近代以来世界科学发展历程讲义.pptx
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1、 第第8 8单元单元 近代以来世界科学发展历程和近代以来世界科学发展历程和1919世纪以来的世界文学艺术世纪以来的世界文学艺术第四单元第四单元 近代以来世界科学发展历程近代以来世界科学发展历程第八单元第八单元 1919世纪以来的世界文学艺术世纪以来的世界文学艺术单元线索单元线索 物理学物理学领域的重大进展;领域的重大进展;生物学生物学关于人类生命的起源关于人类生命的起源 三次科技革命三次科技革命的成果及对社会发展的影响的成果及对社会发展的影响第第1课时课时 近代以来世界的科学发展历程近代以来世界的科学发展历程课标课标课标课标要求要求要求要求(1)(1)(1)(1)了解经典力学的主要内容,认识其
2、在近代自了解经典力学的主要内容,认识其在近代自了解经典力学的主要内容,认识其在近代自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。然科学理论发展中的历史地位。然科学理论发展中的历史地位。然科学理论发展中的历史地位。(2)(2)(2)(2)简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在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。人类起源问题上产生分歧的根源。人类起源问题上产生分歧的根源。人类起源问题上产生分歧的根源。(3)(3)(3)(3)以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例,以蒸汽机
3、的发明和电气技术的应用等为例,以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例,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。说明科学技术进步对社会发展的作用。说明科学技术进步对社会发展的作用。说明科学技术进步对社会发展的作用。(4)(4)(4)(4)知道相对论、量子论的主要内容,认识其意知道相对论、量子论的主要内容,认识其意知道相对论、量子论的主要内容,认识其意知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。义。义。义。(5)(5)(5)(5)以网络技术为例,理解现代信息技术对人类以网络技术为例,理解现代信息技术对人类以网络技术为例,理解现代信息技术对人类以网络技术为例,理解现代信息
4、技术对人类社会的影响。社会的影响。社会的影响。社会的影响。考纲考纲考纲考纲要求要求要求要求(1)(1)(1)(1)经典力学;进化论;蒸汽机的发明和电气技经典力学;进化论;蒸汽机的发明和电气技经典力学;进化论;蒸汽机的发明和电气技经典力学;进化论;蒸汽机的发明和电气技术的应用术的应用术的应用术的应用(近代近代近代近代)(2)(2)(2)(2)相对论和量子论;现代信息技术相对论和量子论;现代信息技术相对论和量子论;现代信息技术相对论和量子论;现代信息技术(现代现代现代现代)第第1 1课时课时 近代以来世界科学发展历程近代以来世界科学发展历程 本单元高考动向本单元高考动向 近三年对本专题的考查,多从
5、宏观的角度考近三年对本专题的考查,多从宏观的角度考查基础知识,主要包括经典力学、进化论、蒸查基础知识,主要包括经典力学、进化论、蒸汽机、电气技术等近代科技成就,以及这些科汽机、电气技术等近代科技成就,以及这些科技成就对社会发展的作用。技成就对社会发展的作用。本单元复习策略:本单元复习策略:适当掌握近代世界科学知识,又不能陷于其适当掌握近代世界科学知识,又不能陷于其中,重点是掌握科技进步的时代背景、科学家中,重点是掌握科技进步的时代背景、科学家取得的重要科技成果,以及科技进步对人类生取得的重要科技成果,以及科技进步对人类生活和社会发展的作用。认识活和社会发展的作用。认识“科学技术是第一科学技术是
6、第一生产力生产力”的基本原理。的基本原理。将科学发展与思想解放运动综合起来,强调将科学发展与思想解放运动综合起来,强调科学技术发展对思想解放运动的影响。科学技术发展对思想解放运动的影响。科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌转化生产转化生产 科技革命科技革命文艺复兴文艺复兴 思想解放思想解放经典力学、相经典力学、相对论和量子论;进对论和量子论;进化论化论三次科技革命三次科技革命科技历程科技历程 世界科技发展的三个阶段:世界科技发展的三个阶段:(1)(1)兴起阶段:兴起阶段:文艺复兴运动促使近代自然科学兴起,实现文艺复兴运动促使近代自然科学兴起,实现了科学史上的第一次革命。了科学史上的第一次革命。哥
7、白尼提出了哥白尼提出了“太阳中心说太阳中心说”;伽利略自制了天文望远镜,;伽利略自制了天文望远镜,进一步证明了太阳中心说;牛顿力学的创立则成为近代科学形进一步证明了太阳中心说;牛顿力学的创立则成为近代科学形成的标志;牛顿力学和热学引发了第一次技术革命,使人类社成的标志;牛顿力学和热学引发了第一次技术革命,使人类社会进入蒸汽时代。会进入蒸汽时代。(2)(2)突破性阶段:突破性阶段:1919世纪前期电磁感应现象的发现和世纪前期电磁感应现象的发现和1919世纪世纪电磁学的辉煌成就。电的广泛应用使人类进入电气时代;达尔电磁学的辉煌成就。电的广泛应用使人类进入电气时代;达尔文发表了物种起源,从根本上改变
8、了文发表了物种起源,从根本上改变了1919世纪绝大多数人对世纪绝大多数人对生物界和人类在生物界中位置的看法,否定了神创说;爱因斯生物界和人类在生物界中位置的看法,否定了神创说;爱因斯坦提出了相对论和光的量子理论,普朗克提出了量子假说,描坦提出了相对论和光的量子理论,普朗克提出了量子假说,描绘了一个宏观宇宙世界和微观粒子世界,改变了人们看世界的绘了一个宏观宇宙世界和微观粒子世界,改变了人们看世界的角度和方式。角度和方式。(3)(3)飞跃阶段:飞跃阶段:2020世纪四五十年代以来,出现了电脑与网络、世纪四五十年代以来,出现了电脑与网络、生物工程技术、航天技术等一系列高新技术,科技在各个领域生物工程
9、技术、航天技术等一系列高新技术,科技在各个领域都取得了突破性进展,且整体性、综合化的程度更高。都取得了突破性进展,且整体性、综合化的程度更高。1616世纪以来西方科技迅速发展的原因?世纪以来西方科技迅速发展的原因?(1)(1)商品经济的发展和资本主义工业商品经济的发展和资本主义工业为其发展奠定了为其发展奠定了物质基础物质基础并成为并成为主要动力主要动力。(2)(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要迫切需要:一方面,资本主义的发展需要自然科学的发:一方面,资本主义的发展需要自然科学的发展来促进生产力的发展,另一方面,新兴资产阶级要求展来
10、促进生产力的发展,另一方面,新兴资产阶级要求掌握政治权力,他们需要把自然科学作为反对宗教统治掌握政治权力,他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。争取思想自由的理论武器。(3)(3)自然科学自身发展的需要自然科学自身发展的需要:经过中世纪前期的漫:经过中世纪前期的漫长黑夜,自然科学逐渐复兴。资本主义生产方式的产生长黑夜,自然科学逐渐复兴。资本主义生产方式的产生和发展,不仅向自然科学提出大量的研究课题,还提供和发展,不仅向自然科学提出大量的研究课题,还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。(4)(4)文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动
11、文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。近代自然科学是以天文学的革命为开端的。近代自然科学是以天文学的革命为开端的。哥白尼:哥白尼:太阳中心说太阳中心说(1543(1543年年)布鲁诺布鲁诺(1548-1600)(1548-1600):支持太阳中心说,发展宇支持太阳中心说,发展宇宙无限说宙无限说 开普勒:开普勒:发发现行星运动的三大定律(轨道定律、现行星运动的三大定律(轨道定律、面积定律和周期定律),面积定律和周期定律),行星沿椭圆形轨道绕太阳运行星沿椭圆形轨道绕太阳运行行(1609(1609年年),现代实验光学的奠基人现代实验光学的奠基人 伽利略:伽利略:自制天文望远镜进行天文观察自制天文望远
12、镜进行天文观察(“(“哥伦哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”)”)(1609(1609年年)重视科学实验,追求知识重视科学实验,追求知识文艺复兴;资本主义发展文艺复兴;资本主义发展科学领域科学领域一、物理学的重大进展一、物理学的重大进展伽利略伽利略 牛顿牛顿 爱因斯坦爱因斯坦 普朗克普朗克经典力学的奠基和建立经典力学的奠基和建立 伽利略和牛顿伽利略和牛顿(17(17世纪世纪)从经典力学到相对论从经典力学到相对论 爱因斯坦爱因斯坦(19(19世纪末到世纪末到2020世纪初世纪初)量子论的诞生和发展量子论的诞生和发展 普朗克普朗克(19(19世纪末到世纪末到
13、2020世纪初世纪初)一、物理学的重大进展一、物理学的重大进展(一一)经典力学经典力学伽利略伽利略(15641642)(15641642)牛顿牛顿(16421727)(16421727)人物人物人物人物贡献贡献贡献贡献影响影响影响影响经经经经典典典典力力力力学学学学奠奠奠奠基基基基者者者者建建建建立立立立者者者者伽利略伽利略牛顿牛顿标志:标志:1687年牛顿发表自年牛顿发表自然哲学的数学原理然哲学的数学原理成就:成就:物体运动三大定律;物体运动三大定律;万有引力定律;形成了以实万有引力定律;形成了以实验为基础、以数学为表达形验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系;式的经典力学体系;创立科学的
14、研究方法:实验创立科学的研究方法:实验和观察。和观察。物理学:实验证明物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。由落体定律等。天文学:自天文学:自制望远镜观察天体并取得大量制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼成果的第一人,证明了哥白尼“日心说日心说”的正确性。的正确性。对解释和预见对解释和预见物理现象有决定物理现象有决定意义意义;标志着近标志着近代科学的形成;代科学的形成;促进了两次科技促进了两次科技革命的出现。革命的出现。开创了以实验开创了以实验事实为根据并具事实为根据并具有严密逻辑体系有严密逻辑体系的近代科学的近代科学,(,(近近代科
15、学之父代科学之父)为为经典力学的创立经典力学的创立和发展奠定了基和发展奠定了基础。开辟了天文础。开辟了天文学的新时代。学的新时代。解析低速运动、宏观世界物理现象。无法解解析低速运动、宏观世界物理现象。无法解释微观高速运动现象释微观高速运动现象中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技中国古代科技西方近代科技西方近代科技重经验:重经验:是对生产经验是对生产经验的总结和对自然现象的直的总结和对自然现象的直接描述,缺乏理论探索。接描述,缺乏理论探索。(属应用科学属应用科学)重实验:重实验:注重观察和实验与注重观察和实验与严密逻辑体系相结合。严密逻辑体系相结合。(
16、属理属理论科学论科学)技术化倾向严重,技术化倾向严重,封封闭性强。闭性强。重理论、重分析重理论、重分析(从理论高从理论高度概括分析度概括分析)、形成近代科学、形成近代科学研究方法。研究方法。重实用,重实用,服务于农业生服务于农业生产和统治需要产和统治需要服务于工业生产和经济的发展。服务于工业生产和经济的发展。“19“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这座大厦物理学家只是修饰和完美这座大厦”1919世纪末世纪末,物理学界连续发生了三个重大,物理学界连续发生了三个重大事件,这就是事件,这就是X X射线、放射性和电子的发现。射线、放射性和电子的
17、发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系,从根本上出现了动摇,这就物理学体系,从根本上出现了动摇,这就是所谓的是所谓的“物理学危机物理学危机”。(二二)相对论的创立相对论的创立爱因斯坦爱因斯坦 1 1、提出:、提出:2020世纪初,爱因斯坦发表论动世纪初,爱因斯坦发表论动体的电动力学体的电动力学 2 2、内容:、内容:1905 1905年爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变年爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原
18、理。原理。1916 1916年他完成了广义相对论的最终形式。这年他完成了广义相对论的最终形式。这被看作人类思想史上最伟大的成就之一被看作人类思想史上最伟大的成就之一 3 3、意义:、意义:是物理学领域的一次重大革命;是物理学领域的一次重大革命;否定否定了经典力学的绝对时空观;了经典力学的绝对时空观;发展了牛顿力学;发展了牛顿力学;推动物理学发展到一个新高度推动物理学发展到一个新高度(三三)量子论的诞生与发展量子论的诞生与发展 1 1、背景、背景:19 19世纪末世纪末2020世纪初,电子和放射性的发现。世纪初,电子和放射性的发现。实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理实验表明微观粒子的运动不
19、能用经典力学的理论来说明。论来说明。2 2、诞生:、诞生:1900,1900,德国物理学家德国物理学家普朗克普朗克3 3、发展:、发展:爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应 丹麦玻尔提出有关原子的量子理论丹麦玻尔提出有关原子的量子理论4 4、意义:、意义:使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步 与相对论一起与相对论一起,构成现代物理学的基础构成现代物理学的基础经典力学:经典力学:解析低速运动、解析低速运动、宏观世界物理宏观世界物理现象现象近代物理学近代物理学相对论:相对论:微观世界、微观世界、高速运动高速运动量子论:
20、量子论:解释微观世解释微观世界物理现象界物理现象现现代代物物理理学学为相对论的提为相对论的提出奠定基础出奠定基础继承和发展了继承和发展了经典力学经典力学经典力学、相对论、量子论的关系:经典力学、相对论、量子论的关系:19C19C末经典末经典物理学危机物理学危机思考总结思考总结 物理学的发展给了我们什么样物理学的发展给了我们什么样的启示?的启示?l敢于质疑,敢于质疑,l勇于创新,勇于创新,l实践出真知实践出真知.经典力学经典力学伽利略奠基伽利略奠基牛顿创立牛顿创立标志:标志:特点:特点:以以 为基础为基础,以以 为表达为表达形式形式贡献贡献物理学:物理学:发现发现 定律定律天文学:天文学:证明证
21、明 的的正确正确影响影响开创了重开创了重 和重和重 的近的近代科学代科学为为 的创立奠定了基的创立奠定了基础础影响:影响:对解释和预见物理现象具有对解释和预见物理现象具有 意义意义相对论相对论创立:创立:20世纪初世纪初,创立创立,包括包括 相对论和相对论和 相对论相对论意义意义否定了经典力学的否定了经典力学的 时空观时空观,揭示了时空的揭示了时空的 性性内涵:内涵:时空会随物体时空会随物体 的变化而变化的变化而变化,出现出现 效应效应量子论量子论1900年年 提出量子假说提出量子假说发展发展爱因斯坦提出爱因斯坦提出 的量子理论的量子理论 玻尔提出玻尔提出 的量子理论的量子理论诞生:诞生:影响
22、:影响:现代物理学基础现代物理学基础本课知识网络本课知识网络自由落体自由落体日心说日心说实验实验逻辑逻辑经典力学经典力学1687年年,牛顿发表牛顿发表 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理实验实验数学数学决定性决定性爱因斯坦爱因斯坦狭义狭义广义广义运动速度运动速度尺缩钟慢尺缩钟慢是物理学领域的一次是物理学领域的一次重大革命重大革命绝对绝对相对相对光光原子原子 力学建立,对世力学建立,对世界的认识开始由界的认识开始由 世界深入到世界深入到 世世界界量子量子宏观宏观微观微观改变认识改变认识 和和角度角度方式方式普朗克普朗克相对论相对论量子论量子论 (2013 (2013江苏江苏)“)“根据这一理论
23、根据这一理论,将时间和空将时间和空间说成是绝对的是没有意义的间说成是绝对的是没有意义的,因为对这两种范因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。畴的测量通常随着观察者的运动而改变。对于门外汉来说对于门外汉来说.这些观点这些观点通常用不能理解通常用不能理解的数学公式解释的数学公式解释表明科学已经达到了能被表明科学已经达到了能被人类所知的界限。人类所知的界限。”上述上述“理论理论”的主要意义的主要意义是:是:A A开创了以实验为基础的近代科学开创了以实验为基础的近代科学B B预见海王星存在的准确性预见海王星存在的准确性C C弥补经典力学对时空认识的不足弥补经典力学对时空认识的不足D D发现
24、能量辐射的运动原则发现能量辐射的运动原则 (2013 (2013课标卷课标卷)材料一材料一:第一次世界大战前第一次世界大战前,有不有不少学者对爱因斯坦的学说持怀疑态度。少学者对爱因斯坦的学说持怀疑态度。19191919年年,英国科英国科学家爱丁顿对日全食的观测结果证实了爱因斯坦的理学家爱丁顿对日全食的观测结果证实了爱因斯坦的理论论,引起巨大轰动引起巨大轰动,世界范围的爱因斯坦热接踵而至。世界范围的爱因斯坦热接踵而至。荷兰、捷克斯洛伐克、奥地利、美国英国法国日本等荷兰、捷克斯洛伐克、奥地利、美国英国法国日本等国先后邀请他前往讲学。在中国国先后邀请他前往讲学。在中国,梁启超发起成立的讲梁启超发起成
25、立的讲学社曾拟邀请爱因斯坦来华讲学。北京大学校长蔡元学社曾拟邀请爱因斯坦来华讲学。北京大学校长蔡元培亦发出邀请培亦发出邀请,并得到其本人应允。虽然爱因斯坦因故并得到其本人应允。虽然爱因斯坦因故未能成行未能成行,但相对论却在中国广泛传播。从但相对论却在中国广泛传播。从19171917年到年到19231923年年,各种报刊登载相对论的论著、译文、通讯、报各种报刊登载相对论的论著、译文、通讯、报告和文献不下百篇告和文献不下百篇,出版译著出版译著1515种左右。种左右。(1 1)根据材料一并结合所学知识,说明爱因斯)根据材料一并结合所学知识,说明爱因斯坦热兴起的原因。坦热兴起的原因。参考答案:参考答案
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