物理學(xué)的成就天文學(xué)的成就本章主要內(nèi)容地質(zhì)學(xué)的成就第六章近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命化學(xué)、生物學(xué)第二次技術(shù)革命（電化時代）物理學(xué)的成就天文學(xué)的成就本章主要內(nèi)容地質(zhì)學(xué)的成就第六章近1近代后期的科學(xué)成就本章重點第二次技術(shù)革命的成就及意義第六章近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命近代后期的科學(xué)成就本章重點第二次技術(shù)革命的成就及意義第六章2自然科技的近代所謂近代，大約從公元15世紀下半葉~19世紀末、20世紀初，又可分為前、后兩個時期。前期約從公元15世紀下半葉~18世紀中葉；后期約從18世紀中葉~19世紀末20世紀初。

自然科技的近代所謂近代，大約從公元15世紀下半葉~19世紀末3第一次技術(shù)革命顯示了科學(xué)技術(shù)的威力資產(chǎn)階級采取保護、鼓勵科學(xué)技術(shù)發(fā)展的措施第一次技術(shù)革命顯示了科學(xué)技術(shù)的威力4第一節(jié)天文學(xué)的成就一、天文觀測的新發(fā)現(xiàn)望遠鏡的改進天體照相術(shù)的發(fā)明光譜學(xué)技術(shù)第一節(jié)天文學(xué)的成就51.新星的發(fā)現(xiàn)——望遠鏡改進的成果

1781年，英國天文學(xué)家赫謝爾利用自制的大型反射望遠鏡發(fā)現(xiàn)了天王星。1.新星的發(fā)現(xiàn)——望遠鏡改進的成果61791年，赫謝爾研制出20英寸的巨型反射望遠鏡1827年，德國的夫瑯和費制造出第一塊大孔徑優(yōu)質(zhì)物鏡。后來，俄國多爾帕特天文臺臺長斯特魯維借助裝上這種物鏡的折射望遠鏡發(fā)現(xiàn)了2200多顆新雙星。1846年德國天文臺臺長加勒發(fā)現(xiàn)海王星。1791年，赫謝爾研制出20英寸的巨型反射望遠鏡72.星體表面觀測——天體照相術(shù)1839年，巴黎天文臺臺長阿拉戈發(fā)明銀版照相法。1840年，美國的德雷伯利用大型望遠鏡和照相術(shù)拍攝了第一張月亮表面的照片。1845年，德國的費索拍攝了第一張?zhí)栒掌?877年，米蘭的斯基伯雷利公布了當(dāng)時最精確的火星表面圖片。2.星體表面觀測——天體照相術(shù)8二、赫謝爾的恒星天文（1）1783年，赫謝爾提出了第一個銀河系結(jié)構(gòu)模型：銀河由大量恒星構(gòu)成，其形狀如邊緣有裂縫的圓凸透鏡，直徑約7000光年，厚度為1300光年，太陽系位于銀河系的中央平面，離銀河系中心不遠的位置上。

（2）發(fā)現(xiàn)了遠在銀河系邊界之外的一些獨立的恒星星云，從而把天文學(xué)研究擴展到河外星系。（3）發(fā)現(xiàn)了恒星的自行，并估測了太陽的運動，打破了太陽與恒星靜止不動的陳舊觀念。被譽為“恒星天文學(xué)之父”。二、赫謝爾的恒星天文9三、天體物理的興起1.光譜學(xué)三定律1814年，夫瑯和費發(fā)現(xiàn)太陽光譜中的576條暗線，成為光譜學(xué)的創(chuàng)始人。三、天體物理的興起101859年，德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于著名的光譜學(xué)三定律：

●白熾固體或高壓白熾氣體產(chǎn)生連續(xù)光譜，范圍從紅光到紫光；

●低壓發(fā)光氣體和蒸汽光譜是一些分離的明線，而且，每種元素都具有獨特的一組發(fā)射光譜線；

●能夠發(fā)出某一特定光譜的物體對這條譜線有強烈的吸收能力。1859年，德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于著名的光譜學(xué)三定律11基爾霍夫和化學(xué)家本生在1859年指出：太陽光譜里的暗線是因光球發(fā)出的連續(xù)光譜被太陽大氣吸收而造成的。19世紀中葉的分光器圖解德國物理學(xué)家基爾霍夫和化學(xué)家本生

基爾霍夫和化學(xué)家本生在1859年指出：太陽光譜里的暗線是因光12四、天體起源和演化假說（一）太陽系的起源——康德-拉普拉斯星云假說1755年，康德匿名發(fā)表《宇宙發(fā)展史概論》——否定了宇宙起源的神創(chuàng)論——在太陽系形成之前，宇宙中存在著彌漫的原始星云，這些原始物質(zhì)具有引力和斥力，其綜合作用使原始星云逐漸形成盤狀結(jié)構(gòu)，中心部分凝聚成太陽，外圍部分漸次分離，結(jié)合成為繞太陽運行的行星，于是便形成了太陽系。1796年，法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯出版《宇宙論》，獨立提出了與康德星云假說相似的假說。四、天體起源和演化假說13康德—拉普拉斯星云假說的重要意義：主要不在于它能否解釋太陽系的全部力學(xué)特征，而在于他把太陽系視為一個不斷演化和發(fā)展的過程，有它的產(chǎn)生、發(fā)展和滅亡的歷史，這一重要思想在18世紀僵化的自然觀上打破了第一個缺口，沉重地打擊了神創(chuàng)論和宇宙不變論?？档隆绽剐窃萍僬f的重要意義：主要不在于它能否解釋太陽系14（二）洛克耶的恒星演化理論1887年，英國的洛克耶提出恒星演化理論認為恒星是不斷變化的把天體演化學(xué)推進到對一般恒星的研究現(xiàn)代恒星起源和演化學(xué)說的理論淵源恒星起源和演化的四個階段引力收縮階段——恒星的幼年期主序星階段——恒星的中年階段紅巨星階段——恒星的老年期白矮星和中子星——恒星的臨終期（二）洛克耶的恒星演化理論15第二節(jié)地質(zhì)學(xué)的成就一、關(guān)于巖石成因的水成論與火成論之爭水成論伍德沃德[英]:《地球自然史初探》(1695)地層的不同是洪水造成的。地球在歷史上曾經(jīng)有過一個時期被洪水淹沒，大部分生物死亡，懸浮在洪水中的各種物質(zhì)混雜起來，并按照重量大小分層沉淀，重物質(zhì)在最低下的地層，之上為較輕的海生動物化石，最上面為人和高級動植物化石。

第二節(jié)地質(zhì)學(xué)的成就16火成論——莫羅[意]、赫頓[英]（1）莫羅：《論在山里發(fā)現(xiàn)的海洋生物》（1740）——由于地下火的作用，破壞了原始地球的表面，使陸地和山脈隆起而升出水面，同時包含在地球內(nèi)部的物質(zhì)被排放出來，在石質(zhì)的地表面上形成一層新的地層。（2）赫頓：《地球論》（1795）——原始地球是由一個固定的核和包圍著它的洋水組成，固體外殼包容著溫度很高的熔融狀態(tài)的巖漿。當(dāng)?shù)叵履芰烤奂揭欢ǔ潭葧r，熔巖流就沖破地殼通過火山口噴流出來，形成玄武巖的結(jié)晶構(gòu)造?；鸪烧摗_[意]、赫頓[英]17二、關(guān)于地殼運動的災(zāi)變論和漸變論之爭災(zāi)變論——居維葉[法]地球表面經(jīng)常發(fā)生突然的、大規(guī)模的變化，這些災(zāi)變往往使大批生物毀滅。這時，造物主又重新創(chuàng)造出新的物種，使地球又重新恢復(fù)了生機。造物主只是根據(jù)原來的大致印象來創(chuàng)造新的物種。這也就是新的物種同舊的物種有少許差別的原因。如此循環(huán)的往復(fù)，就構(gòu)成了我們在各個地層看到的情況。居維葉推斷，地球上已發(fā)生過4次災(zāi)害性的變化，最近的一次是大約距今5000多年前的摩西洪水泛濫。二、關(guān)于地殼運動的災(zāi)變論和漸變論之爭18漸變論——賴爾[英]（《地質(zhì)學(xué)原理》1830—1833）地球是緩慢進化來的地球的地殼是變化的地殼運動時地球內(nèi)部作用的結(jié)果新舊巖石的區(qū)別是歷史造成的提出“現(xiàn)在是認識過去的鑰匙”，創(chuàng)造了將今論古的歷史比較法。

漸變論——賴爾[英]（《地質(zhì)學(xué)原理》1830—1833）19

第三節(jié)物理學(xué)成就一、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的孕育和發(fā)現(xiàn)“卡諾循環(huán)”

1824年，卡諾[法]出版《關(guān)于火的動力的研究》，提出了“卡諾循環(huán)”理論：熱和機械能（功）之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。邁爾的貢獻《論無機界的力》（1842）——首次提出能量守恒原理，第一次提出了熱功當(dāng)量《生物界的運動和物質(zhì)新陳代謝的聯(lián)系》（1845）——論證了機械能、熱能、化學(xué)能、電磁能、光能和輻射能的轉(zhuǎn)化，并認為能量守恒是支配宇宙的普遍規(guī)律?？ㄖZ第三節(jié)物理學(xué)成就卡諾20焦爾的貢獻發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)：焦爾定律1843年，發(fā)表《論磁電的熱效應(yīng)和熱的機械值》，指出：自然界的力量是不能毀滅的，哪里消滅了機械能，總會得到相應(yīng)的熱。1849年發(fā)表《論熱的機械當(dāng)量》，公布了熱功當(dāng)量的精確值。1851年，開爾文將“力的恒定律”改稱為“能量守恒定律”，能量守恒和轉(zhuǎn)化定律便從內(nèi)在含義到外在表述被正式確定下來。焦爾的貢獻21能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的重大意義1）牛頓力學(xué)體系建立以來物流學(xué)的最大成就，證明了自然界各種物質(zhì)運動形式的多樣性、統(tǒng)一性，物質(zhì)運動不能五中生有，也不能消滅2）為事物的普遍聯(lián)系的觀點提供了強有力的科學(xué)依據(jù)

能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的重大意義22二、熱力學(xué)第二定律和分子物理學(xué)熱力學(xué)第二定律19世紀50年代，克勞修斯[德]和開爾文[英]同時發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)第二定律。克勞修斯指出：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化。在一個孤立的系統(tǒng)內(nèi)，熱總是從高溫物體傳到低溫物體中去。因此，熱機在工作過程中，不可能把熱量完全變成有用的功，它總要把一部分熱量傳給低溫?zé)嵩??？藙谛匏苟?、熱力學(xué)第二定律和分子物理學(xué)克勞修斯23分子物理學(xué)的興起創(chuàng)立者：克勞修斯、麥克斯韋爾、波爾茲曼（1）克勞修斯氣體由大量運動著的分子組成氣體分子在運動時相互碰撞，它們在碰撞時沿各個方向運動的機會和分子數(shù)相等分子運動的速度隨氣體溫度的增大而增大，氣體的熱能就是氣體分子運動的動能分子物理學(xué)的興起24（2）麥克斯韋爾氣體在宏觀上達到熱平衡狀態(tài)時，雖然大量的個別分子的速度都不相同，但在某一范圍內(nèi)的分子數(shù)在分子總數(shù)中所占的百分比是一定的，而且這個比值取決于氣體的種類和溫度（3）波爾茲曼提出平衡態(tài)氣體分子的能量均分定律。（2）麥克斯韋爾25三、電磁理論的建立

連續(xù)電流的獲得——1800年，意大利物理學(xué)家伏特制成世界上第一個電池，獲得連續(xù)電流靜電力大小的測定——普列斯特利：靜電力大小與電荷多少成正比，與距離平方成反比——庫倫定律：帶同種電的兩個小球之間的斥力與兩球中心距離的平方成反比三、電磁理論的建立26伏特向拿破侖演示他的電堆（1800年）伏特向拿破侖演示他的電堆27安培定律的發(fā)現(xiàn)奧斯特：首先建立磁和電的本質(zhì)聯(lián)系——有電流通過的導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生磁場安培[法]：①指出平行載流導(dǎo)線若電流方向相同則相互吸引，若方向相反則相互排斥。②發(fā)現(xiàn)兩段通電導(dǎo)線之間的作用力與它們的電流強度成正比，與它們之間的距離平方成反比。③確定了電流對磁針作用方向的右手定則。

奧斯特安培定律的發(fā)現(xiàn)奧斯特安培的電流計安培的電流計29法拉第電磁感應(yīng)定律（1831）

——只要穿過閉合電路所圍面積的磁量發(fā)生變化，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。法拉第（1791~1867）法拉第電磁感應(yīng)定律（1831）法拉第（1791~1830法拉第和他的電磁感應(yīng)線圈，1831年法拉第和他的電磁感應(yīng)線圈，1831年31麥克斯韋電磁理論的建立：《電學(xué)和磁學(xué)論》（1873）——以數(shù)學(xué)方程概括了庫侖定律、高斯定律、歐姆定律、安培定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等理論，將它們升華為更具普遍性和預(yù)言能力的一般性理論。從而建立了完整的經(jīng)典電磁學(xué)理論體系，預(yù)言了電磁波的存在，完成了物理學(xué)上的第三次大綜合。麥克斯韋電磁理論的建立：32麥克斯韋及其手稿JamesClerkMaxwell,1831~1879麥克斯韋及其手稿33第四節(jié)化學(xué)化學(xué)學(xué)科發(fā)展較晚的原因1）受時代的局限：18世紀中葉之前，人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識尚未達到元素、原子層次2）受錯誤的燃素說的禁錮第四節(jié)化學(xué)34一、氧化燃燒理論取代燒素說（一）燃素說1669年，柏岳（J.Becher）首先提出燃素說物質(zhì)能夠燃燒是因為有燃素（燃燒的過程既失去燃素的過程）金屬-燃素=鍛灰一、氧化燃燒理論取代燒素說35燃素說收到質(zhì)疑找不到燃素對許多燃燒現(xiàn)象燃素說不能解釋燃素說收到質(zhì)疑36（二）拉瓦錫的氧化燃燒理論拉瓦錫進行的化學(xué)革命被公推為18世紀科學(xué)發(fā)展史上最輝煌的成就之一。拉瓦錫——近代化學(xué)之父《燃燒概論》——推翻了統(tǒng)治化學(xué)理論達百年之久的燃素說建立了以氧為中心的燃燒理論創(chuàng)立了化學(xué)物種分類新體系恩格斯曾指出：拉瓦錫使過去燃素說形式上倒立的化學(xué)正立過來。（二）拉瓦錫的氧化燃燒理論37（1）燃燒原理及氧的發(fā)現(xiàn)——《燃燒概論》，1777年指出煅燒中與金屬相結(jié)合的是一種新的氣體元素。并命名為酸素。現(xiàn)在氧元素的化學(xué)符號O就是來源于希臘文酸素oxygene。闡明了燃燒作用的氧化學(xué)說，要點為：①燃燒時放出光和熱；②只有在氧存在時，物質(zhì)才會燃燒；③空氣是由兩種成分組成的，物質(zhì)在空氣中燃燒時，吸收了空氣中的氧,因此重量增加,物質(zhì)所增加的重量恰恰就是它所吸收氧的重量；④一般的可燃物質(zhì)（非金屬）燃燒后通常變?yōu)樗幔跏撬岬谋驹?，一切酸中都含有氧。?）燃燒原理及氧的發(fā)現(xiàn)——《燃燒概論》，1777年38第06章--近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命課件39（2）創(chuàng)立化學(xué)物質(zhì)分類的新體系

1785年，與戴莫維、貝托雷、佛克羅伊合作編寫了《化學(xué)命名法》，奠定了現(xiàn)代化學(xué)術(shù)語命名的基礎(chǔ)。

（3）質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)和第一張化學(xué)元素表1789年，出版《化學(xué)綱要》，闡述了質(zhì)量守恒的思想，列出了一張包括33種元素的分類表。第06章--近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命課件40二、原子-分子論的建立原子論最早產(chǎn)生于古希臘波義耳、牛頓都提出過原子論觀點近代原子論的真正奠基人是道爾頓二、原子-分子論的建立411808年道爾頓出版《化學(xué)哲學(xué)新體系》，提出原子論：元素的最終粒子稱為簡單原子，它們極其微小，是看不見的；是既不能創(chuàng)造，也不能毀滅和不可再分割的。它們在一切化學(xué)變化中保持其本性不變。同一種元素的原子，其形狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)都是相同的，不同元素的原子在形狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)上則各不相同。不同元素的原子以簡單數(shù)目的比例相結(jié)合，形成了化學(xué)中的化合現(xiàn)象。化合物的原子稱為復(fù)雜原子。復(fù)雜原子的質(zhì)量為所含各種元素原子質(zhì)量之總和。同一化合物的復(fù)雜原子，其組成、形狀、質(zhì)量和性質(zhì)也必然相同。1808年道爾頓出版《化學(xué)哲學(xué)新體系》，提出原子論：42引入原子量的概念：氫的原子量定為1，初步定義了氧、氮、硫、磷、碳的原子量化學(xué)中的新時代是隨著原子論開始的。

——恩格斯引入原子量的概念：氫的原子量定為1，初步定義了氧、氮、硫、磷43原子論的理論意義：1）從微觀的物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度揭示出宏觀化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)2）成功揭示了質(zhì)量守恒、當(dāng)量守恒、定量守恒等經(jīng)驗定律3）為物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的建立奠定了基礎(chǔ)原子論的理論意義：44◆視原子為不可分割的“宇宙之磚”。◆沒有把原子和分子區(qū)別開來。◆簡單地認為“復(fù)雜原子”只不過是簡單原子的機械結(jié)合。道爾頓原子論的缺點：◆視原子為不可分割的“宇宙之磚”。道爾頓原子論的缺點：45阿佛加德羅分子假說①將道爾頓的原子論和蓋.呂薩克氣體反應(yīng)體積定律結(jié)合起來反應(yīng)體積定律——在同溫同壓下的各種氣體，在相同體積內(nèi)將含有相同數(shù)目的原子。各種氣體在相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，常以簡單的體積比相結(jié)合②認為分子是由原子組成的，把原子和分子分開來。阿佛加德羅分子假說②認為分子是由原子組成的，把原子和分子分開46阿佛加德羅分子假說主要內(nèi)容——《原子相對質(zhì)量的測定方法及原子進入化合物時數(shù)目比例的確定》（1811年）原子是參加化學(xué)反應(yīng)的最小質(zhì)點，但它不能獨立存在，只有在幾個原子相互結(jié)合在一起、形成分子后才能相對穩(wěn)定地獨立存在。分子是由原子組成的，單質(zhì)分子由同種原子組成，化合物分子由不同種類的原子組成。假定氫分子由兩個氫原子組成，氧分子由兩個氧原子組成，水分子則由兩個氫原子和一個氧原子組成，所有的分子至少應(yīng)有兩個原子組成。阿佛加德羅分子假說主要內(nèi)容——《原子相對質(zhì)量的測定方法及原子47康尼查羅發(fā)表《化學(xué)哲學(xué)教程提要》，論證了阿佛加德羅假說，其要義如下：①強調(diào)阿佛加德羅的分子假說是有根據(jù)的。②說明了怎樣根據(jù)分子假說，運用蒸氣密度法來求分子量。③在測定分子量的基礎(chǔ)上，提出一個確定原子量的合理方法。④無論在無機化學(xué)還是在有機化學(xué)中，原子量只有一套?；瘜W(xué)定律對無機化學(xué)、有機化學(xué)同樣適用。⑤確定了寫化學(xué)式的原則?？的岵榱_發(fā)表《化學(xué)哲學(xué)教程提要》，論證了阿佛加德羅假說，其要48康尼查羅為原子—分子論的確定掃除了障礙。康尼查羅的合理闡述，把原子論和分子假說整理成一個協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，原子一分子論因此才為廣大化學(xué)家們接受。原子一分子論的確立，直接導(dǎo)致化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)和有機化學(xué)系統(tǒng)的建立?？的岵榱_為原子—分子論的確定掃除了障礙。康尼查羅的合理闡述，49三、有機化學(xué)的發(fā)展(一)人工合成對“生命力論”的沖擊“生命力論”：只有依賴動、植物有機體具有的生命力，才能制造出有機物質(zhì)，而不能用組成它的元素人工合成1828年，維勒[法]成功地合成了尿素，開創(chuàng)了人工合成有機物的新紀元。19世紀40年代，英國化學(xué)家帕琴人工合成染料苯胺紫；1868年，德國化學(xué)家格雷貝和里貝曼合作，合成了茜素；另外，水楊酸、水楊酸甲酯、阿斯匹林、殺菌劑等藥物也陸續(xù)合成。三、有機化學(xué)的發(fā)展50人工合成的意義1）第一次證明了有機物和無機物之間沒有不可逾越的鴻溝2）開創(chuàng)了人工合成有機物的新紀元人工合成的意義51（二）有機化合物結(jié)構(gòu)理論的興起和發(fā)展

①基團論的形成與發(fā)展

——1832年，維勒和李比希[法]提出“基團論”：有機化合物是由一系列的基組成的，“基”是一系列化合物中共同的，穩(wěn)定的組成部分。②羅朗的核團學(xué)說——1837年，羅朗[法]提出“核團學(xué)說”：一切有機化合物都是由基本碳氫核團構(gòu)成的。德國化學(xué)家尤斯圖斯·馮·李比希男爵（二）有機化合物結(jié)構(gòu)理論的興起和發(fā)展德國化學(xué)家尤斯圖斯·52③有機結(jié)構(gòu)理論的初建

——1861年,布特列洛夫[俄]提出有機化學(xué)的結(jié)構(gòu)理論：◆分子中的原子以一定排列順序相結(jié)合，其間存在親和力的相互作用◆物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而可以預(yù)言尚未發(fā)現(xiàn)的新化合物。◆每一個分子只能有一個一定的結(jié)構(gòu)，不能有幾個不同的結(jié)構(gòu)。

——《論物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)》③有機結(jié)構(gòu)理論的初建53四、元素周期律的發(fā)現(xiàn)（一）原子量與元素性質(zhì)的聯(lián)系的發(fā)現(xiàn)①1829年，德國化學(xué)家德貝萊納提出了“三元素組”觀點——把當(dāng)時已知的44種元素中的15種，分成5組，指出每組的三元素性質(zhì)相似，而且中間元素的原子量等于較輕和較重的兩個元素原子量之和的一半。②1862年，法國科學(xué)家尚古多提出了“螺旋圖”的分類方法——在圓柱體的表面上劃螺線（與底面成45度角），用垂線在圓柱體上分成16格。將已知的62種元素按原子量的大小順序標記在螺旋線與垂線的交點上，這樣某些性質(zhì)相近的元素恰好出現(xiàn)在同一垂直母線上。③1865年，英國工業(yè)化學(xué)家紐蘭堡提出“八音律”?！?2個元素的原子量按遞增順序排列，發(fā)現(xiàn)元素的性質(zhì)有周期性的重復(fù)，從任意一個元素算起，每到第八個元素就和第一個元素的性質(zhì)相近。四、元素周期律的發(fā)現(xiàn)54（二）門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律1869年，門捷列夫[俄]發(fā)表了關(guān)于元素周期律的圖表和論文（《元素屬性和原子量的關(guān)系》）。①按照原子量的大小排列起來的元素，性質(zhì)上呈現(xiàn)出明顯的周期性②原子量決定元素的特征。③可以預(yù)料還有許多未被發(fā)現(xiàn)的元素。

④知道某元素的同類元素的原子后，可以判定和修正該元素的原子量（二）門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律55第06章--近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命課件56

第五節(jié)生物學(xué)一、林耐的生物分類法二、細胞學(xué)說的創(chuàng)立1）細胞學(xué)2）胚胎學(xué)三、達爾文生物進化論的創(chuàng)立1）生物進化思想的萌芽2）達爾文創(chuàng)立生物進化論四、孟德爾和魏斯曼的遺傳理論第五節(jié)生物學(xué)57一、林耐的生物分類法瑞典生物學(xué)家林耐1735年出版《自然系統(tǒng)》——采用等級從屬分類法（綱-目-屬-種）后被拓展為界-門-綱-目-屬-種——雙名法一、林耐的生物分類法58二、細胞學(xué)說的創(chuàng)立（一）細胞學(xué)1665年，英國人羅伯特·胡克發(fā)現(xiàn)細胞1831年，羅伯特·布朗從蘭科植物的葉片表皮細胞中發(fā)現(xiàn)了細胞核。1835年，有人在低等動物根足蟲和多孔蟲的細胞中發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)。1838年，施萊登發(fā)表《論植物的發(fā)生》一文，提出了植物構(gòu)造學(xué)說——一切植物都是由細胞發(fā)展而來的。1839年，施旺發(fā)表《動植物結(jié)構(gòu)和生長相似性的顯微鏡研究》，把施萊登的觀點推廣到整個生物界：——動植物有機體的結(jié)構(gòu)原則上是相同的，它們的一切組織都是由細胞發(fā)展而來的，細胞是一切生物的基本單位。二、細胞學(xué)說的創(chuàng)立59（二）胚胎學(xué)1759年，沃爾弗[德]

提出“后成論”——成體動物的肢體和器官是在胚胎發(fā)育過程中從一個簡單的組織發(fā)展起來的，而不是一個預(yù)先構(gòu)造的機械的擴大。1827年，貝爾[德]發(fā)表關(guān)于哺乳動物卵的研究成果。1828至1837年間，貝爾出版胚胎學(xué)教科書，提出胚胎發(fā)育的胚層理論——發(fā)育中的卵首先會形成幾個組織層，特定的層生長出一組特定器官，他把這些層叫做胚層。指出所有動物在胚胎的早期發(fā)育階段是非常相似的（二）胚胎學(xué)6019世紀50年代，德國醫(yī)生雷馬克和瑞士的寇力克等人把細胞學(xué)說和胚胎學(xué)結(jié)合起來，研究證明：卵子和精子原來都是簡單的細胞，在發(fā)育過程中細胞可以復(fù)制——細胞分裂；胚胎發(fā)育過程就是細胞分裂過程。19世紀50年代，德國醫(yī)生雷馬克和瑞士的寇力克等人把細胞學(xué)說61三、達爾文生物進化論的創(chuàng)立（一）生物進化思想的萌芽1809年，拉馬克[法]出版《動物哲學(xué)》，第一個系統(tǒng)提出進化論思想。其要點為：1）生物是進化來的。是從單細胞有機體向人類過渡的。2）生物進化有兩種動力：一是生物的內(nèi)在力量，二是環(huán)境對生物體的影響。3）生物適應(yīng)環(huán)境的演化機制遵循“用進廢退”和“獲得性遺傳”兩條重要原則。三、達爾文生物進化論的創(chuàng)立62（二）達爾文創(chuàng)立生物進化論《通過自然選擇或生存斗爭保存良種的物種起源》（1859）：第一，生物是進化來的，既不是上帝創(chuàng)造的，也不是一成不變的。第二，變異是生物普遍存在的現(xiàn)象，變異的基本原因是生活條件的改變。第三，通過人工培育可以產(chǎn)生新種。第四，相似的生物起源于一個共同的祖先。第五，在自然界中，生物物種是通過自然選擇而產(chǎn)生的；自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的；生存斗爭的結(jié)果是“物競天擇、適者生存”，優(yōu)勝劣汰。第六，生物不僅有變異，而且有遺傳。有利的變異在世代的傳遞中逐漸積累，最終可以產(chǎn)生出新種。（二）達爾文創(chuàng)立生物進化論63《物種起源》的意義：1）徹底粉碎了神創(chuàng)論和形而上學(xué)物種不變論，第一次把生物學(xué)建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上；2）為辨證唯物主義自然觀的創(chuàng)立奠定了自然科學(xué)的基礎(chǔ)。《物種起源》的意義：64四、孟德爾和魏斯曼的遺傳理論（一）孟德爾的遺傳定律1865年,孟德爾[奧地利]在布龍博物學(xué)會上宣讀了植物雜交實驗》，提出如下假設(shè)：

▲遺傳性狀都是以成對因子(基因)為代表，性狀有顯性和隱性之分；▲當(dāng)成對因子中顯性、隱性同時存在時，則表現(xiàn)顯性性狀；只有當(dāng)成對因子都為隱性時，才表現(xiàn)隱性性狀。根據(jù)這個假設(shè)，孟德爾提出兩條遺傳定律:孟德爾四、孟德爾和魏斯曼的遺傳理論孟德爾65分離定律:成對因子在遺傳過程中可以相互分離。分離定律:成對因子在遺傳過程中可以相互分離。66自由組合定律:

兩對性狀在遺傳過程也可以分開,獨立進行傳遞，并自由結(jié)合產(chǎn)生新性狀。自由組合定律:兩對性狀在遺傳過程也可以分開,獨立進行傳遞67第06章--近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命課件68（二）魏斯曼的遺傳學(xué)說1892年提出種質(zhì)連續(xù)學(xué)說——新達爾文主義

▲生物體有種質(zhì)和體質(zhì)組成；——種質(zhì)：生殖細胞——體質(zhì)：體細胞▲自然選擇是進化的唯一機理，自然選擇的對象是種質(zhì)主要代表作：《種質(zhì)論》、《進化論演講集》（二）魏斯曼的遺傳學(xué)說69第六節(jié)第二次技術(shù)革命一.第二次技術(shù)革命的歷史條件二.第二次技術(shù)革命的成就三.第二次技術(shù)革命的意義第六節(jié)第二次技術(shù)革命70第二次技術(shù)革命的歷史條件1）資本主義自由競爭全面發(fā)展的必然產(chǎn)物2）19世紀自然科學(xué)全面繁榮為新的技術(shù)革命奠定了科學(xué)基礎(chǔ)3)以蒸汽機技術(shù)為標志的生產(chǎn)技術(shù)體系不能滿足生產(chǎn)進一步發(fā)展的需求，迫切要求新的動力革命第二次技術(shù)革命的歷史條件71二、第二次技術(shù)革命的成就1.發(fā)電機的發(fā)明與改進皮克西和西門子分別于1832年和1850年研制了單向交流發(fā)電機；俄國雅布洛契柯夫制成多向交流發(fā)電機；意大利法拉第于1885年發(fā)明旋轉(zhuǎn)磁場式電機，使交流發(fā)電機初具現(xiàn)代實用形。二、第二次技術(shù)革命的成就1.發(fā)電機的發(fā)明與改進72手搖交直流發(fā)電機直流發(fā)電機法拉弟圓盤發(fā)電機手搖交直流發(fā)電機直流發(fā)電機法拉弟圓盤發(fā)電機732.電動機的發(fā)明與改進法拉第率先制成二相異步電動機模型美國特斯拉1886年制成二相異步電動機俄國多里沃1889年發(fā)明三相異步電動機三相異步電動機三相變壓器2.電動機的發(fā)明與改進法拉第率先制成二相異步電動機模型三相異743.照明技術(shù)的發(fā)展1847年：特斯拉的燈泡沒有解決抽真空問題，指示燈絲壽命很短1865年：發(fā)明了抽真空的汞泵1878年：約瑟夫.斯萬制成用碳絲做燈絲的燈泡1879年：愛迪生發(fā)明用碳化棉絲做燈絲材料的耐用燈泡1898年：威爾斯巴赫提出用熔點為2700℃的鋨做燈絲材料1913年：米蘭爾在燈泡內(nèi)充入惰性氣體，延長燈泡壽命3.照明技術(shù)的發(fā)展1847年：特斯拉的燈泡沒有解決抽真空問題754.輸電技術(shù)的發(fā)展（1）直流輸電技術(shù)的初期發(fā)展

1882年法國德普勒建造了世界上第一條遠距離直流輸電實驗線路，其中直流發(fā)電機發(fā)出1.5千瓦電力，輸電線路長57千米；由于高電壓大容量發(fā)電機制造困難，所以遠距離輸電所需的高壓電不可能從直流發(fā)電機直接獲得，盡管瑞典瑟雷等人做過技術(shù)上的改進，但直流系統(tǒng)的裝置和運行方式仍十分復(fù)雜，造價昂貴。4.輸電技術(shù)的發(fā)展（1）直流輸電技術(shù)的初期發(fā)展76（2）交流輸電技術(shù)1883~1885年，德國的高蘭德和吉布斯、美國的威斯汀豪斯發(fā)明和改進變壓器；1890~1891年從法國勞芬到德國法蘭克福架起了世界上第一條三相交流輸電線路，全長170千米，在此基礎(chǔ)上，歐美各國相繼建立起遠距離交流輸電線路，三相交流的發(fā)電、變電、輸送、分配和使用上的安全、經(jīng)濟、可靠和方便性，為發(fā)展電力工業(yè)開辟了廣闊的前景。（2）交流輸電技術(shù)775.內(nèi)燃機技術(shù)的發(fā)展1）內(nèi)燃機的最初發(fā)明蒸汽機的局限性：蒸汽機是一種外燃機，以外燃方式工作導(dǎo)致熱效率低下，鍋爐要承受高壓，所以必須要用結(jié)實而厚重的材料制造，因而結(jié)構(gòu)笨重、體積大，運行也不安全且操作復(fù)雜，不能隨意啟動和停止。內(nèi)燃機作為一種使燃料直接在工作容器內(nèi)燃燒放出熱能并把它轉(zhuǎn)化為機械功的動力機械，能克服蒸汽機的上述局限。5.內(nèi)燃機技術(shù)的發(fā)展1）內(nèi)燃機的最初發(fā)明78為內(nèi)燃機準備（1）17世紀下半葉，惠更斯設(shè)計過一種用火藥為燃料的內(nèi)燃動力機。但內(nèi)燃的概念在當(dāng)時還是早產(chǎn)兒。（2）經(jīng)過蒸汽機一個多世紀的實踐，積累了大量的技術(shù)經(jīng)驗和理論知識。（3）活塞、氣門、軸承等機械結(jié)構(gòu)；冶金、鑄造、軋制、焊接等加工技術(shù)；（4）卡諾等人對熱機做功效率的理論研究，都為內(nèi)燃機的產(chǎn)生做好了準備。為內(nèi)燃機準備（1）17世紀下半葉，惠更斯設(shè)計過一種用火藥為燃79許多人的探索1794年英國人斯特里特發(fā)明一種燃氣發(fā)動機；1820年英國人塞西爾的燃氣發(fā)動機初次運轉(zhuǎn)成功，但為正蓬勃發(fā)展的蒸汽機所壓制；1823年英國人布朗發(fā)明最初的實用內(nèi)燃機；1833年英國人萊特設(shè)計出實用的內(nèi)燃機；1838年英國人巴尼特發(fā)明壓縮式內(nèi)燃機；1860年法國人雷諾制造出最初商品化的內(nèi)燃機。許多人的探索1794年英國人斯特里特發(fā)明一種燃氣發(fā)動機；80

法國發(fā)明家雷諾于1860年制成了第一臺實用的內(nèi)燃機，這是一臺二沖程、無壓縮、電點火的煤氣機，它的效率不高，每馬力需要100立方英尺煤氣，熱效率僅4%，電點火也不可靠，但畢竟平穩(wěn)運行了，導(dǎo)致了內(nèi)燃機實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。法國發(fā)明家雷諾于1860年制成了第一臺實用的內(nèi)81內(nèi)燃機的重大技術(shù)突破四沖程原理

1862年法國人德羅夏提出內(nèi)燃機的等容燃燒四沖程（吸氣、壓縮、做功、排氣）循環(huán)原理；為制造高效率內(nèi)燃機奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。內(nèi)燃機的重大技術(shù)突破四沖程原理82第一臺四沖程內(nèi)燃機（1）1876年德國人奧托發(fā)明奧托循環(huán)機。他率先依據(jù)該原理研制成功第一臺四沖程往復(fù)式活塞內(nèi)燃機，這是第一臺單缸臥式、4馬力等容燃燒的煤氣機。此機小巧緊湊，熱效率高達12%—14%，這種內(nèi)燃機得到大量推廣，性能也不斷提高。熱效率在1894年達到20%以上。（2）這是內(nèi)燃機技術(shù)的一次跨躍，擺脫了對蒸汽機的模仿，獲得了更高的機械效率；第一臺四沖程內(nèi)燃機（1）1876年德國人奧托發(fā)明奧托循環(huán)機。83內(nèi)燃機的重大技術(shù)改進（1）1883年德國人戴姆勒發(fā)明用于汽車的燃油發(fā)動機。在內(nèi)燃機中首次使用汽化器；（2）1890年英國人阿克羅特發(fā)明熱球式內(nèi)燃機；（3）1892年德國人狄塞爾發(fā)明柴油機，發(fā)明壓燃法。內(nèi)燃機的重大技術(shù)改進（1）1883年德國人戴姆勒發(fā)明用于汽車841892年德國狄塞爾發(fā)明了柴油機。柴油機結(jié)構(gòu)更簡單，燃料更便宜，熱效率更高，在20世紀20年代后被廣泛應(yīng)用于卡車、拖拉機、公共汽車、船舶和機車。狄塞爾——柴油發(fā)動機之父1892年德國狄塞爾發(fā)明了柴油機。柴油機結(jié)構(gòu)更簡單，燃料更便85內(nèi)燃機的廣泛應(yīng)用內(nèi)燃機特別是汽油機和柴油機的出現(xiàn)，得到廣泛應(yīng)用，對農(nóng)業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展來說，內(nèi)燃機的重要性甚至于超過了電機。內(nèi)燃機的發(fā)明導(dǎo)致了一系列新興交通運輸方式的誕生：導(dǎo)致了汽車工業(yè)的崛起；鐵路運輸技術(shù)的革新；1912年第一艘柴油機驅(qū)動的遠洋輪船的建成；1903年美國萊特兄弟駕駛內(nèi)燃機驅(qū)動的飛機首次飛上天空。內(nèi)燃機的廣泛應(yīng)用內(nèi)燃機特別是汽油機和柴油機的出現(xiàn)，得到廣泛應(yīng)86“第一輛”汽車1826年英國的布朗制造出一臺4馬力的真空式煤氣發(fā)動機，并把它裝在一輛車上，驅(qū)動這輛車爬上了肯特郡的一個小山坡。但這輛車沒有達到實際使用的水平，也沒有引起人們的注意。不過美國《吉尼斯世界記錄大全》還是把布朗的車列為世界上第一輛汽車?！暗谝惠v”汽車1826年英國的布朗制造出一臺4馬力的真空式煤87An1886BenzMotorwagenAn1886BenzMotorwagen戴姆勒

GottliebDaimler1834-1900

1885戴姆勒研制成比當(dāng)時一般內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速高4倍的汽油機。他先把這臺汽油機裝在一輛自行車上，1886年他又把它裝在一輛馬車上，車轅改裝成一套轉(zhuǎn)向機構(gòu)，這樣就制成了一輛汽車。戴姆勒GottliebDaimler1834-1900本茨

KarlBenz1844-1929德國人本茨于1885年研制成三輪汽車，這輛三輪車由一個水平單缸的汽油機驅(qū)動，因為這臺汽油機轉(zhuǎn)速較低，這輛車的時速只有12公里。本茨對這種車型不斷改進，于1888年出售。1893年本茨開始生產(chǎn)四輪汽車，汽車工業(yè)從此興起。本茨KarlBenz1844-1929德國人本茨于18第06章--近代后期的科學(xué)成就及第二次技術(shù)革命課件91本茨－戴勒姆公司從此戴勒姆的事業(yè)開始興旺發(fā)達，他不僅生產(chǎn)汽車，還生產(chǎn)大批汽油機出售，英國和法國汽車的發(fā)展就是從使用戴勒姆的發(fā)動機起步的。后來本茨公司和戴勒姆公司從競爭走向合并，建立了歷史最悠久的汽車公司。本茨－戴勒姆公司從此戴勒姆的事業(yè)開始興旺發(fā)達，他不僅生產(chǎn)汽車92HenryFord(1863-1947)進入二十世紀后，各種零部件的改進使得汽車的優(yōu)越性越來越明顯。汽車開始投入大量的生產(chǎn)，1913年美國人福特開辦的汽車廠采用惠特沃斯生產(chǎn)標準化零件的方法建立了裝配線，日產(chǎn)1000輛汽車。福特被譽為“汽車大王”。HenryFord(1863-1947)進入二十世紀后，HenryFordandtheQuadricycle,1905福特汽車HenryFordandtheQuadricycle萊特兄弟早期飛機萊特兄弟“飛行者號”萊特兄弟滑翔機萊特兄弟早期飛機萊特兄弟“飛行者號”萊特兄弟滑翔機956.電信技術(shù)的勃興物質(zhì)基礎(chǔ)：大量電磁學(xué)實驗和理論成果。對無線電通訊來說，理論基礎(chǔ)由麥克斯韋奠定，亨利·赫茲（HeinrichRudolfHertz1857-1894）使得人工產(chǎn)生電磁波產(chǎn)生可能。三個方面的成果：有線電報、有線電話、無線通訊。6.電信技術(shù)的勃興物質(zhì)基礎(chǔ)：大量電磁學(xué)實驗和理論成果。96有線電報的三個階段作為電學(xué)在通訊領(lǐng)域的運用，電報是人們最早嘗試的一種形式，它大概經(jīng)歷了三個階段：靜電電報、電化學(xué)電報和電磁電報。只有電磁電報才具有實際應(yīng)用價值，主要歸功于英國的科克（WilliamCook）、惠斯通（CharlesWheatstone）和美國的莫爾斯（SamuelMorse1791-1872）的推廣。有線電報的三個階段97莫爾斯莫爾斯是一名美國畫家，略通化學(xué)和電的知識。1832年10月他在歐洲繪畫后乘薩利號郵輪回國。旁觀了同船一位杰克遜博士的電學(xué)實驗之后產(chǎn)生了發(fā)明電報的設(shè)想。莫爾斯莫爾斯是一名美國畫家，略通化學(xué)和電的知識。莫爾斯電碼莫爾斯發(fā)明的精華部分是他的電碼。發(fā)報機送出的電流可以是短的或長的，它給磁鐵以相應(yīng)的作用力，并推動鋼筆在紙帶上自動記錄。莫爾斯電碼莫爾斯發(fā)明的精華部分是他的電碼。發(fā)報機送出的電流可1837年11月莫爾斯傳送電報到十英里遠的地方。1843在華盛頓和巴爾的摩之間架設(shè)了最早的電報線。1844年5月24日在華盛頓最高法院首次用有線電報進行了公開通訊，電文內(nèi)容取自《圣經(jīng)》“上帝說要有什么，就有什么?！?845年組建了磁電報公司。到1848年，除佛羅里達州以外，密西西比和以東各州都入了電報網(wǎng)。1837年11月莫爾斯傳送電報到十英里遠的地方。1843在華100有線電話電話的發(fā)明者是美國人貝爾（AlexanderGrahamBell1847-1922）和他的助手華生。他們在1876年2月14日向美國政府遞交電話專利申請。有線電話電話的發(fā)明者是美國人貝爾（AlexanderGr“可視語言”貝爾致力于研究一種聾啞人用的“可視語言”。他設(shè)想在紙上復(fù)制人語言波的振動，以便聾啞人能夠從波形曲線“讀”出話來。這個設(shè)想最終沒有成功。但在多次實驗中他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流導(dǎo)通和截止時，線圈會發(fā)出噪聲。貝爾“可視語言”貝爾致力于研究一種聾啞人貝102電話的基本原理貝爾想到，要傳送人的語聲，必須造出一種能隨語言的音調(diào)而振動的連續(xù)電流。就是說，必須用電波來代替?zhèn)鬟f聲音的空氣波。這就是貝爾后來設(shè)計電話的基本原理。電話的基本原理貝爾想到，要傳送人的語聲，必須造出一種能隨語言“華生，我需要你！”1876年3月10日經(jīng)過改裝后的實驗開始了。貝爾和華生呆在相距幾個房間各自的位置上。貝爾剛開始實驗，不小心把電池中的硫酸濺到身上，于是呼叫起來：“華生，快來這里，我需要你！”在受話器那一頭的華生聽到了通過電流傳來的呼救聲，直奔貝爾的房間。這是人類第一次用電話機傳送的語言。這一年貝爾29歲，華生21歲。“華生，我需要你！”1876年3月10日經(jīng)過改裝后的實驗開始104無線通信有線通信的局限性：（1）只限于定點之間的通信，無法做到移動目標之間的通信；（2）金屬導(dǎo)線消耗的金屬量巨大。敷設(shè)一公里電纜需要半噸銅，2噸鉛；敷設(shè)海底電纜工程浩大，更需巨額投資；（3）一般來說有線通信有可靠性高、保密性好的特點，但是自然和人為的原因也常造成線路故障。這些局限性促使人們來思考是否可以不用導(dǎo)線來傳輸信息。無線通信有線通信的局限性：105電磁波的預(yù)言和證實麥克斯韋關(guān)于電磁波的預(yù)言和赫茲（1857-1894）的證實（1888），為無線通信作了理論和實踐上的準備。但是赫茲沒有預(yù)見到無線電通訊的現(xiàn)實可能性。