1、单元十一近现代科学技术单元十一近现代科学技术和文学艺术和文学艺术第第2626课科学技术成就（一）课科学技术成就（一）1.1.经典力学经典力学（1 1）伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献；）伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献；（2 2）经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；）经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；2.2.相对论与量子论相对论与量子论（1 1）爱因斯坦的相对论及其意义；）爱因斯坦的相对论及其意义；（2 2）量子论的提出与发展；）量子论的提出与发展；3.3.生物进化论生物进化论生物进化论的主要观点及其意义生物进化论的主要观点及其意义 科学科学指运用范畴、定理、定律等思
2、维形式指运用范畴、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反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。系。技术技术泛指根据生产实践经验和自然科学原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。理而发展成的各种工艺操作方法与技能。科学线索：科学线索：1 1、伽利略是经典力学奠基者，他的落体定律和匀速、伽利略是经典力学奠基者，他的落体定律和匀速、加速运动概念，标志着物理学的真正开端。加速运动概念，标志着物理学的真正开端。2 2、牛顿是经典力学的建立者，他的物体机械运动三、牛顿是经典力学的建立者，他的物体机械运动三大定律和万有引力定律，标志着近代物理学的形成
3、。大定律和万有引力定律，标志着近代物理学的形成。3 3、爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论，是物理学、爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论，是物理学思想的一次重大革命。思想的一次重大革命。相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示时间和空间的本质属性，即时空的可变性及时空变化的时间和空间的本质属性，即时空的可变性及时空变化的联系性，树立起新的时空观、运动观和物质观。量子论联系性，树立起新的时空观、运动观和物质观。量子论及在其基础上发展起来的量子力学，促进了原子物理、及在其基础上发展起来的量子力学，促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学分支的发展，使人
4、类对客固体物理和原子核物理等科学分支的发展，使人类对客观物质世界的认识，由宏观世界深入到微观世界。观物质世界的认识，由宏观世界深入到微观世界。4 4、以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天、以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破。文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破。5 5、生物进化论的诞生，破解了生命起源之迷，给基、生物进化论的诞生，破解了生命起源之迷，给基督教神学以致命打击，在科学界和思想界产生了巨大深督教神学以致命打击，在科学界和思想界产生了巨大深远震动。远震动。经典力学经典力学奠基者奠基者（1717世纪初）世纪初）经典力学
5、经典力学建立者建立者（1717世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到从经典力学发展到量子论、相对论量子论、相对论（1919世纪末世纪末2020世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）普朗克（德）普朗克（德）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）近代物理学的发展过程近代物理学的发展过程一一.经典力学的奠基者经典力学的奠基者伽利略伽利略（1564156416421642）亚里士多德的力学观：亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。的作用，物体就会静止。对亚里士多德力学观的否定对亚里士多德力学观的否定 伽利
6、略通过观察、实验和推理，得出结论：如果伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。动下去。1 1、落体定律、匀速运动、匀加速运动、落体定律、匀速运动、匀加速运动 2 2、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说日心说”一一.经典力学的奠基者经典力学的奠基者伽利略伽利略二二.经典力学的建立者经典力学的建立者牛顿牛顿茫茫苍海夜，万物匿其行。茫茫苍海夜，万物匿其行。天公降牛顿，处处皆光明天公降牛顿，处处皆光明。(1642(16421727)1727)1.经典力学体系的主要内容经
7、典力学体系的主要内容二二.经典力学的建立者经典力学的建立者牛顿牛顿惯性定律惯性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理运动物理运动三大定律三大定律1.万有引力万有引力定律定律2.经典力学体系经典力学体系2.2.经典力学体系的历史地位经典力学体系的历史地位 理论的综合理论的综合：牛顿力学体系对自然界的力学现象牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。然界认识史上的第一次理论大综合。经典力学体系的建立经典力学体系的建立标志着近代科学的形成标志着近代科学的形成。实践的验证实践的
8、验证：根据万有引力定律，人们准确地算根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、冥王星。冥王星。二二.经典力学的建立者经典力学的建立者牛顿牛顿对地球认识的变化对地球认识的变化海王星的发现海王星的发现哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了算出了168
9、21682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75757676年，由此预言它将在年，由此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。5353年以后的年以后的17581758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。三三.物理学革命者物理学革命者普朗克和爱因斯坦普朗克和爱因斯坦普朗克（普朗克（18581947）（一）量子理论的诞生（一）量子理论的诞生 1.标志：标志：关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光谱能量分布定律的
10、理论 2.内容：内容：量子论量子论:物体在发射辐射时和吸收辐射时物体在发射辐射时和吸收辐射时,以一定的数以一定的数值的数倍进行能量交换值的数倍进行能量交换.提出提出”能量原子能量原子”3.发展：发展：爱因斯坦成功解释光电效应爱因斯坦成功解释光电效应 4.影响：影响：从根本上改变了近代物理学中的传统观念从根本上改变了近代物理学中的传统观念(宏观世界宏观世界),使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革 标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。到微观世界。（二）相对论的建立（二）相对论的建
11、立 1.狭义相对论。狭义相对论。1905年，爱因斯坦发表了年，爱因斯坦发表了论动体的电论动体的电动力学动力学，创立了狭义相对论，创立了狭义相对论。狭义相对论的基础：狭义相对论的基础：相对性原理相对性原理 光速不变光速不变原理原理 狭义相对论认为：狭义相对论认为：时间和空间都与物质的时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。化。2.广义相对论广义相对论 1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。年，爱因斯坦又建立了广义相对论。广义相对论认为，广义相对论认为，物质存在的现实空间不物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决是平坦的，而
12、是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。程度体现为引力场强度。广义相对论第一次阐述了广义相对论第一次阐述了四维时空和物四维时空和物质的分布相联系质的分布相联系的重要思想。的重要思想。3.相对论与牛顿力学的关系：相对论与牛顿力学的关系：相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对
13、牛顿力学的继承和运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。运动状态），包括在相对论体系中。4.相对论建立的意义相对论建立的意义 爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。物质的运动和状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展
14、史中的一次根本性变成，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革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。深远的影响。四四.达尔文和进化论达尔文和进化论（1 1）社会环境：）社会环境：政治上：资产阶级革命的影响；政治上：资产阶级革命的影响；经济上：资本主义经济的发展和工业革命的推动；经济上：资本主义经济的发展和工业革命的推动；思想上：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想上：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。思想。（2 2）科学基础：）科学基础：科学技术的进步和生物学知识的积累。细胞学说科学技术的进步和生物学知识的积累。细胞学说和生物进化的观点等奠定了理论
15、基础。和生物进化的观点等奠定了理论基础。（3 3）自身实践：）自身实践：达尔文的科学探索。达尔文的科学探索。1.1.达尔文进化论产生的背景达尔文进化论产生的背景2.达尔文进化论诞生的标志、主要观点达尔文进化论诞生的标志、主要观点18591859年年物种起源物种起源生物的物种是不断进化的；生物的物种是不断进化的；生物的物种是不断从低级向高级发展的；生物的物种是不断从低级向高级发展的；生物进化的规则是物竞天择、适者生存生物进化的规则是物竞天择、适者生存科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源根本分歧根本分歧:生命是自然界进化的结果，还是上帝创造生命是自然界进
16、化的结果，还是上帝创造的产物的产物根源根源：生产力的发展情况。古代生产力的落后，生产力的发展情况。古代生产力的落后，人们对自然认识的有限性人们对自然认识的有限性。（1 1）否定了神创说，有利于人们的思想解）否定了神创说，有利于人们的思想解放；放；（2 2）有利于打破神学对生物学的束缚，开）有利于打破神学对生物学的束缚，开创了生物科学发展的新时代创了生物科学发展的新时代（3 3）对处于国家危亡时期的中国思想界也）对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。命运动蓬勃兴起。3.生物进化论的历史意义生物进化论的历史意义(1)
17、(1)近代自然科学的发明都经历了长期的、曲折的近代自然科学的发明都经历了长期的、曲折的复杂过程，是无数勇于献身的科学家奋斗努力的复杂过程，是无数勇于献身的科学家奋斗努力的结晶。结晶。(2)(2)近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的基础上发展的，社会经济发展的需要是科学发展基础上发展的，社会经济发展的需要是科学发展的主要动力。的主要动力。(3)(3)自然科学的成就反作用于生产、指导技术革命、自然科学的成就反作用于生产、指导技术革命、开发自然资源、为社会创造了巨大的物质财富。开发自然资源、为社会创造了巨大的物质财富。科技是第一生产力。科技是第一生产力。(
18、4)(4)自然科学在反对封建迷信的斗争中，又起到了自然科学在反对封建迷信的斗争中，又起到了巨大作用。巨大作用。4.近代自然科学的发展过程中，我近代自然科学的发展过程中，我们能得出哪些启示们能得出哪些启示?高考视角高考视角（0707海南历）海南历）19192020世纪初，爱因斯坦相对沦世纪初，爱因斯坦相对沦的提出是物理学的一场变革。它的提出是物理学的一场变革。它 A A否定了经典力学体系否定了经典力学体系 B B打破了绝对时空观打破了绝对时空观 C.C.彻底解决了彻底解决了1919世纪以来物理学面临的危机世纪以来物理学面临的危机 D.D.标志着对物质世界的认识开始进入微观粒标志着对物质世界的认识
19、开始进入微观粒子世界子世界 （0707广东单）广东单）25252020世纪初，物理学本身世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是动这一变化的是 A A电的发明和利用电的发明和利用 B B量子论的提出和发展量子论的提出和发展 C C经典力学的发展经典力学的发展 D D原子能在军事上的应用原子能在军事上的应用（20082008江苏历史）一位科学家的墓碑上镌江苏历史）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：刻着这样的铭文：“他以神一般的力他以神一般的力量，量，第一个说明了行星的运动和图第一个说明了行星的运动和图像。像。”这位科学家应该是这位
20、科学家应该是 A A伽利略伽利略B B牛顿牛顿 C C爱因斯坦爱因斯坦D D普朗克普朗克（20082008江苏历史）如江苏历史）如果看到右侧漫画，下果看到右侧漫画，下列人物中最为愤慨的列人物中最为愤慨的可能是可能是 A.A.魏源魏源 B.B.林则徐林则徐 C C洪仁玕洪仁玕 D.D.严复严复 2 2（20082008广东历史广东历史2121）1919世纪，西方宗教世纪，西方宗教信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关的科学家是的科学家是 A A牛顿牛顿 B B达尔文达尔文 C C爱因斯坦爱因斯坦 D D伽利略伽利略材料一我读了各种各样的书，其中有达尔文的材料一我
21、读了各种各样的书，其中有达尔文的自然选择自然选择一书。它为我们的观点提供了自然史的一书。它为我们的观点提供了自然史的基础。基础。恩格斯恩格斯材料二达尔文推翻了那种把动物植物物种看作材料二达尔文推翻了那种把动物植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、彼此毫无联系的、偶然的、“神造的神造的”、不变的东西、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上，确的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上，确立了物种的变异性和承续性。立了物种的变异性和承续性。列宁列宁请回答：根据材料一、二，结合所学知识，分析请回答：根据材料一、二，结合所学知识，分析进化论在欧洲产生了怎样的影响。进化论在欧洲产生了怎样的影
22、响。答：否定神创论，有利于人们的思想解放；有利于打答：否定神创论，有利于人们的思想解放；有利于打破神学对生物学的束缚，开创了生物科学发展的新时破神学对生物学的束缚，开创了生物科学发展的新时代。代。材料一进化者，宇宙之大法也。人类社会即本于进化之材料一进化者，宇宙之大法也。人类社会即本于进化之理，国家亦何莫不然？理，国家亦何莫不然？上海上海翻译世界翻译世界材料二严复是我国著名的维新派人物。通过赫胥黎的材料二严复是我国著名的维新派人物。通过赫胥黎的天演论天演论，他把达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。，他把达尔文的生物进化论引用到社会领域中来。他认为在种族与种族、国家与国家之间，也存在着他认为在
23、种族与种族、国家与国家之间，也存在着“物竞天择，物竞天择，适者生存适者生存”的残酷竞争。中国如果不甘沦亡，就必须奋发图强，的残酷竞争。中国如果不甘沦亡，就必须奋发图强，并立即做出抉择，实行变法。并立即做出抉择，实行变法。普通高中新课程历史教科书人教版必修普通高中新课程历史教科书人教版必修请回答：请回答：根据材料一、二，分析晚清时期中国先进的知识分子对进根据材料一、二，分析晚清时期中国先进的知识分子对进化论的态度，并说明其原因。化论的态度，并说明其原因。答：态度答：态度积极宣传和介绍。积极宣传和介绍。原因：中国民族危机加剧，他们宣传进化论，唤醒国人，原因：中国民族危机加剧，他们宣传进化论，唤醒国人，避免亡国灭种之灾。避免亡国灭种之灾。
