第15課近代科學(xué)技術(shù)革命[課標(biāo)要求]了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位；簡述進(jìn)化論的主要觀點，概括科學(xué)與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧的根源；以蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)的應(yīng)用等為例，說明科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對社會發(fā)展的作用。一、從哥白尼到伽利略1．哥白尼(波蘭)(1)主要學(xué)說：哥白尼提出太陽中心說。(2)影響：哥白尼是近代天文學(xué)的奠基人，他的日心說不僅改變了那個時代人類對宇宙的認(rèn)識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)。2．伽利略(意大利)(1)主要學(xué)說①在天文學(xué)方面，伽利略在1610年發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為日心說找到了確鑿的證據(jù)。②在物理學(xué)方面，伽利略開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。(2)影響：伽利略的杰出成就為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)，他被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。[溫馨提示]哥白尼創(chuàng)立太陽中心說，并非是科學(xué)嚴(yán)密的理論，在當(dāng)時它的意義在于否定了教會宣揚(yáng)的地球中心說，動搖了封建神學(xué)的基礎(chǔ)。二、牛頓的經(jīng)典力學(xué)1．主要成就(1)數(shù)學(xué)方面，微積分的創(chuàng)立者之一。(2)物理學(xué)方面，1687年，牛頓出版力學(xué)經(jīng)典著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，建立起一個完整的力學(xué)理論體系，實現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大飛躍。2．歷史影響(1)牛頓力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學(xué)以及與之有關(guān)的工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，牛頓力學(xué)的創(chuàng)立，標(biāo)志著人類科學(xué)時代的開始。(2)牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第一次技術(shù)革命，使人類社會進(jìn)入蒸汽時代。(3)牛頓用數(shù)學(xué)方法精確描述宇宙運(yùn)行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。[易錯警示]牛頓的科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是其力學(xué)經(jīng)典著作，并非數(shù)學(xué)專著。三、達(dá)爾文與進(jìn)化論1．進(jìn)化論的創(chuàng)立：1859年達(dá)爾文發(fā)表了劃時代的巨著《物種起源》，建立起以自然選擇為基礎(chǔ)的嚴(yán)密的生物進(jìn)化理論，說明一切動植物，包括人類都是自然界長期發(fā)展的產(chǎn)物。2．進(jìn)化論的內(nèi)容(1)“物競天擇，適者生存”，即生物在自然條件下會因周遭環(huán)境的影響而不斷變異，變異有利于適應(yīng)自然環(huán)境的個體存活下來，不適應(yīng)的個體被自然淘汰。自然條件若比較穩(wěn)定，有利的變異就會得到積累，世代相傳，與原物種越離越遠(yuǎn)，從而形成新物種。(2)1871年，達(dá)爾文發(fā)表《人類的起源》，進(jìn)一步論證了人類是從古猿進(jìn)化而來的觀點。3．進(jìn)化論的意義(1)生物進(jìn)化論從根本上改變了19世紀(jì)絕大多數(shù)人對人類和其他生物在生物界中位置的看法，是對上帝造人說的顛覆，引起教會的極大恐慌與圍攻。(2)1863年赫胥黎發(fā)表《人在自然界中的地位》，進(jìn)一步從解剖學(xué)的角度論證了人猿同祖的學(xué)說，進(jìn)化論逐漸被科學(xué)界普遍接受。[溫馨提示]牛頓力學(xué)體系把天上、地上的物體運(yùn)動概括在一個理論之中，把上帝從無生命的研究領(lǐng)域中驅(qū)逐出去，而達(dá)爾文則把“造物主”從有生命現(xiàn)象的研究領(lǐng)域驅(qū)逐出去。四、瓦特與蒸汽機(jī)1．時代背景：英國工業(yè)革命開始后，傳統(tǒng)的畜力、風(fēng)力、水力很不穩(wěn)定，嚴(yán)重制約了工業(yè)革命向縱深發(fā)展。生產(chǎn)力的發(fā)展呼喚著方便、適用、高效的新動力支撐與推動。2．蒸汽機(jī)的發(fā)明：1769年開始改良蒸汽機(jī)，歷經(jīng)20多年完成對紐可門蒸汽機(jī)的革新。3．意義(1)蒸汽機(jī)得到廣泛應(yīng)用，成為改造世界的動力機(jī)械，解決了工業(yè)革命的動力問題。(2)人們開始用煤作燃料，驅(qū)動火車、輪船和機(jī)器。(3)動力機(jī)的采用為工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展鋪平了道路，極大地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，使人類社會進(jìn)入蒸汽時代。五、愛迪生與電的應(yīng)用1．時代背景：19世紀(jì)后期，科學(xué)新發(fā)現(xiàn)催生了發(fā)電機(jī)，蒸汽動力方興未艾，電力作為一種新能源又登上了歷史舞臺，人類從此進(jìn)入了電力時代。2．愛迪生的成就：愛迪生一生的創(chuàng)造發(fā)明達(dá)1000多項，他發(fā)明和改進(jìn)了我們在工作與日常生活中最為熟悉的電燈、電話、電報、電影。3．歷史影響：以發(fā)電機(jī)為標(biāo)志的電氣技術(shù)，提供了更為強(qiáng)大便捷而又廉價的動力，極大地推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè)革命。科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，又有力地推動了社會變革和文明進(jìn)步。資本主義從此確立全球優(yōu)勢，世界各地聯(lián)系更加緊密。科技革命還改變了人們的生活方式，把人類帶進(jìn)了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。主題一近代科學(xué)技術(shù)興起的原因及其影響1．原因(1)資本主義生產(chǎn)力的發(fā)展是近代自然科學(xué)創(chuàng)立發(fā)展的社會前提。(2)文藝復(fù)興、宗教改革和資產(chǎn)階級啟蒙運(yùn)動，為近代自然科學(xué)的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎(chǔ)。(3)中國的四大發(fā)明、阿拉伯文化和希臘自然哲學(xué)傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學(xué)研究提供了豐富的材料。(4)歐洲先進(jìn)國家保護(hù)、獎勵科技發(fā)明，改革教育制度和專利制度，組織科研機(jī)構(gòu)，推動了近代科學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展。2．影響近代自然科學(xué)的產(chǎn)生，不僅改變了那個時代人類對宇宙的認(rèn)識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)，推動了思想解放運(yùn)動的深入發(fā)展。恩格斯指出，工業(yè)的巨大發(fā)展為力學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)提供了大量可供觀察的材料、實驗手段和工具，“真正有系統(tǒng)的實驗科學(xué)，這時候才第一次成為可能”。根據(jù)材料和所學(xué)知識，從經(jīng)濟(jì)、政治、思想文化三個方面，分析歐洲近代科技迅速發(fā)展的原因。答案資本主義工商業(yè)的成長刺激了對技術(shù)的需求，為近代科技的發(fā)展提供了工具和手段；資產(chǎn)階級革命為資本主義發(fā)展、科技進(jìn)步開辟了道路；人文主義和理性精神解放了思想，推動近代科技迅速發(fā)展。近代科學(xué)技術(shù)革命可歸納為三個“二”兩大類別：物理學(xué)、生物學(xué)。兩大成就：經(jīng)典力學(xué)和進(jìn)化論。兩大時代：蒸汽時代和電氣時代。主題二蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)應(yīng)用的作用和意義1.作用(1)蒸汽機(jī)發(fā)明后，火車出現(xiàn)，鐵路到處延伸，商品流通速度加快，從而促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國的聯(lián)系日益密切。(2)電氣技術(shù)的應(yīng)用，如電氣化火車的出現(xiàn)，使物流速度更加迅速，從而使世界經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系更加密切，發(fā)展更快。(3)這充分說明科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在提高生產(chǎn)力方面的作用越來越大，科學(xué)技術(shù)不僅是生產(chǎn)力，而且是第一生產(chǎn)力。2．意義(1)科學(xué)技術(shù)是推動人類社會發(fā)展的強(qiáng)大動力和杠桿，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使生產(chǎn)力不斷提高，當(dāng)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段時，必然要求其生產(chǎn)關(guān)系發(fā)生相應(yīng)的變革，于是導(dǎo)致社會革命，推動人類社會的不斷發(fā)展。(2)科學(xué)技術(shù)使生產(chǎn)力不斷發(fā)展，從而使競爭力不斷提高，即科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步提高了一個國家和企業(yè)的競爭力。(3)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步可以改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式、生活方式和思維方式，從而推動人類社會不斷進(jìn)步。在談到自己的發(fā)明時，愛迪生說：“驚奇就是科學(xué)的種子。發(fā)明是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水。我平生從來沒有做出過一次偶然的發(fā)明。我的一切發(fā)明都是深思熟慮和嚴(yán)格實驗的結(jié)果。”(1)電力的廣泛應(yīng)用帶來了怎樣的影響？答案①提供了更為強(qiáng)大便捷而又廉價的動力，極大地推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè)革命。②改變了人們的生活方式，把人類帶進(jìn)了萬家燈火、通訊便捷的新世界，人們的生活從此更加方便舒適、豐富多彩。(2)結(jié)合所學(xué)知識，總結(jié)愛迪生取得多項發(fā)明的原因。答案執(zhí)著的探索精神；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；善于學(xué)習(xí)的精神。圖示法歸納兩次工業(yè)革命1．為牛頓運(yùn)動三定律奠定了研究基礎(chǔ)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)是()A．自由落體定律 B．生物進(jìn)化論C．太陽中心說 D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象答案A解析16世紀(jì)末17世紀(jì)初，伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2．經(jīng)過科學(xué)家的計算，1846年人們終于發(fā)現(xiàn)了海王星。其計算的理論依據(jù)是()A．哥白尼“日心說” B．伽利略自由落體定律C．牛頓萬有引力定律 D．法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象答案C解析根據(jù)萬有引力定律，人們發(fā)現(xiàn)了海王星。3．19世紀(jì)英國誕生的一項偉大理論，戳穿了“上帝創(chuàng)造了萬物”的神學(xué)觀，把越來越多的人從宗教神學(xué)的無知、愚昧中解放出來。該理論是()A．進(jìn)化論 B．經(jīng)典力學(xué)C．日心說 D．萬有引力定律答案A解析題干表明的是達(dá)爾文的進(jìn)化論。4．近代蒸汽動力的產(chǎn)生使熱能變成機(jī)械運(yùn)動，“震撼著舊世界”。蒸汽動力的產(chǎn)生主要是由于()①社會生產(chǎn)的發(fā)展②實驗科學(xué)的進(jìn)步③傳統(tǒng)能源的短缺④產(chǎn)業(yè)工人的努力A．①②B．①③C．②④D．③④答案A解析本題旨在考查近代蒸汽動力的產(chǎn)生，主要源于社會生產(chǎn)的發(fā)展和實驗科學(xué)的長期孕育，①②符合題意；③④說法不符合史實。5．“一個蘋果讓牛頓吸引了世界，一壺沸水讓瓦特轉(zhuǎn)動了世界，一個元素讓愛迪生點燃了世界……”該廣告詞中愛迪生“點燃了世界”的發(fā)明是()A．電纜B．電話C．電報D．電燈答案D解析愛迪生發(fā)明了電燈，點燃了世界。6．閱讀下列材料：材料一因為所產(chǎn)生的每一物種的個體比可能生存的多得多，遂各生物間便經(jīng)常不斷地發(fā)生生存斗爭，所以，任何生物如果能以任何方式發(fā)生縱然微小但有利于自己的變異，它在復(fù)雜的而且時常變化的生活條件下，將會獲得較好的生存機(jī)會，因而它就自然地被選擇了?！_(dá)爾文《物種起源》材料二牛津大主教威爾伯福斯在一次辯論中說：“達(dá)爾文簡直不讓我們相信神的意志的干預(yù)是存在的，我們能夠背叛正宗的傳統(tǒng)宗教嗎？……從達(dá)爾文先生的理論當(dāng)中，我們只能得出兩種結(jié)論：要么是人類缺少一個不朽的靈魂，或者相反，每個動物、每種植物都有一個不朽的靈魂。每只蝦、每個土豆……甚至一條低級的蚯蚓都有不朽的靈魂。如果是這么回事，我想，今天晚上我們回家以后，就誰也別打算能吃下一份烤牛肉了！”——人教版《歷史·必修三》請回答：(1)根據(jù)材料一，達(dá)爾文生物進(jìn)化學(xué)說的基礎(chǔ)是什么？(2)根據(jù)材料二，歸納宗教界強(qiáng)烈反對達(dá)爾文學(xué)說的理由，并結(jié)合所學(xué)知識分析他們反對達(dá)爾文學(xué)說的真正原因。答案(1)自然選擇。(2)理由：達(dá)爾文的學(xué)說褻瀆了神靈和宗教；傷害了人類的尊嚴(yán)。原因：達(dá)爾文的生物進(jìn)化論對教會的神創(chuàng)說產(chǎn)生了巨大的沖擊?！窘馕雠c探究】(教材P64)提示隨著近代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對自然的認(rèn)識也有了很大的飛躍。(1)人類對科學(xué)和世界的認(rèn)識有了提高：不僅相信科學(xué)會有益于人類的進(jìn)步，而且相信人類能通過科學(xué)研究得到充分可靠的自然知識，相信自然界可以被正確地認(rèn)識，從而消除對自然的恐懼，并樹立起堅持從世界本身說明世界的觀念。(2)人類對自然的認(rèn)識也有了改變：逐漸形成了機(jī)械唯物主義的自然觀，將一切運(yùn)動都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動，將一切運(yùn)動的原因都?xì)w結(jié)為力；把自然界中起作用的原因歸結(jié)為自然界本身的規(guī)律的作用，這有利于促使科學(xué)家去探索自然界的規(guī)律，但由于它是形而上學(xué)地看問題，所以又有著嚴(yán)重缺陷?！咀晕覝y評】(教材P64)提示1.哥白尼提出了日心說，伽利略通過天文觀測證實了哥白尼的日心說。這些思想不僅改變了那個時代人類對宇宙的認(rèn)識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)。2．牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，建立起一個完整的力學(xué)理論體系，即牛頓力學(xué)體系。牛頓力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學(xué)以及與之有關(guān)的工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。牛頓是一位震古爍今的科學(xué)巨人。3．達(dá)爾文的生物進(jìn)化論從根本上改變了19世紀(jì)絕大多數(shù)人對人類和其他生物在生物界中位置的看法，推翻了神創(chuàng)論。4．蒸汽機(jī)成為改造世界的動力機(jī)械。人們開始用煤作燃料，驅(qū)動火車、輪船和機(jī)器。動力機(jī)的采用為工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展鋪平了道路，極大地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，開創(chuàng)了人類歷史上的蒸汽時代。5．發(fā)明電燈、電話、電報等。愛迪生的發(fā)明推動了電氣的廣泛應(yīng)用，推動了生產(chǎn)力的發(fā)展，使人類進(jìn)入電力時代?；A(chǔ)鞏固1．1633年，伽利略在羅馬接受教廷審訊，并被判為終身監(jiān)禁。為什么伽利略引起教會的如此仇恨()A．他摧毀了天主教會的精神獨裁B．他宣傳了人文主義思想C．他主張進(jìn)化論D．他支持“太陽中心說”答案D解析解題關(guān)鍵是對教材一定要熟悉。A項是宗教改革的意義。B項是文藝復(fù)興的內(nèi)容。C項是達(dá)爾文的貢獻(xiàn)。伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為哥白尼的日心說找到了確鑿的證據(jù)，這引起了教會的仇恨，所以D項正確。2．科學(xué)家拉格朗日把《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》譽(yù)為人類心靈的最高產(chǎn)物，并說：“因為宇宙只有一個，而在世界歷史上也只有一個人能做它的定律的解釋者?！崩窭嗜账u(yù)的這個人是()A．伽利略B．牛頓C．達(dá)爾文D．普朗克答案B解析1687年，牛頓出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。3．被宗教人士評論為“讓上帝遠(yuǎn)離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”的學(xué)說是()A．伏爾泰的天賦人權(quán)說 B．達(dá)爾文的進(jìn)化論C．馬丁·路德的新教學(xué)說 D．愛因斯坦的相對論答案B解析本題考查近代科學(xué)技術(shù)，考查理解材料的能力，突破口是“上帝”“降低”“人類”?！白屔系圻h(yuǎn)離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”說明是對宗教思想的顛覆，進(jìn)化論否定了神創(chuàng)論，故選B項。4．達(dá)爾文的《物種起源》發(fā)表后，引起了宗教勢力的強(qiáng)烈反對，他們叫囂“打倒進(jìn)化論”和“粉碎達(dá)爾文”，而支持者稱達(dá)爾文是“生物學(xué)領(lǐng)域里的牛頓”。這說明了()①達(dá)爾文的進(jìn)化論實際上否定了上帝創(chuàng)世說②達(dá)爾文的進(jìn)化論促進(jìn)了歐洲的思想解放潮流③達(dá)爾文的進(jìn)化論反映了早期資產(chǎn)階級的要求④達(dá)爾文的進(jìn)化論成為歐洲宗教改革的指導(dǎo)思想A．①② B．②③C．②④ D．①②③④答案A解析根據(jù)題干提供的信息和所學(xué)史實可知，反映了早期資產(chǎn)階級要求的是文藝復(fù)興運(yùn)動和啟蒙運(yùn)動，故應(yīng)排除③；馬丁·路德的“因信稱義”思想成為歐洲宗教改革的指導(dǎo)思想，故排除④。5．有人說：“是兩股氣把世界給吹起來了。”你認(rèn)為蒸汽機(jī)和電氣技術(shù)的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生的巨大的影響主要包括()①使生產(chǎn)力大幅度提高②改變了世界形勢和社會結(jié)構(gòu)③增加了社會的物質(zhì)財富④帶來了環(huán)境污染等負(fù)面影響A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①②③④答案D解析蒸汽機(jī)和電氣技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，推動了生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，生產(chǎn)力的發(fā)展增加了社會的物質(zhì)財富，故①③正確。蒸汽機(jī)和電氣技術(shù)的廣泛應(yīng)用增強(qiáng)了西方資本主義國家征服世界的能力，造成東方從屬于西方，同時，社會結(jié)構(gòu)逐漸簡單化，②正確。工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，工廠的大量增加也造成了一定的環(huán)境污染，④正確。6．從蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)的應(yīng)用帶來的結(jié)果看，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對社會發(fā)展的作用是()①社會生產(chǎn)力大幅度提高②社會結(jié)構(gòu)和世界形勢因此改變③人類的生活更加豐富多彩④資本主義經(jīng)濟(jì)危機(jī)周期性出現(xiàn)A．①②③④ B．①②③C．②③④ D．①②④答案B解析資本主義經(jīng)濟(jì)危機(jī)發(fā)生的原因是生產(chǎn)社會化和生產(chǎn)資料私人占有之間的矛盾，這不是生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果，因此排除④。能力提升7．愛因斯坦說：“至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統(tǒng)一概念，來代替他的關(guān)于宇宙的統(tǒng)一概念。要是沒有他的明晰的體系，我們到現(xiàn)在為止所取得的收獲就會成為不可能?！睈垡蛩固顾f的“他”是()A．牛頓 B．伽利略C．愛迪生 D．瓦特答案A解析從材料中“要是沒有他的明晰的體系”我們可以聯(lián)想到牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系，牛頓經(jīng)典力學(xué)體系是人類認(rèn)識自然的歷史上對自然規(guī)律第一次進(jìn)行的理論性概括和總結(jié)，故本題選A項。8．近代西方某著作闡述：“……變異通過自然選擇的作用，使得一些物種適應(yīng)現(xiàn)存環(huán)境的特征得到發(fā)展，這些適合生存的物種發(fā)展起來，而另一些不適合生存的物種就自然滅亡，隨著這些特征越來越突出，由此就產(chǎn)生了更高級的物種?！边@種理論的主要意義是()A．有力地沖擊了神創(chuàng)世學(xué)說B．開辟了微觀物質(zhì)世界研究的新途徑C．為啟蒙運(yùn)動提供了思想武器D．開創(chuàng)了具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)答案A解析這段材料反映的是達(dá)爾文的進(jìn)化論，其意義是沖擊了上帝創(chuàng)世說，故選A項。9．閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題。材料一伽利略研究引發(fā)的動力學(xué)觀念的革命，使得有必要以新的方式表述給行星運(yùn)動以力學(xué)解釋這個問題……牛頓對天文學(xué)的偉大貢獻(xiàn)，正是在闡發(fā)這新的動力學(xué)的含義并將其應(yīng)用于太陽系所提出的具體力學(xué)問題的過程中作出的……牛頓的偉大著作以《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理