PAGE1-第24講近代以來世界的科學發展歷程考點1eq\a\vs4\al(|)物理學與生物學的發展[學問整合·厘清史實]一、物理學的重大進展1．經典力學——奠基(1)背景①文藝復興運動解放了人們的思想。②伽利略發覺了自由落體定律等物理學定律，開創了以試驗事實為依據并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為經典力學的創立和發展奠定了基礎。(2)建立①標記：1687年，牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書。②內容：物體運動的三大定律和萬有引力定律。③特征：以試驗為基礎、以數學為表達形式。(3)意義：經典力學體系對說明和預見物理現象，具有確定性意義。2．相對論和量子論——發展項目相對論量子論背景經典力學面臨著挑戰①人們對物質的相識深化到了原子內部②微觀的粒子運動不能用經典力學的理論來說明標記20世紀初，德國物理學家愛因斯坦提出1900年，德國物理學家普朗克提出了量子假說成就包括狹義相對論和廣義相對論①愛因斯坦利用量子論成功說明了光電效應②玻爾提出有關原子的量子理論意義①否定經典力學的肯定時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性②發展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發展到一個新的高度①使人類對微觀世界的基本相識取得革命性的進步②與相對論一起，構成了現代物理學的基礎③開闊了人們的視野，變更了人們相識世界的角度和方式[靈巧識記]近現代物理學的三大理論成果二、生物進化論1．背景(1)文藝復興、宗教改革和啟蒙運動沖擊了基督教神學。(2)資產階級革命和工業革命相繼發生，人們的視野不斷拓寬，思想更加開放。(3)細胞學說的確立，為生命科學的探討奠定了基礎。(4)拉馬克的早期生物進化思想起先形成。2．標記：1859年，達爾文發表《物種起源》一書。3．內容(1)生物不是上帝創建的，而是進化而來的，都經驗了由低級向高級、由簡潔到困難的發展過程。(2)提出“物競天擇，適者生存，自然選擇”的原理。4．意義：有力地挑戰了封建神學創世說，將生物學建立在科學的基礎之上，達爾文被稱為“生物學領域的牛頓”。[教材補遺]社會達爾文主義達爾文《物種起源》問世后，英國學者斯賓塞將達爾文的學說運用到社會歷史領域，創立了社會達爾文主義。這種社會哲學認為，人類社會也像自然界一樣，存在著生存競爭。在競爭中，強者生存了下來，而弱者則被淘汰。只有這樣，人類社會才能進步。社會達爾文主義有其學術價值，不能完全否定。但是這種觀點將自然界的生存競爭規律搬到社會學的探討中來，公開主見國家之間、民族之間以及人與人之間的“弱肉強食、優勝劣汰”，公然將以強凌弱的強權主義宣稱為“社會倫理”，是不行取的。[素養對接·融會貫穿][素養1—時空觀念]1．物理學的重大進展2．探究生命起源之謎[素養2—史料實證]?探究近代科學發展的緣由和影響史料一科學革命是西方文明的獨特產物。……一個緣由在于文藝復興時期的人文主義的學術成就。學者和藝術家可以接近的不僅有柏拉圖和亞里士多德，還有歐幾里得和阿基米德，后者曾促進了物理學和數學的探討。……匠人與學者之間的鴻溝被縮小，匠人在文藝復興時期并不像在古典時代和中世紀時代那樣受到鄙視。——斯塔夫里阿諾斯《全球通史》史料二規則Ⅰ尋求自然事物的緣由，不得超出真實并足以說明其現象者。……規則Ⅱ因此，對同類的自然效果，應盡可能歸之于相同的緣由。……規則Ⅲ物體的性質，它們既不能被增加又不能被減弱，并且屬于所能做的試驗中全部物體的，應被認為是物體的普遍性質。因為物體的性質不能被知道，除非通過試驗，且因此普遍的性質是任何與試驗普遍地符合的性質；且它們不能被削減亦不能被除去。規則Ⅳ在試驗哲學中，由現象歸納得出的命題，在其他現象使這些命題更加精確或出現例外之前，都應被視為完全正確或基本正確的，而不管相反的假設。……——牛頓《自然哲學的數學原理》eq\a\vs4\al([思索])(1)依據史料一并結合所學學問，回答“科學革命”為何成為西方文明的獨特產物？(2)依據史料二并結合所學學問，分析17世紀的科學探討方法的“革命”對啟蒙運動產生了怎樣的影響？eq\a\vs4\al([解讀])(1)史料一反映了近代“科學革命”出現的緣由。第一句話是本史料的核心。“一個緣由在于……學術成就”指的是人文主義的發展；“匠人在……并不……受到鄙視”指的是工匠地位的提高。(2)史料二反映了17世紀科學探討的方法特點及其深刻影響。留意本史料出處中的人物及著作。規則Ⅱ說明形成了歸納推理的方法；規則Ⅲ說明形成了必須要經過試驗進行論證的方法。eq\a\vs4\al([試答])(1)資本主義工商業的發展刺激了對技術的需求，為近代科技的發展供應了工具和手段；資產階級革命為資本主義發展、科技進步開拓了道路；人文主義和理性精神促進了思想解放；工匠地位提高。(2)科學革命中形成的科學理念和方法，解放了人們的思想，為啟蒙運動創建了條件。[素養3—歷史說明]近代科學發展的緣由項目緣由社會緣由資本主義的發展為科技發展奠定了物質基礎，這是近代自然科學創立發展的社會基礎思想基礎文藝復興、宗教改革和啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發展奠定了思想基礎制度基礎歐洲資本主義國家愛護、嘉獎科技獨創，改革教化制度和專利制度，組織科研機構，推動了近代科學的創立和發展外在因素中國的四大獨創、阿拉伯文化和希臘自然哲學傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學探討供應了豐富的素材主觀緣由科學家的努力探究，促進了科學的發展[素養4—唯物史觀]近代思想解放與近代科學技術產生、發展的關系(1)思想解放促進了近代科學技術的產生和發展①意大利的文藝復興運動從思想上解放了人和人性，把人從宗教神學的束縛中解放出來，激發了人對宇宙、自然和人自身的探究熱忱。近代天文學革命就是在文藝復興時期以人文主義為武器反對封建神學的斗爭中起先的，文藝復興運動干脆為打破地心說供應了思想動力和精神基礎。②宗教改革、啟蒙運動對人們思想的解放為近代科學技術的發展供應了思想條件。(2)近代科學技術的發展促進了新的思想解放①近代天文學革命打破了中世紀神學世界觀的支柱之一——地心說，給神學以極大沖擊。②牛頓用數學的探討方法描述宇宙運行的自然法則，為啟蒙思想供應了科學理論依據，對啟蒙運動的開展起了重要的推動作用。③隨著工業革命的開展，生物學領域掀起了一場革命，進化論的觀點起先挑戰基督教神學所宣揚的神創論，極大地沖擊了基督教神學思想，促進了人類思想的解放。1．“(它)是經典力學的第一部經典著作，也是人類駕馭的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系，其影響所及遍布經典自然科學的全部領域。”這里的“它”指的是()A．使人類對微觀世界的相識取得革命性進步B．用數學方法精確描述了宇宙運行規律C．說明生物物種是由簡潔的物種發展演化而來的D．深刻揭示了時間和空間的本質屬性B[“(它)是經典力學的第一部經典著作”指的是1687年牛頓發表的《自然哲學的數學原理》，經典力學包括牛頓運動三大定律和萬有引力定律，萬有引力定律用數學方法精確描述了宇宙運行規律，故B項正確。]2．受牛頓力學體系的影響，洛克提出了天賦人權和社會契約；受達爾文進化論的影響，斯賓塞提出了證明白人殖民擴張合理性的理論。這說明近代自然科學()A．揭示了西方民主的虛偽 B．促使民主政治的形成C．影響了社會科學的發展 D．促進世界的和平發展C[牛頓力學體系和達爾文進化論屬于近代自然科學，洛克的天賦人權和社會契約、斯賓塞的白人殖民擴張合理性的理論屬于社會科學。依據題干信息可以得出近代自然科學影響了社會科學的發展，故C項正確。]3．愛因斯坦曾言：“在我之前，人們都認為，假如把全部的東西都從宇宙中拿走，那剩下的就是時間和空間，我卻證明，假如把全部的東西都拿走了，什么都剩不下。”愛因斯坦的理論()A．建立的信息網絡大大縮小時空距離B．大大加強了人類對微觀世界的探討C．變更了人們相識世界的角度和方式D．主要論證時間和空間可以單獨變更C[愛因斯坦的理論是相對論，沒有建立信息網絡，信息技術建立了信息網絡，故A項錯誤；B項是普朗克的量子論，解除；愛因斯坦的理論變更了牛頓的肯定時空觀，也變更了人們相識世界的角度和方式，故C項正確；愛因斯坦提出的狹義相對論認為時間、空間會隨著物體運動速度的變更而變更，時間和空間無法單獨變更，故D項錯誤。]4．普朗克曾寫道：“我把這完全的步驟描述成一種孤注一擲的行動……我已經和輻射與物質之間的平衡問題斗爭了六年而沒有得到任何成功的結果。這個問題在物理學中是有根本重要性的，必需不惜任何代價來找出它的一種理論詮釋，不管那代價有多高。”普朗克旨在說明量子論()A．誕生的偶然與必定 B．得到社會的普遍認可C．產生了巨大的影響 D．是對前人理論的突破A[材料“我把這完全的步驟描述成一種孤注一擲的行動”體現普朗克量子論誕生的偶然性，“我已經和輻射與物質之間的平衡問題斗爭了六年”又說明普朗克量子論誕生的必定性，故A項正確。]考點2eq\a\vs4\al(|)三次科技革命[學問整合·厘清史實]一、“蒸汽時代”的到來1．條件(1)政治：英國資產階級革命的成功。(2)經濟：工場手工業的發展。(3)科技：科學技術為生產的發展供應了很多發覺和獨創。2．進程(1)標記：瓦特改良蒸汽機。(2)應用：工業部門先后采納蒸汽機作為動力。(3)推廣：19世紀三四十年頭，蒸汽機在歐洲和北美被廣泛采納。3．影響(1)工業生產：機器大工業工廠形成，社會化大生產漸漸形成。(2)城市進程：形成了很多工業城市，英、法、美等國家成為工業國家。(3)世界聯系：蒸汽動力在交通運輸工具上的應用，使得世界各地的聯系更加親密，世界日益成為一個整體。[概念闡釋]“蒸汽時代”18世紀60年頭到19世紀中期，資本主義生產經驗了一場機器大生產取代手工工場的技術革命，歷史上稱這一發展過程為工業革命或產業革命。而蒸汽機是工業革命時期最宏大的獨創，它不僅解決了工業發展的動力問題，而且有力地推動了一系列新興工業部門的興起，掀起了獨創和運用機器的熱潮。蒸汽機成為時代的象征。人們稱工業革命時期為“蒸汽時代”。二、電氣革命的出現1．條件1831年，法拉第發覺電磁感應現象，為發電機的研制奠定了理論基礎；長距離的輸變電技術日趨成熟，電力被廣泛應用。2．進程發電機、電動機的獨創和運用促使電力成為新能源。3．影響(1)促進了生產力的快速發展，壟斷組織形成。(2)變更著社會結構和世界形勢。(3)使城市面貌和人們的社會生活發生巨大的變更。[靈巧識記]其次次工業革命開拓了“電氣時代”三、信息技術的發展1．概況(1)1946年，美國研制成世界上第一臺電子計算機，奠定了現代信息技術的基礎。(2)1969年，美國建立起四個站點的網絡，促成了互聯網的誕生。(3)20世紀90年頭以后，互聯網進一步發展為全球信息網。2．影響(1)主動：信息化社會起先出現；加快了全球經濟化的步伐；促進了社會交往方式的發展，變更了人們工作、社會交往方式。(2)消極：給人們特殊是青少年帶來肯定的負面影響。[素養對接·融會貫穿][素養1—時空觀念]1．從蒸汽機到互聯網2．近代以來世界科技發展軌跡[素養2—史料實證]?探究三次科技革命的特點及影響史料一科學起先對工業沒什么影響，我們迄今所提到的紡織工業、采礦工業、冶金工業和運輸業方面的科技獨創，極少是由科學家們作出的，相反，它們多半是由才能非凡的技工完成的。不過1870年以后，科學起先起了更加重要的作用。慢慢地，它成為全部大工業生產的一個組成部分。工業探討的試驗室裝備著昂貴的儀器，配備著對指定問題進行系統探討的訓練有素的科學家……——《全球通史：1500年以后的世界》史料二第三次科技革命呈現出很多顯明特點：科學技術本身的發展速度越來越快……科技成果商品化的周期越來越短，科學技術轉化為生產力的速度越來越快……科學技術的社會化趨勢大為增加……第三次科技革命所形成的新的技術實力，對人類社會產生了空前巨大而深刻的影響。史料三近代科學技術是以前所未有的速度發展的，這一時期的一系列成果，是現代科學技術的基礎。現代科學的發展更是將人類對自然界的相識水平提高到了一個嶄新的高度。國際金融危機發生以來，世界主要經濟體紛紛實行措施，加大對科技和教化的投入，應對國際金融危機，布局將來發展，培育新的競爭優勢。——摘編自中國科學院《2010科學發展報告》等eq\a\vs4\al([思索])(1)依據史料一，概括指出兩次工業革命的特點分別是什么。(2)綜合上述史料，指出史料三中“這一時期的一系列成果”對社會經濟發展的促進作用。分析世界主要經濟體為何要加大科技投入。eq\a\vs4\al([解讀])(1)史料一中第一句話主要說明第一次工業革命中的獨創主要是靠技工的閱歷和實踐完成的。后面幾句話反映了“電氣時代”的獨創主要依靠精密的試驗，且獨創者主要是科學家。(2)史料二中“發展速度”“周期”“轉化……速度”“社會……影響”等方面說明第三次科技革命的影響遠遠超過第一、二次工業革命。(3)史料三反映了科技成為引領經濟發展的主要動力，科技創新實力成為當代國際競爭力的關鍵因素。eq\a\vs4\al([試答])(1)特點：科學對第一次工業革命影響不大，科技獨創多半由技工完成；其次次工業革命中，科學與技術緊密結合(科學發揮了更加重要的作用)。(2)促進作用：人類先后進入“蒸汽時代”“電氣時代”；促進了資本主義世界市場的形成和發展。加大科技投入的緣由：科技成為引領經濟、促進社會發展的主要動力；科技創新實力成為當代國際競爭力的關鍵因素；促進產業結構調整，擺脫金融危機。[素養3—歷史說明]三次科技革命中的技術創新及對社會經濟結構的影響項目第一次工業革命其次次工業革命第三次科技革命技術創新①瓦特改良蒸汽機，蒸汽機廣泛運用；②富爾頓獨創汽船，史蒂芬孫獨創蒸汽機車，新式交通工具出現①發電機與電燈、電話等一系列電器獨創，電力得到廣泛應用；②內燃機獨創，汽車和飛機等新式交通工具出現；③電報、電話成為新式通信工具計算機、互聯網、原子能、生物工程、航天航空等高新科技出現，新的科技成就還在不斷涌現對社會經濟結構的影響近代工業社會起先取代傳統的農業社會，人類進入“蒸汽時代”確立了以重工業為主導的工業結構，人類進入“電氣時代”第一產業、其次產業比重下降，第三產業比重上升，學問經濟成為新的經濟形式，人類進入“信息時代”[素養4—家國情懷]以家國情懷相識網絡是一把“雙刃劍”(1)有利的一“刃”①對經濟增長方式的影響：使人類更多地依靠科技進步，而不是高資源消耗、高投入來促進經濟增長。②對時代進步的影響：當代社會生產力已經轉到學問經濟時代、虛擬時代、數字時代。③對教化方式的影響：教學方式轉為多樣化的網絡授課，利用多媒體提高學習效率。④對生活方式的影響：信息作為最有效、最有價值的資源，變更了傳統的生活方式。⑤對思想觀念的影響：增加人們學習的主動性、自主性，提高了人們的生活、工作技能。(2)不利的一“刃”①信息泛濫、垃圾信息、網絡平安和網絡犯罪等都對社會發展產生不利影響。②世界各國圍繞互聯網的競爭日益加劇，造成世界更加動蕩擔心。③互聯網創建的虛擬社會，使部分人沉溺其中、不能自拔，特殊是未成年人。1．蒸汽機剛出現時工藝水平很差，制造和修理存在很大問題，到處找不到合格的機械師，就連瓦特也不是每次都能修好機器。因此到1830年，1/3的棉紡織廠還以水為動力，直到機械學科出現，這一狀況才有所緩解。這一現象出現的主要緣由是()A．瓦特蒸汽機的效率較低 B．科技理論發展較為滯后C．工人階級對機器的抵制 D．科學探討缺乏社會認同B[蒸汽機剛出現時工藝水平很差是由于獨創者瓦特是一位嫻熟的工匠而不是科學家，此時科技理論發展較為滯后，科學與技術尚未緊密結合，瓦特蒸汽機以機械動力取代自然動力，極大地提高了生產效率，故A項錯誤，B項正確；C項無法從題干中得出，解除；此時科技理論發展較為滯后并非科學探討缺乏社會認同，故D項錯誤。]2．紐可門蒸汽機的設計是建立在17世紀波義耳等人的科學發覺的基礎上的。在18世紀，瓦特的獨創也有賴于新的溫度測設方法和科研方法的應用，并且他和當時的主要科學家們有著常常的聯系，并于1785年當選為皇家學會會員。這說明()A．科學家通過儀器試驗的方式了解世界B．英國政府重視科技創新活動C．新的科學發覺推動了工業革命的開展D．科研技術成果能剛好地應用于生產C[依據材料“紐可門蒸汽機的設計是建立在17世紀波義耳等人的科學發覺的基礎上”“瓦特的獨創也有賴于新的溫度測設方法和科研方法的應用”可知，科學發覺成為工業革命技術創新的重要推動力，故C項正確。]3．假如沒有麥克斯韋在理論上證明無線電波的存在以及赫茲的試驗驗證，除了幻想家外，誰都不會想到不要導線就可以傳遞信號。材料可用于說明其次次工業革命中()A．電報成為標記性成就B．科學與技術真正結合C．技術推動了科學理論進步D．電報獨創具有偶然性B[依據材料信息可知，麥克斯韋和赫茲的科學理論即科學與技術的真正結合對其次次工業革命的興起起了極為關鍵的作用，故B項正確。]4．托馬斯·弗里德曼認為：“在全球化第三階段，個人成為主角，膚色或東西方的文化差異不再是合作或競爭的障礙。……世界各地包括中國和印度的人們可以輕松實現自己的社會分工，世界變平了，從小縮成了微小。”導致這一變更的主要緣由是()A．世界市場形成 B．交通工具革新C．信息技術應用 D．美蘇“冷戰”結束C[從材料“世界各地包括中國和印度的人們可以輕松實現自己的社會分工，世界變平了，從小縮成了微小”可知，這里指的是信息技術的應用，使身處異地的人可輕松完成分工與合作，故C項正確。]2013—2025全國卷考情統計與分析考點卷別近代科學技術現代科學技術全國卷Ⅰ2015·近代科學技術在生產中的作用；2013·恩格斯評價“自然科學獨立宣言”—全國卷Ⅱ—2013·愛因斯坦熱全國卷Ⅲ——eq\a\vs4\al([考情分析])1．從命題角度看，一是對牛頓經典力學、進化論和相對論等內容的識記或辨析；二是對科技成果的評價以及科技進步對人類社會的影響。2．從命題特點看，多用展示或評價科技成果等方式考查學生解讀史料并對史料進行辨析和推理的實力。3．從命題趨勢看：高考對本單元內容的考查會集中在三次科技革命和近現代的物理學、生物學成就等方面；題型將以非選擇題通常會鏈接必修1或必修2的內容進行綜合考查。[真題研練·感悟考法]◎考法創設新情境敏捷考查近現代科學技術1．命題點：近代科學技術的發展(2013·全國卷Ⅰ)恩格斯贊揚一位近代科學家的探討成就是“自然科學的獨立宣言”，他指的應是()A．哥白尼的“日心說”否定了宗教神學崇信的“地心說”B．伽利略創立的試驗科學推動了近代科學的發展C．牛頓創立經典力學完成了科學史上的劃時代飛躍D．達爾文的生物進化論顛覆了關于人類起源的傳統觀念A[解答本題的關鍵是精確理解“自然科學的獨立宣言”的含義。在中世紀，基督教宣揚的“地心說”在歐洲占有肯定統治地位，自然科學處在神學的束縛中。波蘭天文學家哥白尼在文藝復興進步思想的指引下，經過長期探討，提出了“日心說”，寫出了《天體運行論》，這一成就被恩格斯譽為“自然科學的獨立宣言”。哥白尼的“日心說”否定了教會宣揚的“地心說”，使自然科學從神學的束縛中解放出來，故選A項。]2．命題點：比較近代以來最宏大的科學家，其理論的共同之處(2011·全國卷)哥白尼、牛頓和愛因斯坦被稱為近代以來最宏大的科學家，其理論的共同之處是()A．得到了科學試驗的驗證B．變更了人類對自然世界的相識C．推動了技術的重大突破D．科學地概括出物質運動的定律B[解答本題時，要抓住題干關鍵信息“理論的共同之處”進行思索，從近代自然科學的興起和發展以及哥白尼、牛頓和愛因斯坦主要理論貢獻進行歸納可知B項符合題意。][考向掃描·權威預料]◎考向一近代以來物理學的重大發覺1．命題點：經典力學在世界科技中的地位(2024·江蘇四市一模)“他是一個探究者。經過一段熱情興奮的思索和試驗，好像發覺宇宙隱私。他把宇宙想象為一個機械裝置，像紳士圖書室里的流行玩具——一個用黃銅和閃光木料制作的裝有發條的天國模型。它由一個上帝的工程師調試，在地心引力的作用下，轉動并保持平衡。”“探究者”的成就()A．奠定了經典力學體系的基礎B．有利于詮釋自然現象的奇妙C．揭示了物體高速運動的規律D．標記著科學擺脫神學的限制B[奠定經典力學體系基礎的是伽利略，故A項錯誤；“他把宇宙想象為一個機械裝置，像紳士圖書室里的流行玩具——一個用黃銅和閃光木料制作的裝有發條的天國模型”表明他是牛頓，他創立的經典力學體系有利于詮釋自然現象的奇妙，故B項正確；揭示了物體高速運動的規律的是愛因斯坦，故C項錯誤；標記著科學擺脫神學的限制是達爾文的進化論，故D項錯誤。]2．命題點：近代以來物理學的發展1883年，奧地利物理學家馬赫所寫《力學及其發展的批判歷史概論》一書中對牛頓的肯定時間、肯定空間加以批判以及對慣性的理解，對愛因斯坦建立廣義相對論起過主動的作用。這說明()A．馬赫思想促進了物理學的發展B．愛因斯坦創立了相對論C．馬赫思想是對經典力學的徹底否定D．牛頓的力學體系缺乏科學性A[依據材料“對愛因斯坦建立廣義相對論起過主動的作用”可知，馬赫的著作對物理學發展有重要的推動作用，故A項正確；B項與材料主題無關，C項表述過于肯定，均可解除；馬赫否定的僅是牛頓經典力學中肯定的時空觀，故D項錯誤。]◎考向二達爾文進化論在社會上得到廣泛的關注和了解3．命題點：馬克思對進化論的評價1862年，馬克思重讀了達爾文的《物種起源》。他說：“我重新閱讀了達爾文的著作，使我感到好笑的是……達爾文在動植物界中重新相識了他自己的英國社會及其分工、競爭、開拓新市場、‘獨創’以及馬爾薩斯的‘生存斗爭’。”據此可以看出馬克思認為()A．生物進化論是自然進化的結果B．生存斗爭是人類社會發展的基本規律C．達爾文學說是科學社會主義的重要來源D．達爾文混淆了自然世界與人類社會的區分D[材料未體現馬克思認為生物進化論是自然進化的結果，故A項錯誤；材料未體現馬克思認為生存斗爭是人類社會發展的基本規律，故B項錯誤；達爾文的進化論是馬克思主義自然哲學的來源之一，故C項錯誤；依據“達爾文在動植物界中重新相識……”可知，馬克思認為達爾文混淆了自然世界與人類社會的區分，故D項正確。]4．命題點：達爾文被稱為“生物學領域的牛頓”(2024·洛陽統考)1859年，達爾文出版了《物種起源》一