专题二十四 近代以来世界科学技术的历史足迹
【专题点睛】
本专题主要讲授了近代以来自然科学的理论研究成果和三次科技革命的概况，主要包括经典力学、相对论、量子论的主要内容，进化论的主要观点以及以蒸汽、电气和网络为代表的三次科技革命。通过对科学家取得的重要成果的学习，了解科技对人类生活和社会进步的作用带来的影响，理解科学会随着理论和实践的结合而不断发展、不断创新，同时学习这些科学巨匠勇于探索、执着追求的科学精神。
第1课 物理学的重大进展
【课标考点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。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。重点了解从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就：经典力学的重要奠基者──伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子论的诞生与发展。 【解析考点1】
1.列举哥白尼、伽利略、牛顿的主要成就及历史地位。
哥白尼（波兰）：发表《天体运行论》，提出太阳中心说，否定了基督教会宣扬的地球中心说，从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学 的理论基础。 伽利略（意大利）：
（1）1632年，伽利略发表《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，论证了哥白尼的日心说。 （2）伽利略推翻了以亚里士多德为代表的传统的自然观，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。因此，他被称为“近代科学之父”。
（3）他的发现以及他开始的科学研究方法，标志着物理学的真正开端。伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础。 牛顿（英国）：
1687年牛顿出版了经典著作《自然哲学的数学原理》，在书中他提出了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律。经典力学是人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结，它形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系。牛顿经典力学建立起一个完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次伟大飞跃。而海王星的发现是证明牛顿力学定律有效性的最成功范例。
2.简述相对论的主要内容及历史意义。
内容：于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理两个基本原理，指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的，而是随着物体的运动而发生变化，打破了传统的绝对时空观。
意义：（1）相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。
（2）发展了牛顿力学，将牛顿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。创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域。
（3）相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辨证地看待世界的途径。 2.简述量子理论的主要内容及历史意义。
内容：辐射象物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。这个假说宣告了量子论的诞生。经过这些科学家的共同努力，到1925年左右量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。
意义：
（1）量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步 。
（2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新。
（3）量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础。他们不仅对物理学本身，对自然科学，而且对对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。 【考点释疑1】
17世纪牛顿确立了万有引力定律和运动三定律，之后光学、电磁学等与力学进一步统一，大大推动了物理学的发展。牛顿的经典物理学研究的是宏观世界。但是随着时代的发展和科技的进步，一些新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。相对论和量子力学的确立，掀起了一场物理学革命。爱因斯坦打破了牛顿以来传统的绝对时空观，于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理，1916年爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学，将牛顿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。在量子论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。同时，也标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成的原子核物理学，对其他科学产生了历史性影响，使人类对自然世界的探索又跃上了一个新的高度。
第2课 破解生命起源之谜
【课标考点2】
简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。了解生物进化论的诞生和人类破解生命起源之谜取得重大突破的历史必然性。 【解析考点2】
列举英国达尔文的主要成就及意义。
（1）内容：1859年发表 《物种起源》，建立起以自然选择为基础的生物进化理论，说明一切动植物，包括人类，都是自然界长期发展的产物。即物竞天择，适者生存。答案提示：一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。物种不断地变异，新种产生，旧种消灭；生物界现存的物种具有共同的原始起源，彼此间有一定的血缘关系；不同物种的变异是“自然选择”的结果，生存竞争和自然选择是自然界的规律。
（2）意义：生物进化论的建立使生物学领域掀起划时代的革命，从根本上改变了19世纪大多数人对生物界和人类在生物界中的位置的看法。他挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃；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；为马克思主义理论提供了自然史基础；对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。 【考点释疑2】
进化论开创了生物科学发展的新时代。达尔文认为人是自然演化序列中的产物，是从猿猴进化而来的，是对以前基督教权威的极大挑战。同时他把发展变化的思想引入生物界，这不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学成为一门综合性的学科获得了新的发展方向。进化论思想对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。19世纪末20世纪初，面对中华民族严重的危亡，中国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。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。
第3课 蒸汽和电的革命
【课标考点3】
以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。重点掌握蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用，使人类进入到“蒸汽时代”和“电气时代”，推动社会各个方面发生了巨大变革。 【解析考点3】
1. 列举瓦特、爱迪生的主要成就及意义。
（1）瓦特于1769年开始改良蒸汽机，吹响了第一次能源革命的号角。经过20年努力终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新。新型蒸汽机诞生了。
（2）意义：新型蒸汽机的广泛使用，成为改造世界的动力机械。人类开始进入了蒸汽时代。人们开始用煤作燃料，驱动火车、轮船和机器。动力机的采用为工业、交通运输业的发展铺平了道路。
爱迪生（美国）：
19世纪后期，电力作为新能源出现。 爱迪生一生创造发明1000多项，被人们称为 “发明大王 。这些发明创造促进了电力的广泛应用，人类从此进入 电力时代 。
2.以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
（1）蒸汽机的广泛使用，成为改造世界的动力机械，解决了工业革命的动力问题。人们开始用煤作燃料，驱动火车、轮船和机器。动力机的采用为工业、交通运输业的发展铺平了道路，极大的推动了社会生产力的发展，使人类社会进入蒸汽时代。
（2）以发电机为标志的电气技术，提供了更为强大便捷而有廉价的动力，极大的推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业革命。科学技术转化为生产力，又有力地推动了社会变革和文明进步。信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体。资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。科技革命还改变了人们的生活方式，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界，人们生活更加舒适、多彩。 【考点综合3】
18世纪60年代以后瓦特研制和改进成功“万能蒸汽机”是工业革命的标志。蒸汽机的发明是工业革命发展的必然产物，反过来又促进了工业革命轰轰烈烈地展开。第二次工业革命从19世纪六七十年代开始，在19世纪末20世纪初基本完成，以电力的广泛应用为显著特点。由于科学家对电的不懈研究，电力成为工业发展的主要动力。爱迪生发明电灯以及电话、电车、电影和无线电报的出现，说明人类社会进入了“电气时代”。蒸汽机的发明和电力技术的广泛应用推动人类社会发生了巨大变革。社会生产力迅速发展、社会结构和世界形势发生巨大变化，人们生活结构也发生了巨变。
第4课 互联网与信息化社会
【课标考点4】
以网络技术为例，重点了解互联网的诞生和迅速发展以及给工作和生活方式带来的革命性变化，理解现代信息技术对人类社会的影响。 【解析考点4】
说出网络产生的时间、标志及其产生的历史影响。
（1）产生：1946年，第一台电子计算机在美国正式诞生。1969年，国际互联网问世，它把独立的计算机联系在一起，进行信息传递。全球信息网（World Wide Web），音译为万维网，中文根据音译简称因特网。顾名思义就是包罗万象的可存取信息的全球性网络。
（2）影响：计算机及网络技术把人们带进了信息时代。网络拉近了世界各地的距离，使得地球变得更小了。
【考点释疑4】
20世纪60年代末，在美苏争霸的“冷战”时期，美国处于和苏联争夺世界霸权的需要，加紧了对信息科学技术的研究和开发，直接推动了互联网的产生。1969年美国建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络四大实验室，这是计算机互联网（因特网）的前身。这个网路的基本要求是当战争爆发时，即使网路上的线路或设备部分遭到破坏，系统仍能正常运作。20世纪90年代以来，由于通信技术和计算机技术的飞速发展，互联网进一步发展为全球信息网。 【考点综合4】
随着互联网的出现和发展，人类进入了信息化社会。20世纪90年代，知识经济在美国出现，人类开始从工业化迈向信息化、知识化。全球范围内的信息革命和知识经济的发展就是这种转变的突出
标志。20世纪90年代以来，计算机技术发展十分迅速，产品不断升级换代。以信息高速公路为特征的信息革命从根本上改变了人类的工作方式和生活方式，同时还引发了一场学习的革命。然而，互联网在给社会带来巨大效能的同时，也带来了巨大的挑战。 【高考回眸】 【例1】（2006年高考江苏卷）文艺复兴时期创立“太阳中心说”的科学家是（B ） A.伽利略 B.哥白尼 C.布鲁诺 D.开普勒 【例2】（2000年春季卷） 文艺复兴时期有一个学科的革命成为近代自然科学开端的标志，这一学科是（D ）
A.数学 B.物理学 C.医学 D.天文学 【例3】（1999年全国文综卷）爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的一场重大革命。他（C） 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 【例4】（2002年全国文综卷）与第一次工业革命相比，第二次工业革命的特点是（A）
①主要发生在重工业领域②科技含量大为提高③推动垄断资本主义的形成④确立了资本主义在世界的统治
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 【例5】（2000年春季高考卷）下列关于第三次科技革命的说法，不正确的是 （A）
A.它是原子弹技术取得重大突破的直接结果 B.学科分工越来越细，学科的联系越来越密切 C.促进了社会经济结构和生活结构的变化 D.科学技术的竞争成为国际竞争的关键 【例6】（2004年上海文综卷）发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（A） A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦
【例7】(2003年上海历史卷)1909年，一位35岁的科学家荣获该年度的诺贝尔物理奖，被后人誉为“无线电之父”。这位科学家是（ A）
A.马可尼 B.贝尔 C.西门子 D.赫兹
【例8】（2002·北京春季文综卷）现代天文学告诉我们，太阳是银河系中的一颗普通的恒星，同时它是太阳系的中心。地球沿着椭圆轨道围绕太阳运行，太阳在椭圆的一个焦点上。
回答：文艺复兴时期，波兰天文学家哥白尼发表了《天体运行论》一书，否定了此前的地心说，认为宇宙是有限的，“地球肯定不是行星轨道的中心”，“太阳是宇宙的中心”。结合所学知识，评价哥白尼“太阳中心说”的意义及局限。
【参考答案】意义：推翻了“上帝选定地球为宇宙中心”的谬论；哥白尼开启的天文学革命使科学从神学束缚中解放出来，成为近代自然科学的开端；体现了反对愚昧、崇尚理性和客观的认识世界的精神。局限性：因为宇宙是无限的，太阳也不是宇宙的中心。 【专题测评】
一、单项选择题（每个选项中只有一个答案是正确的）
1.爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的一场重大革命。因为该理论 A.否定了牛顿的力学原理 B.借鉴了拉瓦锡的燃素学说 C.修正了能量、质量互化的理论 D.修正了经典力学的绝对时空论 2.实现了物理学史上的第一次大飞跃的牛顿的伟大著作是：
A.《天体运行论》 B.《物种起源》 C.《自然哲学的数学原理》 D.《人类在自然界中位置》 3.从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界中位置的看法，颠覆了上帝造人说的是： A.进化论 B.血液循环学说 C.细胞学说 D.植物分类法 4.伽利略被誉为“天上的哥伦布”是由于他
A.推翻了天主教的“地球中心说”B.自制望远镜观察天空，发现了许多新天体 C.证实了行星绕太阳运行的椭圆形轨道D.研究了地上的物体运行规律
5.哥白尼的“太阳中心说”并非完美无缺，但在人类历史上的巨大进步意义则是不可否认的，主要是指
A.为近代科学奠定了基础 B.使自然科学从神学中解放出来 C.使人们认识到人类是地球的主人 D.确立了人类新的宇宙观 6.海王星的发现是根据
A.哥白尼日心说的推算 B.牛顿理论的推测
C.法拉第学说的计算 D.爱因斯坦对时间，空间属性的揭示 7.达尔文生物进化论之所以是时代进步的综合产物，原因是当时
①近代欧洲社会经历了两次思想解放运动 ②科学领域出现了一系列重大发现 ③资本主义经济迅速发展 ④出现了早期进化论思想
A.②④正确 ①③错误 B.①②④正确 ③错误 C.①②正确 ③④错误 D.①②③④都正确 8.达尔文认为生物进化过程中，新物种起源的首要因素是
A.自然选择、变异 B.遗传、变异C.自然选择、人工选择 D.人工选择、遗传 9.人们之所以称工业革命及其影响的时期为“蒸汽时代”，依据在于
A.蒸汽机的改良解决了工业发展的动力问题B.蒸汽机的改良引起了交通运输业的革命性变化 C.蒸汽机的改良引起了发明和使用机器的热潮D.蒸汽机的改良在工业革命中起了最重要的作用
10.从蒸汽机的发明和电气技术的应用带来的后果看，科学技术进步对社会发展的作用是：①社会生产力大幅度提高。②社会结构和世界形势因此改变。③人类的生活更加丰富多彩。④资本主义经济危机周期性出现
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④ 11.下列成就出现的先后顺序排列正确的是
① 牛顿创立力学体系 ② 瓦特改良蒸汽机成功 ③ 达尔文创立进化论 ④ 电灯发明 A.①②③④ B.①③②④ C.③①④② D.②①④③
12.瓦特、爱迪生等科学家的发明创造，促使生产力迅速发展，这充分说明 A.当时的社会制度适应生产力的发展 B.科学发明是生产力发展的根本动力 C.经济发展的根本在于发明创造 D.科学发明与生产力发展是对立的统一 13.人们日常生活中的下列现象源于第二次科技革命的有： ①打电话拜年 ②乘公共汽车上班 ③坐飞机旅行 ④网上聊天 A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
14.以网络技术为主的现代信息技术对人类社会的影响主要表现在
①人们工作方式的变化。②人们生活方式的变化。③人们出行方式的变化。④、教育和学习方式的变化 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④ 15.对目前中学生学习和生活影响最大的高新科技是
A.投影技术的发展 B.电脑多媒体技术 C.电灯的使用 D.电话的普及 二、非选择题：
16.材料一自1993年起，美国企业在计算机、电信和其他高科技方面的投资每年以25％的速度增长；(20世纪)90年代以来，美国电脑软件业已经成为仅次于汽车和电子业的美国第三大产业；信息技术在5年中为美国创造了1500万个新的就业机会，对美国GDP的贡献率为30％左右。信息技术的发展还带动了传统产业的信息化和高技术化，大大提高了劳动生产率。
材料二微软公司从1975年创立，到如今其分公司遍及世界各地。1996年他的身价达到185亿美元，世界首富打造而成。这是100年前绝对不敢想的事。
——以上材料均摘自《世界近代现代史下册·教师教学用书》
专题二十四 《近代以来世界科学技术的历史足迹》-新课标一轮复习资料
