内容正文:
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
第1讲 物理学的重大进展
1.经典力学
(1)背景
①文艺复兴运动解放了人们的思想,对科学研究产生重要影响。
②伽利略开创近代科学,为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(2)标志:1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书,提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。
(3)意义
①把自然界中的一切力学现象囊括在经典力学体系中,成为人类认识自然界的过程中对自然科学的第一次总结与概括。
②形成以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系,即经典力学体系,标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。
③牛顿力学和热学引发了第一次工业革命,使人类社会进入蒸汽时代。
④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础,打击了神学,促使人类思想不断解放。
2.相对论和量子论
项目
相对论
量子论
背景
19世纪,经典力学面临挑战
(1)人们对物质的认识深入到原子内部
(2)微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明
标志
20世纪初,德国物理学家爱因斯坦提出
1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说
成就
包括狭义相对论和广义相对论
(1)爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应
(2)玻尔提出有关原子的量子理论
意义
(1)否定经典力学的绝对时空观,深刻揭示了时间和空间的本质属性
(2)将经典力学概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新高度
(1)使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。与相对论一起,构成了现代物理学的基础
(2)开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式
易错提示 牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系
爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观,没有否定牛顿力学。相对论发展了牛顿经典力学,打破了传统的时空观。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。
【知识拓展】近代科学发展的原因
项目
原因
社会原因
资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础,这是近代自然科学创立发展的社会基础
思想基础
文艺复兴、宗教改革和启蒙运动,为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础
制度基础
欧洲资本主义国家保护、奖励科技发明,改革教育制度和专利制度,组织科研机构,推动了近代科学的创立和发展
外在因素
中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧,开阔了人们的眼界,并为科学研究提供了丰富的素材
主观原因
科学家的努力探索,促进了科学的发展
典例 (2018•江苏)牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。1927年,德国物理学家海森堡提出了测不准原理:没有人能够确知一个电子的运动轨迹,因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。与这一认识变化相关的是( )
A. 经典力学的诞生 B.进化论的传播
B. 电气革命的出现 D.量子论的提出
解析 A是1687年,排除;B与电子的运动轨迹无关,排除;C是第二次工业革命,排除;“没有人能够确知一个电子的运动轨迹,因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置”表明这个理论属于微观物质世界,而量子论量子论揭示了微观物质世界的基本规律,为原子物理学、固体物理学、核物理学、粒子物理学以及现代信息技术奠定了理论基础,故D正确。
答案 D
第2讲 探索生命的起源之谜
1.背景
(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。
(2)资产阶级革命和工业革命相继发生,拓宽了人们的视野。
(3)细胞学说、拉马克早期生物进化思想
等生物学知识的积累。
2.标志:1859年,达尔文发表《物种起源》一书。
3.内容
(1)生物是进化而来的,经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。
(2)物竞天择,适者生存,自然选择。
4.影响
(1)思想解放:有力地挑战了封建神学创世说,极大地促进了欧洲的思想解放,使人们的世界观发生了根本性的变化。为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。
(2)生物学新时代: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,也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科,并使它们获得新的发展方向。
(3)对中国:19世纪末20世纪初,中国爱国知识分子为挽救民族危亡,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。
易错提示 达尔文的进化论是生物学的理论,它不是适用于一切现象的普遍规律,并不适用于人类社会的发展,因此社会达尔文主义是伪科学理论。同时,社会达尔文主