1、 第四单元 近代以来世界的科学发展历程 传统科学基本属于现象的描述和经验的总结，没有形成系统的理论和相对独立的 科学体系。近代科学是在收集材料的基础上，从现象深 入到本质，从经验定律上升为系统 的科学理论。阅读第四单元导言，回答问题：1、结合导言和所学知识，思考：促成近代科学技术迅速发展的思想因素是什么？文艺复兴以后，面向现实世界、重视实践的风气。2、近代时期哪些学科领域取得了巨大成就？数学、物理学、生物学、化学3、科学技术的发展怎样推动了人类社会的进步？18世纪中期 “蒸汽时代”；19世纪晚期 “电气时代”20世纪末 “信息时代”第一课 物理学的重大进展 课程标准 了解经典力学的主要内容，认
2、识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。2高考考点(近代)经典力学、进化论、蒸汽机的发明和电气技术的应用；(现代)相对论和量子论、现代信息技术。【例1】17世纪，处于科学革命中的西欧，“肯定自然知识的实用价值，以及肯定它对科技进步的前景所包含的意义，已经成为普遍接受的常识，但科学的素养对于人类，以及对于人类所处的环境实际产生的作用还是很小”。这一现象说明()A民众仅从实用角度理解科学革命B科学素养的提高不受社会重视C科学革命只影响到知识阶层D科学方法已获得广泛认同D【解析】注意关键词“普遍接受”“常识”等，可以判定科学方法已获得广泛认同，从关键句“以及
3、肯定它对科技进步的前景所包含的意义”，可见不仅是从“实用角度”，排除A。科学素养作用还很小不能等同于科学素养的提高不受社会重视，排除B。C错误明显，排除。故选D。【例2】哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是()A得到了科学实验的验证B改变了人类对自然世界的认知C推动了技术的重大突破D科学地概括出物质运动的规律【解析】哥白尼提出日心说冲击了神学世界观，但太阳中心说并非是完全科学的，对技术发展影响甚微；牛顿学说实现了物理学史上第一次大飞跃，对人类认识、科技发展产生深远意义；爱因斯坦相对论极大扩展了物理学应用领域，为人们提供辩证看待世界的途径。A、C、D三项不符合哥
4、白尼。选B项。B【例3】日本福岛核泄漏事故引起全球关注。反思近代科技发展的历程，下列说法正确的是()A人类面临的核威胁最初源于爱因斯坦的相对论B原子弹的使用是反法西斯战争胜利的决定因素C科技发明是近百年间众多人为灾难的主要原因D第三次科技革命诸多技术源于二战中的军事发明D【解析】人类面临的核威胁最初是来自于原子弹而非爱因斯坦的相对论，A项偷换概念；反法西斯战争胜利的决定因素在于反法斯同盟的建立而非原子弹的使用，排除B项；科技是双刃剑，本身不会带来灾难，关键在于人的作为，排除C项；第三次科技革命诸多技术源于二战中的军事发明，比如原子科技、航天科技的发展与二战中的原子弹、导弹有密切关系，故选D项。
5、【例4】1919年英国泰晤士报曾刊登标题文章“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念 的 破 产”。具 有“科 学 革 命”意 义 的 理 念 是()A日心说B量子论C相对论D经典力学【解析】由“牛顿观念的破产”可知该理论解决了牛顿经典力学的危机，为现代科学革命的两大支柱：相对论和量子论，故排除A、D。由“宇宙新理论”可知为相对论，相对论主要是宏观领域的理论，而量子论主要是微观领域的理论。故选C项。C【例5】菲利普费尔南德兹阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都是带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙
6、”。这位科学家是()A伽利略B达尔文C牛顿D爱因斯坦【解析】“物质和能量可以相互转换”指的是爱因斯坦的质能关系式Emc2。“双胞胎以不同的速度衰老”说明时间是可变的，指的是爱因斯坦的相对论。选D项。D 阅读课文，思考：图中人物分别是谁？他们对近代物理学的发展所作出的最重大贡献分别是什么？为经典力学奠定基础伽利略牛 顿形成经典力学体系爱因斯坦提出相对论，发展牛顿力学普朗克提出量子假说、量子论诞生伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了星空使者一书。1632年，他出版了关于托
7、勒密和哥白尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。伽利略（15641642）有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个重量相差10倍的球同时落地，证明了亚里士多德的观点是错误的。“两个铁球同时落地！”伽利略对亚里士多德力学观的否定 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，没有力的作用，物体就会静止。如：“推箱子”的例子 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动下去。一、经典力学认真阅读教材第一目，回答问题：1、伽利略在物理学方面最重要的成就是什么？2、他进行科学研究的主要方法是什么？发现了自由落
8、体定律等物理学定律观察和实验3、伽利略被称为“近代科学之父”，为什么？开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。4、在经典力学创立的过程中，伽利略的贡献是什么？为经典力学的创立和发展奠定基础 1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。伽利略的折射式望远镜伽利略的手稿牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（16421727）一、经典力学5、牛
9、顿最辉煌的成就是什么？形成经典力学体系6、经典力学体系建立的标志是什么？出版自然哲学的数学原理，提出了物体运动三大定律和万有引力定律7、经典力学的诞生具有怎样的意义？试举一例。对解释和预见物理现象，具有决定性意义。根据万有引力定律，人们发现了海王星。海王星和冥王星的发现 19世纪经典物理学在人们心目中，已经达到近乎完美的巅峰状态。有的物理学家表示：“19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。”这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！”老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给
10、这门学科，太可惜了。”阅读课文第二、三两目内容，回答问题。二、相对论的创立 1、老师的话对吗？19世纪末，经典力学体系真的是最完美的物理学理论吗？经典力学的绝对时空观无法解释研究中遇到的一些新问题。二、相对论的创立3、爱因斯坦对20世纪物理学的发展作出了哪些重大贡献？提出相对论；利用量子理论成功解释光电效应。2、20世纪初物理学最重大的发展表现在哪些方面？提出相对论；量子论的诞生与发展二、相对论的创立爱因斯坦关于相对论的比喻。为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？
11、”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。二、相对论的创立4、辨析：爱因斯坦的相对论是对经典力学的完全否定。相对论否定了经典力学的绝对时空观，并未否定整个牛顿力学。相对论是对牛顿力学的继承和发展，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。观点错误。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。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运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。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。相对论和经
12、典力学的关系1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：我们全都获益不浅，全世界都感谢他的教诲；那专属他个人的东西，早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星，光华四射，把无限的光芒同他的光芒永相连结。他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的
13、形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。三、量子论的诞生与发展5、量子论是在怎样的背景下诞生的？19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现使人们对物质的认识深入到原子内部；实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体的运动规律进行描述。6、简述量子力学建立的过程。1900年，普朗克提出量子假说 爱因斯坦解释光电效应；20世纪30年代，量子力学建立起来
14、玻尔提出有关原子的量子理论；3、意义（1）20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一（2）标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界（3）在量子论基础上发展起来的量子力学极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展（4）对化学、生物学、医学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活成就 经典力学（即牛顿力学）相对论 的提出 量子论 的诞生 奠基 创立 年代 科学家 国籍 原因 本课小结文艺复兴等思想解放运动的影响；科学家勇于的探索精神微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。经典力学已无法解释研究中遇
15、到的一些新问题 16C末17C初17C晚期19C末-20C初伽利略牛顿爱因斯坦普朗克意大利英国德国德国（2012年浙江文综历史，20）在古代，通才式的大师频出，而进入近代后此类大师越来越少。一般认为，达芬奇是“最后一个百科全书式的人物”。其重要原因是（）A在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性 B古人的成就达到相当高度后，后人很难超越 C古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，大师难以被公认 D近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门别类加以研究【考点】近代科学的发展（特点）【解析】本题考查比较分析能力。近代以来，自然科学学科越来越多，分工越来越细，研究越来越深入，同时学科间的联系越来越紧密
16、，相互间渗透的程度越来越深，科学研究朝着综合性方向发展，凭借个人能力很难全面掌握，【答案】D【重难突破】1世界科技发展的三个阶段(1)兴起阶段：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。波兰科学家哥白尼开创性地提出了“太阳中心说”；意大利的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。(2)突破性阶段：19世纪前期电磁感应现象的发现和19世纪电磁学的辉煌成就，爱迪生发明一系列电器，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，从根本上改变了19世纪绝大多数人对生物界
17、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。(3)飞跃阶段：20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，科技在各个领域都取得了突破性进展，且整体性、综合化的程度更高。1、爱因斯坦相对论的提出，是物理学领域的一场重大革命，他（）A、否定了牛顿的力学原理 B、借鉴了法国科学家的学说 C、揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 D、修正能量、质量互相转化的理论 C训练题2、从经典力学到相对论的发展，说明：任何科学成就都是“站在巨人肩膀上”的
18、发现 人类对自然界的认识是随着时代的 前进而不断发展的 人类开始从宏观世界深入微观世界 认识客观规律 科学的发展是无止境的 A、B、C、D、B3、下列物理学成就取得的先后顺序排列 正确的是：自由落体定律 万有引力定律 狭义相对论 量子论 A.B.C.D.D4、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是：注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A.B.C.D.A5、“使人类克服了经典物理学的危机，对 微观世界的基本认识有了革命性的进 步”指的是：A牛顿力学体系的建立 B进化论的提出 C自由落体定律的提出 D量子论的提出 D6、19世纪以来的牛顿力学奠定了经典物理学 的基础，20世纪初相
19、对论的提出引发了物 理学领域的一场深刻的革命；对二者的表 述，不正确的是 A.牛顿开创了从实验中认识自然的方法 B.相对论继承并发展了牛顿力学 C.牛顿力学与人们的日常经验基本一致 D.相对论极大改变了人们的思维模式 A二、非选择题11阅读下列材料：材料一：我读了各种各样的书，其中有达尔文的自然选择一书。它为我们的观点提供了自然史的基础。恩格斯材料二：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、“神造的”、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，确立了物种的变异性和承续性。列宁材料三：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？上海翻译世界材料四：
20、严复是我国著名的维新派人物。通过赫胥黎的天演论，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“物竞天择，适者生存”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。请回答：(1)据材料一、二，结合所学知识，分析达尔文是怎样破解生命起源之谜的。(2)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。(3)据材料三、四，分析晚清时期中国先进知识分子对进化论的态度和观点，并说明其原因。【参考答案】(1)1859年，达尔文创立进化论，指出一切生物都经历了由低级到高级，由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的，而是会发生变异的，生
21、物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果。(2)否定了封建神学创世说，对欧洲思想界产生了巨大影响，有利于人们的思想解放；对欧洲科学界和宗教界产生了巨大影响，有利于打破神学对生物学的束缚。(3)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，以避免亡国灭种之灾。12历史上科学巨人的成功都有复杂的原因。牛顿曾说过：“我不知道世人对我是怎样看法，但是在我看来，我不过象一个在海滨玩耍的孩子，为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴；但那浩瀚的真理之海洋，却还在我的面前末曾发现呢？”而爱因斯坦说：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时我已经发现
22、了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是AXYZ!A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”德国著名的物理学家普朗克年轻时曾向他的老师表示要献身于理论物理学，老师劝他说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了，将一生献给这门学科，太可惜了。”(注：19世纪理论物理学达到了巅峰状态，在人们的心目中，经典物理学已经达到了近乎完美的程度。)请回答：(1)结合所学知识说明爱因斯坦的伟大成就。(2)举出19世纪物理学的成果以说明“物理学是一门已经完成了的科学”。近乎完美的经典物理学后来遭遇到什么无法解决的问题？(3)三位科学家的事迹给你什么启发？【参考答案】(1)20世纪初，爱因斯坦先后提出了狭义相对论和广义相对论。相对论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。爱因斯坦还提出了光的量子理论，进一步推动了量子论的发展。(2)成果：19世纪，经典物理学不断完善。光学、热力学、电磁学、天体物理学等学科取得了长足的进步，似乎是一门已经完成了的科学。问题：经典物理学并不适用于高速运动和微观领域。(3)科学的发展历程就是科学知识的继承和发展；科学家的成功是通过勤奋努力的结果；对科学真理的探索是永无止境的。