇为天才是爱因斯坦，他对科学最令人震惊的贡献，不是来自实验室的成果，而是“思维实验”他创建的狭义相对论和广义相对论变革了近三百年来的物理学时空观，而以崭新的时空观建立起全新的物理学知识体系，它不仅把人类对自然的认识提升到一个新的水准，而且也深深地影响了人们的思维方式和世界观。巩固性练习1作为“100位新中国成立以来感动中国人物”之一的李四光，下列内容可以作为他的介绍词的是 新中国成立之际排除干扰从日本秘密回国，支持新中国建设 创立了地质力学，为成昆铁路、攀枝花钢厂选址等重大工程服务 用科学事实推翻了外国人“中国没有第四纪冰川”的错误结论 运用其地质力学理论，我国先后发现了大庆、胜利等油田，摘掉了贫油的帽子A B C. D2“1912年，李四光从日本留学归国，次年参加清政府的游学毕业生考试，获最优等成绩，赐工科进士，成为中国历史上最后一批进士之一”。这段材料的错误之处在A回国和考试时间 B主考政府 C考试成绩 D留学国家3地质力学奠基人李四光牢记孙中山先生“蔚为国用”的鼓励，怀着崇高的爱国精神于1950年春毅然归国服务于祖国的现代化建设。下面哪些是李四光应用地质力学原理为社会主义建设所做出的贡献建成大庆、胜利等油田，摘去中国“贫油”帽子发现铀矿，推动核能事业的发展对地震预报工作取得很大成就证明中国第四纪冰川的存在为大型工程选址做出贡献A B C D4人们形容李四光所创立的新兴学科是“一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方向”。该学科具有重要应用价值，主要体现在：寻找勘探油田；寻找铀矿资源；预测地质灾害；进行冰川研究ABCD5下列不能体现李四光地质力学理论“学以致用”特点的是 A勘探石油，发现石油 B寻找铀矿，发展核能 C研究和勘测地震 D为寻找和开发煤炭提供依据6李四光正式提出“地质力学”这个名词是在A.地球表面形象变迁的主因 B.地质力学的基础与方法C.新华夏海的起源 D.地质力学概论7除了勤奋的探索精神外，牛顿的研究方法也给后人以借鉴。其研究方法被后人总结为A.归纳法 B.演绎法 C.归纳演绎法 D.三段论8.美国历史学家约翰西蒙斯在其科学家100人：历史上最具影响力的科学家排行榜将牛顿置于首位，并说牛顿的学说起到了对人类的“革命性”的影响。下列对牛顿的评价中，错误的是 A.牛顿的光学研究奠定了光谱学的基础B.牛顿制造的折射望远镜使人类对天体的观察进入了一个新阶段 C.牛顿是第一个充分使用实验这一方法的科学家D.牛顿力学体系的绝对权威直到爱因斯坦相对论的提出以及量子力学的建立才被打破9爱因斯坦说“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表达的基础，从这基础出发，他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”。由此可见西方近代科学的特点之一是 A重视经验积累 B重视定量分析 C重视科学实验 D直接服务生活10晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝。当他遇到难以解释的天体运动现象时，提出了“神是第一推动力”的观点。他说“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。根据上述材料，导致牛顿晚年用神学解释自然现象的原因最有可能是A人类认识自然能力有限使然 B他认为只有神学才能指导科学C长期超负荷的脑力劳动使然 D事业达到颠峰后思想趋向保守11下列对17世纪牛顿力学体系产生原因的表述，确切的是资本主义生产的迅速发展对基础理论提出了迫切要求伽利略等人的研究已有坚实的基础牛顿个人的伟大天才和所做出的巨大努力同时代众多著名科学家协同一致的合作 A B C D12一次，爱因斯坦与卓别林出席宴会，他们都受到了热烈欢迎。卓别林笑着说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此语意指 A绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B大科学家不如知名艺术家火爆 C理论物理与人们日常生活很远 D相对论并非常人都能理解13揭露了物质与能量的相当性，为原子能的利用奠定理论基础的是A.狭义相对论 B.广义相对论 C.光量子假说 D.统一场论14普朗克，1918年获诺贝尔物理学奖，德国科学界领袖，1913年曾亲赴瑞士，礼聘尚是一介书生的爱因斯坦，并称其为“当代哥白尼”。爱因斯坦因此对普朗克执弟子礼。纳粹横行期间，普朗克与大多数德国知识分子一样，对纳粹暴行或支持或沉默。对此，爱因斯坦表示永不原谅，从此再未与普朗克进行联系。这是因为爱因斯坦A成就远远超过普朗克B坚持“吾爱吾师，但吾更爱真理”C已移居美国，联系不便D科学研究繁忙，无暇顾及15爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的一场重大革命，他 A否定了牛顿的力学原理B借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说 C揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 D修正了能量、质量互相转化的理论16牛顿和爱因斯坦成就的共同影响不包括A都是有史以来最伟大的科学家 B都为近代科学的产生奠定了基础C都把人类对自然的认识提升到一个新的水准D都为技术革命提供了理论基础17.阅读材料，回答问题材料一：牛顿啊，请原谅我；你所发现的道路，在你那个时代，是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的惟一的道路。你所创造的概念，甚至今天仍然指导着我们的物理学思想，虽然我们现在知道，如果要更加深入地理解各种联系，那就必须用另外一些离直接经验领域较远的概念来代替这些概念。 爱因斯坦自述（1946年）材料二：我预料到在不久的将来铀元素会变成一种重要的新能源。这一情况的某些方面似乎需要加以密切注意，如有必要，政府方面还应迅速采取行动。这种新现象也可用来制造炸弹，并且能够想像尽管还很不确定由此可以制造出极有威力的新型炸弹来。鉴于这种情况，您会认为在政府同那批在美国做链式反应工作的物理学家之间有一种经常的接触是可取的。我了解到柏林威廉皇帝研究所目前正在重复着美国关于铀的某些工作。 爱因斯坦给罗斯福总统的信（1939年8月2日）材料三：我那时只能这样做，再无其他可以选择的余地，尽管我始终是一个虔诚的和平主义者。我认为，在战争中杀人并不比通常的谋杀更好些：但是只要各国没有决心通过共同行动来消除战争，并且以现行法律为根据，通过和平协商，来寻求解决它们的争执和保护它们利益的办法，它们就会继续认为有必要为战争作准备。因此，去反对制造某些特殊的武器，那是无济于事的；唯一解决的办法是消除战争和战争的威胁。 爱因斯坦为制造原子弹问题给日本改造杂志的声明（1952年9月20日）请回答：（1）依据材料一并结合所学知识，指出爱因斯坦为什么要请牛顿原谅？（2）依据材料二，概括说明爱因斯坦在信中向罗斯福总统提出的建议及其理由。（3）依据材料二、三，谈谈你对爱因斯坦“始终是一个虔诚的和平主义者”的理解。（4）综合上述材料，概括爱因斯坦所具备的科学品质。参考答案：（1）爱因斯坦在尊重和继承牛顿科学发现的基础上，否定了牛顿的绝对时空观，创立了相对论，这是对近代物理学理论框架的重大突破。（2）建议：加快铀元素在军事上的开发和利用。原因理由：法西斯德国正在进行铀元素应用于军事的工作。（3）爱因斯坦热爱和维护和平，但并不反对必要的正义战争；主张各国联合起来通过法律和协商来维护和平。（4）创新、谦逊、对人类关怀、对科学、宗教的敬畏和宽容的态度。对科学有限的反思精神和对宗教的宽容态度。18.阅读下列材料，回答有关问题：（16分）材料一：李四光是位颇具传奇色彩的人物，他早年受孙中山“要努力学习，蔚为国用”的勉励，后两度出国留学，在新中国成立之际冲破重重阻力回到了祖国，他打破了两个“洋神话”，被誉为中国的“地质之光”。（1）李四光打破了哪两个“洋神话”？ （2分）请列举四位新中国成立后，与李四光一样放弃在国外优越的工作与生活条件，回到祖国，报效祖国的著名科学家。（4分）材料二：牛顿的原理公认是科学史上的最伟大著作。在对当代和后代思想的影响上，无疑没有什么别的杰作可以同原理相媲美。二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础无怪乎牛顿力学的非凡成功甚至给诸如心理学、经济学和社会学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象，以致他们试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。摘自十六、十七世纪科学、技术和哲学史材料三：启蒙思想家们在牛顿革命的启发、激励下进行了种种思考。伏尔泰曾写道：“如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，而有一个小动物，五尺来高，却可以不把这些定律放在眼中，完全任意地为所欲为，那就太奇怪了。”但由于牛顿学说本身的机械决定论性质，充满机械唯物论精神的启蒙思想也不可避免地带有形而上学的武断（主要是忽视了人的心灵的复杂性）。 摘编自世界文明史（2）根据上述材料并结合所学知识，指出牛顿学说对近代社会发展的主要影响。（3分）材料四：为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将xx年确定为“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦，这位在许多国度千年人物(10012000年)评选中都居榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。（3）爱因斯坦在科学领域取得了哪些主要成就？（4分)材料五：1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大的错误就是建议研制原子弹。（4）爱因斯坦的思想前后矛盾吗? (1分)为什么?(2分)【答案】（1）洋神话：打破了“中国贫油论”和中国不存在第四纪冰川两个洋神话。（2分）著名科学家：钱学森、华罗庚、吴阶平、邓稼先。（4分）（2）影响：为天文学和宇宙学思想的发展奠定了基础；为心理学、经济学和社会学等学科树立了楷模；推动了启蒙运动，但机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究产生了一定的负面影响。（3分）（3）成就：建立了狭义相对论和广义相对论；提出了光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题，推动了量子力学的发展；在宇宙学、统一场论等物理学的其他领域业取得重大研究成果，是人类自然科学史上的一次革命。（4分）（4）不矛盾。(1分)原因：爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，为了尽快结束二战，捍卫和平而制造原子弹的；二战结束后主张和平利用原子弹，反对利用原子弹制造紧张的国际和地区局势。(2分)