1科學技術的概念與關系CONTENTS第1章科學技術是第一生產力2科學技術是第一生產力1.1課程標準

1.知識目標了解科學、事實、規律、技術的概念；理解科學與技術的區別；理解科學與技術的聯系；理解理性認識。

2.能力目標

具備用歸納法概括問題的初步能力。

3.素質目標

弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。

第一節科學技術的概念

一、科學的概念

（1）科學是人對自然界客觀事實和規律的理性認識

客觀事實？

規律？

理性認識？

1.科學的本質

所謂理性認識，首先是指從自然界本身去尋求自然現象的原因，去探索事實和規律，而不是從信仰，從神話、宗教等非理性的東西之中去尋求對自然界的種種解釋。例如：理性認識:

祈求下雨——關注天氣預報祈求免災——隔離肺炎病人

（2）科學是知識體系

各學科都形成了系統的知識，學科又組成學科群，構成了多層次的知識體系。

（3）科學是一項社會實踐活動首先，認識到科學研究是一種動態過程。知識不是科學的全部，只是科學活動的產品。其次，人們認識到科學活動的方式已由向古代阿基米德，近代前期伽利略等人的個體研究活動，發展到現代如美國研究原子彈的“曼哈頓計劃”的國家建制研究活動。

科學是知識體系

2.科學的定義

科學既是關于自然界客觀事實和規律的知識體系，又是一項重要的社會實踐活動?？茖W是客觀事實和規律的知識體系科學是重要的社會實踐活動

二、技術的概念

（1）技術是經驗、技能或技藝

（2）技術是生產的物質手段

1.技術的本質木匠制作的家具人們用火車搬運貨物

（3）技術是科學理論的應用

（4）技術是實現人工自然

借助物質手段，實現人工自然發現了電生磁，造出了電動機

2.技術的定義

技術是人有目的地運用科學理論和技能，借助物質手段，實現自然界人工化的社會活動過程。人工自然二、科學與技術的關系（一）科學與技術的區別

科學以認識自然為目的，以揭示自然現象的本質與規律為任務。

技術則是以改造世界為目的，以利用自然，控制自然，實現人工自然并協調人地關系為任務。2.研究內容不同

科學研究是對未知領域的探索；

技術一般都有明確的實用目的。1.目的和任務不同發現質能轉換是科學，研究人造太陽是技術

3.成果的形式和評價標準不同

科學的研究成果表現為新事實、新規律的發現，新理論的提出；科學成果的評價標準是真假、正誤。

技術成果一般表現為新工具、新工藝等的發明；技術成果的評價標準是質量的好壞、效率的高低等。4.發現進程不同

科學革命往往是技術革命的先導；

技術革命又為新的科學革命奠定基礎。

先有電生磁，后有電動機

5.生產力屬性不同

現代科學技術已成為第一生產力。

科學是潛在的知識形態的生產力；

技術是直接的生產力。

科學理論要通過技術才能轉化為直接勞動力。

應用科學理論制造技術工具才能轉化成直接生產力（二）科學與技術的聯系

古代形成了科學的“學者傳統”和技術的“工匠傳統”，兩者一般互不往來。

在古代幾乎沒有以科學理論的應用為特征的技術。

在近代，工匠傳統開始向學者傳統靠攏。

工匠瓦特發現煮開水時，水汽能推動壺蓋啪啪啪的響，然后改進紐可門蒸汽機，發明了雙向蒸汽機。

發現了電生磁，造出了電動機；發現了磁生電，發明了發電機。1.古代科學對技術影響甚微

2.近代科學對技術的影響加強學者研究神學，農民研究種地，之間聯系甚微3.現代科學與技術走向一體化

首先，科學明顯地走在技術前面并引導技術進步。例如原子能技術、生物技術等。其次，現代自然科學對技術的依賴也有了新變化。例如，要探索宇宙，需要哈勃望遠鏡；要探索原子結構，需要隧道顯微鏡等。

現代科技的發展使得科學與技術的界限越來越模糊。例如，人工智能融合了計算機科學、數學、神經科學等多個領域的知識，廣泛應用于醫療、交通、金融等多個行業。

總之，現代科學和技術之間是互相制約、互相促進的關系。兩者的聯系越來越密切，形成了所謂科學技術一體化的趨勢。科學技術趨于一體化思考與練習1.什么是科學？2.什么是技術？3.科學和技術的主要區別是什么？4.什么是事實？舉例說明。5.什么是規律？舉例說明。6.什么是理性認識？在冠狀肺炎病毒流行之際，應該如何應對？1科學技術的概念與關系CONTENTS第1章科學技術是第一生產力2科學技術是第一生產力1.2課程標準

1.知識目標

了解人們對科學技術認識的三次飛躍。

了解生產力的四個要素。2.能力目標：

具備論述文寫作的初步能力：論述科學技術是第一生產力。3.素質目標：

弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第二節科學技術是第一生產力

一、科學技術認識的三次飛躍

1、培根提出：“知識就是力量”

400多年前，英國哲學家弗蘭西斯?培根（1561—1626）提出的“知識就是力量”著名論斷，是人們對科學技術認識的一次飛躍。

培根在《沉思錄》一書中明確地提出了“知識就是力量”的著名口號。培根思想的廣泛傳播使科學技術在英國受到普遍的重視，成為英國科學革命的思想準備。培根（1561—1626）

2.馬克思提出：“科學技術是生產力”

100多年前，馬克思（1818—1883）在《機器自然力和科學的應用》中指出，“科學的力量也是不費資本家分文的另一種生產力”。

他把科學技術同生產力有機地聯系在一起，并且首先提出“科學技術是生產力”的科學論斷。

馬克思（1818—1883）

3.鄧小平提出：“科學技術是第一生產力”

1988年9月5日，鄧小平(1904—1997）會見捷克斯洛伐克總統胡薩克（1913—1991），談到科學技術發展時說：馬克思說過，科學技術是生產力，事實證明這話講得很對。依我看，科學技術是第一生產力。同年9月12日，他在聽取中央領導同志工作匯報中指出：要注意教育和科學技術。馬克思講過科學技術是生產力，這是非常正確的，現在看這樣說可能不夠，恐怕是第一生產力。

鄧小平提出“科學技術是第一生產力”的科學論斷，是人們對科學技術認識的又一次新的飛躍。鄧小平(1904—1997）

二、科學技術與生產力要素的關系

政治經濟學中通常把生產力劃分為三個要素：勞動者、勞動對象和勞動工具；后來發現，管理也是生產力的要素。

科學技術雖然不是社會生產力的獨立要素，但是它通過一定的途徑，作用于物質生產系統，并入生產過程，凝結并物化在勞動者、勞動資料、勞動對象等這些生產力要素中，就轉化為直接的、現實的生產力，推動社會生產的發展。

勞動者、勞動對象、勞動工具和管理是生產力的四個要素。

1.科學技術與勞動者

勞動者是指正在或有能力在生產過程中發揮勞動功能的人。

勞動者的勞動能力不僅取決于體力的大小，更取決于智力的高低。勞動者的體力從古到今基本上沒有什么大的變化，但勞動者的智力，包括經驗、知識、智商和各種技能、技巧、技藝隨著科學技術的發展有大幅度的增長和提高。

科學技術發展到今天，生產力的發展水平和速度主要取決于勞動者的智力和先進科學技術與生產結合的程度。科學技術與勞動者相結合，能提高工作效率。

2.科學技術與勞動對象

勞動對象包括自然物和通過人們勞動加工過的原材料。

隨著科學技術的進步，人類不斷發現、利用、改造和擴大勞動對象的范圍，把越來越多的自然物變成自然資源。

例如，礦物學、地質學的發展使人們發現并利用煤、天然氣、石油、稀有金屬等，化學、冶金學引導人們制造各種人工合成材料。

人們應用新技術、新工藝可以把沙粒變成半導體和光導纖維的重要原料，其價值高于黃金?？茖W技術與勞動對象相結合，能提高工作效率。

3.科學技術與勞動手段

勞動手段就是勞動工具。

勞動工具不僅能模擬取代人體某一部位的機能，而且能強化這種技能，使技能變得無足輕重。

第一次技術革命以蒸汽機的發明為標志，實現了工業生產從手工工具到機械化的轉變。

第二次技術革命以發電機、電動機、無線通信等電氣化工具的使用為標志，實現了勞動手段的電氣化。

第三次技術革命以計算機、互聯網的使用為標志，實現了產業自動化?？茖W技術與勞動手段相結合，能提高工作效率。

4.科學技術與管理

馬克思在《資本論》中指出，“勞動生產力是由多種因素決定的，其中包括：工人的平均熟練程度，科學的發展水平和它在工藝上的應用程度，生產過程和社會結合，生產資料的規模和效能，以及自然條件?！保梢钥吹?，除了上述三要素外，管理也是生產力。一些專家把這些關系表達為：

生產力=科學技術×（勞動者+勞動手段+勞動對象+生產管理）

認為科學技術具有乘數效應。

當代科學技術已和生產融為一體，具有開辟道路、決定水平和確定方向的作用，因此科學技術成為“第一生產力”。

科學技術與管理相結合，能提高工作效率。思考與練習1.科學技術的認識有哪三次飛躍？2.合生產實際情況，論述科學技術是第一生產力？1天文學革命CONTENTS第2章近代科學革命2醫學生理學革命2.1課程標準

1.知識目標：了解托勒密、哥白尼的簡介；了解地心說、日心說的基本觀點；理解日心說對行星視運動的解釋。

2.能力目標：具備批判性思維的初步能力。3.素質能力：

弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第一節天文學革命

一、托勒密的“地心說”

托勒密（約100—170）是生活在羅馬人統治下的亞歷山大城的科學家，是古希臘天文學的繼承者和集大成者。

他構建了一個共有80個本輪和均輪的宇宙模型，一生寫了一部十三卷的巨著《天文學大成》，系統地闡述了“地心說”的觀點。地心說和行星的繞圈運動

1.基本觀點

（1）地球是球體。

（2）地球處于宇宙的中心，且靜止不動。

（3）行星在本輪上勻速運行，而本輪中心在均輪上運行。所有的日月星辰都圍繞地球轉，并且每天都做一次圓周運動。

（4）宇宙有“九重天”，自下而上，月亮天為最低的一重天，其次為：水星天、金星天、太陽天、火星天、木星天、土星天和恒星天，還有最高的第九重天，叫做“原動天”。地心說用本輪—均輪模型解釋天體的繞圈運動

2.存在問題

地心說中的九重天

二、哥白尼的“日心說”

哥白尼(1473—1543)波蘭天文學家。經過30多年的努力，寫成了6卷本的《天體運行論》一書，系統地闡述了“日心說”的觀點，但他遲遲不愿公開出版。直到1543年因中風臨近死亡時，他才委托朋友正式出版。哥白尼(1473—1543)

1.基本觀點

（1）地球并非靜止不動的天體,也不在宇宙的中心。它是一顆普通的行星,既有自轉,又圍繞太陽旋轉。

（2）月亮繞地球旋轉，并且和地球一起繞太陽旋轉。

（3）太陽處于宇宙的中心，行星在各自的圓形軌道上圍繞太陽旋轉，它們的軌道大致處在同一平面上，它們公轉的方向也是一致的。日心說的行星運動模型

2.對行星視運動的解釋

按照哥白尼的體系，地球和其他行星全都圍繞太陽旋轉，這是他們的真實運動，或者叫真運動。

有的行星比地球更接近太陽，我們把它稱為內行星，運動得更快一點；有的離得更遠一點，我們把它稱為外行星，速度更慢一點。

行星在天上的繞圈運動，是從運動的地球上去看同樣是繞太陽運動的行星而產生的一種視覺效果，這叫視運動。

哥白尼用行星圍繞太陽轉，解釋了行星的視運動，是“日心說”成立的重要證據。行星的繞圈運動是一種視運動

（2）地外行星的視運動

背道而馳快速超車行星的真運動日心說對地外行星視運動的解釋

（3）地內行星的視運動

金星與地球圍繞太陽公轉示意圖

上合以后是長庚星，下合以后是啟明星。長庚星和啟明星都是金星長庚星啟明星

三、意義

哥白尼把太陽系中天體的視運動歸因于一個統一的原因，即地球的自轉及繞太陽的公轉。

“日心說”以叛逆教會權威的姿態向世人表明：既然傳統的天文觀不是亙古不變的絕對真理，那還有什么教條不可懷疑?還有什么學說不可以改變呢?這個界限一旦被打破，思想解放的潮流就像決堤的洪水勢不可擋。

“日心說”給我們描繪了一幅關于太陽系的科學圖景，為近代天文學奠定了基礎。尤其重要的是，這一學說宣告了神學宇宙觀的破產，開始了自然科學從神學中的解放運動。思考與練習1.名詞解釋：托勒密；哥白尼。

2.簡答地心說、日心說的基本觀點。3.地心說存在哪些嚴重問題？4.為什么金星有時候叫長庚星？有時候叫啟明星？1天文學革命CONTENTS第2章近代科學革命2醫學生理學革命2.2課程標準

1.知識目標

了解蓋侖、哈維的簡介。

理解維薩里、塞爾維特在血液循環理論中的創新點。

了解三靈氣說、血液循環理論的基本觀點。2.能力目標具備批判性思維的初步能力。3.素質能力

弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第二節醫學生理學革命

一、三靈氣說

古羅馬最著名的醫學家是蓋侖（129—199），他行醫多年，后來做了羅馬皇帝的御醫。蓋侖一生寫過131部著作，留傳至今的有87部。生理學是研究生物機體的各種生命現象內在機制的一門學科。

蓋侖用創立的“三靈氣說”解釋人體的生理過程。

蓋侖（129—199）

1.基本觀點

食物營養在肝臟內變成深紅的靜脈血液后與“自然靈氣”混合，由其推動經過心臟右側循靜脈流向全身，然后又從原路流回心臟；

一部分血液會從心臟右側通過隔膜上的細孔流進左側，由此流經肺而與空氣接觸后帶上“活力靈氣”而轉變成鮮紅的動脈血，并受其推動循動脈流向全身，又從原路返回心臟；

流經大腦的動脈血中的“活力靈氣”變成“靈魂靈氣”，由神經系統通至全身而支配人體的感覺和運動。人體的動脈、靜脈系統

蓋侖學說中靈氣的觀念，完全符合“上帝造人”的教義，不可避免地被宗教神學所利用，因此得到教廷的鼎力支持，在中世紀被奉為醫學和生理學的金科玉律。

教廷號召要像保衛《圣經》一樣保衛蓋侖的著作，任何人不得發表違背蓋侖學說的言論?！妒ソ洝?/p>

2.存在問題

蓋侖的“三靈氣說”存在很多錯誤。其中最主要的問題有三個：

（1）血液可通過左、右心室的隔膜；

（2）血液靠“靈氣”推動；

（3）血液的運動是沿原路的來回運動。靈魂靈氣

二、血液循環理論——三部曲

（一）維薩里的《人體的構造》

比利時醫生、解剖學家維薩里(1514—1564)，于1543年出版了《人體的構造》解剖學專著。

在這本著作中描繪了300多張解剖圖，糾正了蓋侖的200多處錯誤。

維薩里以解剖過程中所看見的現象為根據，提出了兩個重要的論點：

第一，男人身上的肋骨同女人身上的肋骨一樣多。都是12對，共24根。這樣他否定了圣經中關于上帝用男人的肋骨創造出女人的說法。

第二，糾正了蓋侖關于左、右心室相通的說法。他指出左、右心室之間肌肉很厚，沒有可見的孔道能將動脈血和靜脈血溝通起來。

圣經中說：上帝不忍亞當一人孤單，為了給他找個伴，上帝抽取亞當的一根肋骨創造了夏娃。

維薩里通過人體解剖獲得的見解既不符合傳統觀點，也褻瀆了神靈，因此招致了教、俗兩界的攻擊。1563年

宗教裁判所誣陷維薩里用活人做解剖提起公訴，最后判了維薩里死罪。由于國王出面干預，才免于死罪，改判往

耶路撒冷朝圣。1564年在歸航途中，航船遇險，年僅50歲的維薩里不幸身亡。維薩里(1514—1564)

（二）塞爾維特的“心肺小循環”

西班牙醫生和宗教改革者塞爾維特(1511—1553)是維薩利的門生。

他在1553年出版的《基督教的復興》一書，主張人體中只有一種活力靈氣，這種活力靈氣存在于空氣之中，通過呼吸進入肺臟，在那里與來自右心室的血液相遇，清除掉其中的“煙氣”之后，使血液的顏色變得鮮亮，這種精制化了的血液和空氣混合后進入左心室，使血液帶上活力靈氣運送至全身。

后人常將心肺循環稱為“塞爾維特循環”。塞爾維特循環

他的活力靈氣就是氧氣、靈魂就是血液的觀點，被基督教徒視為異端邪說，宗教裁判所對他進行緝捕并判處火刑。他們用鐵鏈把塞爾維特牢牢地鎖在火刑柱上，然后點燃濕木柴被殘酷地烤了兩個小時才死亡。塞爾維特(1511—1553)

（三）哈維的《心血運動論》

哈維(1578—1657)是英國著名的醫生、生理學家。

在文藝復興思想的影響下，他認識到實驗方法對科學工作的重大意義。

在長達12年的努力中，他采用80多種動物做實驗研究。1628年，哈維出版了討論心臟問題的專著《心血運動論》，總結出了血液循環理論。

1.實驗證據

（1）發現心臟的左右兩邊各分為兩個腔，上下腔之間有一個瓣膜相隔，它只允許上腔的血液流到下腔，而不允許倒流。

（2）用繃帶扎緊人手臂上的靜脈時，心臟變得又空又??；而當扎緊手臂上的動脈時，心臟明顯脹大。表明靜脈里的血確實是心臟血液的來源，動脈則是心臟向外供血的通道，體內血液單向流動。

（3）按照每分鐘心臟搏動72次計算，每搏動一次大約輸出2英兩血液，每小時由左心室注入主動脈的血液流量相當于普通人體重的4倍。惟一的解釋就是體內血液是循環流動。體內血液單向流動

2.血液循環理論

（1）血液循環的原動力是心臟的收縮和舒張，而非任何靈氣。

（2）血液在全身沿著一閉合路線做循環運動，路線是從右心室輸出的靜脈血經過肺部變為動脈血，然后通過左心房進入左心室；從左心室搏出的動脈血沿動脈到達全身，然后再沿靜脈回到心臟。

（3）哈維預言，在動脈和靜脈的末端必定存在一種微小通道將二者聯結起來。

在哈維逝世后，顯微鏡才得到改進。意大利的解剖學家馬爾比基（1628-1694）在1661年發現了動脈與靜脈之間的毛細血管，從而完善了哈維的血液循環學說。馬爾比基（1628-1694）發現毛細血管

三、意義

與哥白尼日心說徹底否定了天文學中的傳統觀念一樣，哈維的血液循環理論給生理學中的傳統觀念、被教會教條化了的蓋侖的“三靈氣”說以致命的打擊。從此生理學發展成為科學。

恩格斯評價說：“哈維由于發現了血液循環而把生理學確立為科學”。

哈維因為這一成就而被譽為“生理學之父”。

學習醫學生理學革命，是要學習維薩里、塞爾維特和哈維的創新精神。是一種“下定決心，不怕犧牲，排除萬難，去爭取勝利”的大無畏精神。思考與練習1.名詞解釋：蓋侖；哈維。

2.簡答三靈氣說、血液循環理論的基本觀點。3.“三靈氣說”的主要問題什么？4.維薩里、塞爾維特對血液循環理論分別有哪些貢獻？5.說說學習醫學生理學革命的意義。1開普勒定律及波德定則CONTENTS第3章近代天文學及其發展2天體系統3.1課程標準

1.知識目標

了解第谷、開普勒、提丟斯、波德、赫歇爾、皮亞杰的簡介；

理解并掌握開普勒的三個定律。

理解波德定則的意義。2.能力目標具備批判性思維的初步能力。3.素質能力

弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。

第一節開普勒定律和波德定則開普勒定律一、開普勒三定律1.第谷的心愿

第谷(1546—1601)是丹麥天文學家。1563年觀察木星和土星接近時，這兩顆星接近的時間比預計相差了一個月，于是立志要制作一幅有1000顆星的星圖。在完成了750顆星的觀測記錄后，感覺身體不適，想找一個徒弟繼承自己的事業，完成1000顆星的星圖。1600年第谷與開普勒相遇，并邀請他作為自己的助手。次年第谷逝世。開普勒接替了他的工作，完成了他的心愿。第谷(1546—1601)

2.理論與數據的8′誤差

開普勒(1571—1630)是一位德國天文學家和數學家。

在整理第谷遺留下的大量資料時發現，第谷對火星運動的觀測值與由哥白尼學說推算出來的數值有約為0.133°，即約8′誤差。

開普勒堅信第谷觀測值的可靠性，懷疑“日心說”的圓形軌道有問題。

他試著用橢圓軌道代替圓形軌道，這樣推算出的火星軌道位置與第谷觀測值基本吻合。開普勒(1571—1630)

3.開普勒定律

（1）軌道定律

對火星的軌道來說，第谷發現橢圓形完全適合這里的要求，模型和觀測值基本吻合。

于是得出了“開普勒第一定律”：行星的運動軌道不是傳統認為的正圓形，是橢圓形；而太陽處于橢圓焦點之一的位置上。

軌道定律把“日心說”中的圓形軌道修正為橢圓形軌道。橢圓軌道示意圖

（2）面積定律

開普勒研究橢圓軌道，發現火星運行速度是不均勻的，當它離太陽較近時運動得較快（近日點），離太陽遠時運動得較慢（遠日點），但從任何一點開始，行星和太陽連線掃過的面積與時間成正比。

這也可以表述為，相等時間間隔內，行星和太陽的連線在任何地點沿軌道所掃過的面積相等。

這就是開普勒第二定律（面積定律）。面積定律把“日心說”中的勻速運動修正為變速運動。地球一年間公轉速度的快慢不同，從春分到秋分的夏半年有186天多，從秋分到春分的冬半年約179天。二者相差約一周。面積定律示意圖

（3）周期定律

開普勒確信行星運動周期與它們軌道大小之間應該是“和諧”的。當時人們不知道行星與太陽之間的實際距離，只知道它們距太陽的相對遠近。開普勒以日地平均距離為1個天文單位；以地球繞太陽運動周期為1年。把各個行星的公轉周期（T）及它們與太陽的平均距離（R）排列成一個表，以探討它們之間的數量關系。

經過10年的艱苦研究，發現了行星運動的第三定律，即周期定律：

行星公轉周期(T)的平方等于軌道半長軸(R)的立方：

T2=KR3。周期定律數據鏈星名公轉周期軌道直徑周期平方半徑立方水星0.2410.3870.0580.058金星0.6150.7230.3780.376地球1.0001.0001.0001.000火星1.8811.5243.543.54小行星

2.8

木星11.8625.203140.7140.8土星29.4589.539867.7867.9

4.魯道夫星表

1597年，第谷應德國國王魯道夫二世之邀，離開丹麥前往德國，在布拉格定居，認識了開普勒，建立了新的天文臺。

開普勒晚年沒有辜負第谷的囑托，致力于完成1000顆星《魯道夫星表》的編制。

星表在1627年印制，這是天文史上值得稱贊的一部星表，它的完備和準確度遠勝過前人。由此表可以知道各行星的位置，其精確程度是空前的。這是開普勒當時最受人欽佩的功績。魯道夫星圖（局部）

5.意義

首先，開普勒定律在科學思想上表現出無比勇敢的創造精神。對天體遵循完美的均勻運動、圓形軌道（柏拉圖原理）這一觀念，從未有人敢懷疑，開普勒毅然否定了它，這是非常大膽的創見。

其次，開普勒定律徹底摧毀了托勒密的本輪—均輪系統，把哥白尼體系從本輪的桎梏下解放出來，為它帶來充分的完整和嚴謹。

第三，開普勒定律使人們對行星運動的認識得到清晰概念。行星公轉周期決定于各個行星與太陽的距離，與質量無關。1630年11月15日，開普勒因貧病交困而死去。開普勒為科學事業獻身的精神值得后人稱頌。

二、波德定則1.數學游戲1766年，德國中學教師提丟斯(1729—1796)在比較了太陽系各行星軌道后發現取0、3、6、12、24、48......這樣一組數列，每個數字加上4再除以10，就是各個行星到太陽距離的近似值（天文單位）。他把這個發現寄給了德國柏林天文臺的臺長波德。

水星的距離為（0+4）/10=0.4

金星的距離為（3+4）/10=0.7

地球的距離為（6+4）/10=1.0

火星的距離為（12+4）/10=1.6波德（1747-1826）1772年德國的波德公開發表所總結的一組數列公式，各行星距太陽的平均距離服從：0.4+0.3×2-∞

；0.4+0.3×20,0.4+0.3×21；0.4+0.3×22,0.4+0.3×23等。

即

An=0.4+0.3×2n天文單位n分別取為：-∞，0，1，2，3，4，5…，波德定則支撐表太陽系各行星到太陽的距離

2.小行星帶

1781年，英國天文學赫歇爾（1738—1822）在無意中發現了太陽系的第七大行星——天王星。

使人驚訝的是，天王星與太陽的平均距離是（18.37~20.08）天文單位。（波德公式：n=6，19.6天文單位）。1801年，從位于意大利西西里島的的天文臺傳出消息，此臺臺長皮阿杰（1746～1826）在進行常規觀測時發現了一顆新天體，它的距離是2.77天文單位，與2.8極為近似。它被命名為谷神星。

可是它的個子太小了，直徑大約950公里。

陸續地，在火星和木星軌道之間又發現了其他的行星，但個子也都不大。后來人們在這里發現了成千上萬顆小行星，知道這就是所謂的小行星帶。皮阿杰（1746～1826）在進行常規觀測時發現了一顆新天體皮阿杰在n=3的軌道上發現了谷神星思考與練習1.第谷因何原因導致成為天文學家？

2.開普勒發現的三個定律是什么？3.波德定則有何意義？4.開普勒是如何發現軌道和面積定律的？1開普勒定律及波德定則CONTENTS第3章近代天文學及其發展2天體系統3.2課程標準

1.知識目標了解天體系統、月相的概念。

理解月球繞地球轉的標志（難點）；地球繞太陽轉的標志（難點）；

了解月球、地球、太陽的概況。2.能力目標具備系統分析問題的初步能力。3.素質目標培育宏觀意識，大局意識，自覺按規律辦事。

一、地月系及公轉標志

1.地月系

由于地球的質量比月球大得多，地球與月球相互吸引的結果，使得月球不停地圍繞地球公轉，在宇宙中形成一個很小的天體系統——地月系。

月球的軌道是橢圓，近地點月球距地球為363300km，遠地點為405500km，平均約為384400km。月球繞地球公轉一周的時間為27.32日（恒星月），月球自轉一周的時間也是27.32日；其運轉的方向與公轉相同，都是自西向東。地月系

2.公轉標志——月相變化

月相的變化

1.太陽系

截至2019年10月，太陽系包括太陽、8個行星、200多個衛星和至少50萬個小行星，還有矮行星和少量彗星。若以海王星作為太陽系邊界，則太陽系直徑為60個天文單位，即約90億千米。太陽系中行星及其衛星繞太陽的運動，具有以下共同特征，即:

（1）近圓形：所有行星的軌道偏心率都很小，幾乎都接近圓形；

（2）共面性：各行星軌道面都近似地位于一個平面上，對地球軌道面即黃道面的傾斜也都不大；

（3）同向性：所有行星都自西向東繞太陽公轉。

二、太陽系及公轉標志太陽系示意圖

3.地球公轉的標志——星座更替

黃道是太陽周年視運動的軌跡。

從春分點起，把黃道帶分為12等分，稱為黃道十二宮，每宮占30°，并以本宮所在的星座來命名。這樣視太陽每年3月21日在雙魚座附近穿過春分點。在白天看不到太陽所在的星座，只有在夜間才能看到同太陽相對的星座。

這樣也能間接反映出太陽的視運動。黃道十二宮示意圖

1.銀河系

由無數恒星和星際物質構成的巨大集體，稱為星系。

人們在晴朗夜晚仰望天空所見到的一條貫穿長空淡淡發光的白色鏈帶就是銀河系。銀河系包括1000億～2000億顆恒星和大量星際物質，總質量是太陽質量的1400億倍，其中90％以上是恒星的質量。

三、銀河系及公轉標志星系示意圖

銀河系的形態如同鐵餅狀的圓盤體，中部較厚而四周較薄。銀河系的直徑為10萬光年，中部稱為核球，厚度約1.3萬光年；核球的四周稱為銀盤，厚度約3000～6000光年。

銀河系俯視圖銀河系是一個旋渦星系，整個星系都環繞著銀河系中心旋轉，圓盤體就是在旋轉中形成的。在旋轉中銀盤形成一些旋臂，旋臂各部分的旋轉速度和周期因與銀心的距離不同而有很大差異。銀河系示意圖2.太陽公轉的標志——大冰期的周期

太陽正以每秒220公里的速度攜帶者地球等眾行星在銀河系中公轉，旋轉一圈大約需要2.5億年。

在地球地質時期總共經歷了三次大冰期，分別是距今5.7億年前的震旦紀大冰期、距今2.5億年前的石炭二疊紀大冰期和距今200萬年前開始的第四紀大冰期。有人認為大冰期的形成與太陽離銀心的遠近相關。

太陽系公轉示意圖

龐大的銀河系在宇宙中只占很小的部分。目前，能觀測到的類似銀河系的星系約有10億個，現已被發現的距地球最遠的星系約距離150億光年。

除銀河系外，所有的星系總稱為河外星系。人們把目前所認識到的宇宙部分，包括已觀測到的所有星系，稱為總星系。

四、星云假說1755年，德國哲學家康德（1724—1804）出版了《宇宙發展史概論》；

1796年，法國科學家拉普拉斯（1749－1827）出版了《宇宙體系論》，都認為太陽系是由星云形成的。人們稱之為康德—拉普拉斯星云假說。

康德—拉普拉斯星云假說表達了一種新的科學思想，即宇宙中的天體不是一成不變的，而是演化而來的?？档吕绽?/p>

這個學說認為：形成太陽系的原始物質是由氣體集聚而成的緩慢旋轉著的氣團，這種彌漫物質狀的熾熱氣團叫做星云。

星云在重力作用下逐漸收縮，體積變小，而旋轉速度則不斷加快，同時離心力也隨著增強，于是星云越來越扁，最后變成了圓盤形。當星云進一步向中間收縮時，外圍的氣體脫離了星云體，成為繞著中心旋轉的氣體環。這種分離過程不斷重演，逐漸產生好幾個氣體環，最后留在中間的星云收縮形成一個密度大的星體，這就是太陽。分離出來的各個氣體環里的質點相互吸引使氣環破裂凝聚而成為圓球體，這就是行星，并在原有氣環的位置繞太陽公轉，地球就是這樣的一個行星。星云說示意圖思考與練習1.解釋天體系統、月相的概念。

2.理解月球繞地球轉的標志。

3.理解地球繞太陽轉的標志。

4.為什么農歷滿月的圖案看起來沒有變化？1地球的演變之爭CONTENTS第4章近代地學及其發展2地球的圈層結構4.1課程標準

1.知識目標：

了解維爾納、赫頓、居維葉、賴爾的簡介。

理解水成說、火成說；災變論、漸變論的中心思想。

理解水成說與火成說之爭的重要意義。

掌握沉積巖、巖漿巖、變質巖的形成以及地質循環過程。2.能力目標：具備初步創新思維工作能力。3.素質目標：弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第一節地球的演變之爭

一、水成論與火成論之爭

（一）水成論1.代表人物

水成論學派以德國地質學家維爾納（1749一1817）為代表。1787年，維爾納在《巖層的簡明分類和描述》著作中闡述了水成說。

認為所有地層是地球在原始洪水期沉積而成，水是地殼形成與變化的唯一動力，而地下火的作用是次要的、局部的。維爾納（1749一1817）

2.基本觀點

1777年維爾納根據德國厄茲山區的考察資料，把巖層從老到新劃分為四種基本類型。

原生巖：含花崗巖、片麻巖、云母板巖、蛇紋巖、玄武巖、斑巖、正長巖。

過渡巖：含硬砂巖、砂質板巖、灰巖。

蓋層巖，含砂巖、灰巖、石膏、巖鹽、煤。

沖積巖，含現代粉砂、粘土、沙、礫石、泉華、泥炭。維爾納由此推論，這個層序適合于全球，稱之為“萬有建造”。各種沉積巖照片

（1）創新了沉積作用、沉積巖和地層的科學概念。沉積巖為三大類巖石之一，覆蓋陸地90%以上的面積。沉積作用有兩種模式：

①風化作用→搬運作用→沉積作用→成巖作用，形成碎屑巖類。

②風化作用→溶解作用→搬運作用→結晶作用，

形成（生物）化學巖類。

（2）這里的原生巖，都不是沉積巖。花崗巖、玄武巖、斑巖、正長巖是巖漿巖；片麻巖、云母板巖、蛇紋巖是變質巖。

（3）這個“萬有建造”的層序，實際上是湖泊相沉積，不適合于全球。

（4）地下火的作用是普遍的內力作用，不是次要的、局部的。1805年，他的學生布赫與洪堡論證玄武巖為火成成因，實際上宣布了水成論的失敗。

3.客觀評價

（二）火成論

1.代表人物

“火成論”的領袖人物是英國的赫頓（1726—1797）。1785年赫頓在愛丁堡皇家學會通報第一卷上發表了他們著名長篇論文《地球學說，或對陸地組成、瓦解和復原規律的研究》，闡述了他的地球火成論學說；1795年出版了《地球學說：證據和說明》，提出了“地質循環”的概念。赫頓（1726—1797）

2.基本觀點

（1）地球內部是溫度很高的巖漿，當地下能量聚集到一定程度時，熔巖就沖破地殼通過火山口而噴流出來，形成火山巖。

（2）在火山爆發的過程中，海底地殼隆起，形成陸地和山脈。

（3）山脈上的巖石風化成碎屑，被河水沖入大海，經過沉積作用和地下熱的作用固化成巖石。這些成分不同但彼此平行的巖石，經過地殼的再隆起變成傾斜狀態。

（4）地殼是一部分陸地毀滅，一部分陸地再造，循環就是抵消毀滅的再造。（5）地表水的作用是次要的、局部的?；鹕胶蛿鄬?、褶皺地質構造

3.客觀評價

（1）提出了火成巖、變質巖的科學概念；火成巖主要是巖漿巖。巖漿巖的形成有兩種形式：

巖漿→侵入→結晶→凝固→成巖；

例如，花崗巖。巖漿→噴出→流動→冷卻→成巖；

例如，玄武巖。

變質巖是由原巖經過變質作用形成。變質作用由熱力、壓力和熱液三種形式，分別形成不同類型的變質巖。例如大理巖、石英砂巖、碎裂巖、硅灰石等。巖漿巖、變質巖照片

（2）地質循環是客觀事實，三大類巖石伴隨著地殼運動可以互相轉化。

（3）沉積巖是三大類型之一，不可貶低。

（4）地表水的作用是普遍的外力作用，不是次要的、局部的。

“水火之爭”發展了地質科學概念與研究方法，對地質學的獨立具有重要意義。

但是，只有把生物演化系列和地層系列統一起來考慮，才能揭開地球的真實歷史。這個工作由居維葉等人所開創。地質大循環示意圖

二、災變論與漸變論之爭

（一）災變論1.代表人物簡介

災變論的代表人物是法國地質學家居維葉（1769—1832）。1799-1828年，先后出版了《比較解剖學課程》、《巴黎地區的礦物地理》、《四足動物化石研究》、《動物王國——從其組織看分布》、《論地表的革命》，《魚的自然歷史》等30多部著作。闡述其災變論。居維葉（1769—1832）

2.基本觀點

居維葉把巴黎盆地的地層，從最下面的白堊層到最上面的黃土黏土層，共劃分為九層，通過研究魚類、兩棲類、爬行類等古生物提出如下觀點：

（1）滅絕生物越是和現存生物差別大，軀體構造越簡單，則它所處的地層年代越古老；

越是和現存生物相似的生物化石，它所處的地層年代越新。（2）滅絕物種與現存物種之間沒有發現過渡類型，物種是永恒不變的。（3）一些陸地上的生物被洪水淹沒，另一些水生生物隨海底的突然高起而被暴露在陸地上，因此這些類群就永世絕滅了。

（4）現在地球上起作用的自然力，如冰雪、流水、海洋、火山、地震都不能說明過去的災變，這種力只能是一種超自然的力。

3.客觀評價

（1）創新了通過古生物測定相對地質年代的科學方法；

（2）提出了災變導致生物滅絕的觀點，有一定價值；

（3）堅持物種不變和物種再造的觀點是錯誤的。

正如恩格斯評價居維葉的理論說：“居維葉關于地球經歷多次革命的理論，在詞句上是革命的，而在實質上是反動的。它以一系列重復的創造行動代替單一的上帝的創造行動，使神跡成為自然界的根本的杠桿?！?/p>

（二）漸變論

1.代表人物

漸變論的代表人物是英國地質學家賴爾（1797—1875）。

他的重要論著《地質學原理》于1831-1833年共分三冊相繼出版。這是一部代表19世紀進化論地質學的經典性作品，反映19世紀地質學的理論發展水平，被譽為自然科學史上劃時代的名著。

他用現實主義原則和“將今論古”的方法，形成了自己的地質理論-漸變論。賴爾（1797—1875）的地質學原理

2.基本觀點

（1）地球的面貌是緩慢變化的。引起這種變化的自然力，如河流、泉水、海洋、火山、地震等，是今天可以觀察到的。

（2）物種變異、地理分布與傳播，化石埋藏與生物對地表變化的作用，人類的起源等生物界的相繼變化，應該是地質學研究的課題。

（3）地質學體系包括了礦物、巖石、地層、古生物、礦床、地貌、動力地質、構造地質等內容?！艾F在是了解過去的鑰匙”。地殼運動遺跡和生物化石、生物照片

3.客觀評價

（1）《地質學原理》的發表標志著地質學的獨立。這主要表現在：完成了地質科學體系，確立了地質進化的科學概念，總結了地質研究的科學方法三個方面。

（2）漸變與災變都是事實，不能否認。

賴爾用漸變論統一說明了地質現象，建立了科學的地質學?，F在看來，災變現象不能忽視。漸變與災變都是事實。褶皺運動和隕石坑思考與練習

1.水成說的代表人物是誰？其中心思想是什么？2.火成說的代表人物是誰？其中心思想是什么？3.水成說與火成說之爭有何意義？4.災變論的代表人物是誰？其中心思想是什么？5.漸變論的代表人物是誰？其中心思想是什么？

6.沉積巖、巖漿巖、變質巖是如何形成的？1地球的演變之爭CONTENTS第4章近代地學及其發展2地球的圈層結構4.2課程標準

1.知識目標

了解范艾倫、莫霍、古登堡的生平簡介；了解大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈的概念；了解磁層對人類的保護作用。

理解空氣對流、平流、電離的原因。

掌握地殼、地幔、地核劃分的依據。2.能力目標具備因果分析的初步能力。3.素質目標弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。第二節地球的圈層結構

一、地球的超外圈——磁層

地球磁層是指地球磁場的影響范圍，在空間最大可延伸到幾百個甚至上千個地球半徑以外。但由于太陽風的作用，磁層是有邊界的，被稱為磁層頂；

磁層是不對稱的，在朝向太陽的一面只有7～10個地球半徑的距離，因此磁層類似彗星狀的形態。

1958年，美國物理學家范艾倫發現了環繞地球的高能離子輻射帶。

磁層起著保護地球大氣和地球表面的作用，使其免受外來電離輻射的影響，不致損害地球表層的生命物質。

地球的磁層

二、地球的外部圈層

（一）大氣圈

大氣圈是地球海陸表面到星際空間的過渡圈層，一直可以延續到1000km的高度，越向外大氣的密度越小。

大氣是多種氣體的混合物，但以氮和氧為主要成分。在大氣總體積中，氮占78.09％，氧占20.95％，余下的為氬（占0.93％）、二氧化碳（占0.03％）及微量氣體，還包括水汽和塵埃微粒。大氣圈對生物的形成、發育和保護有著很大的作用。地球圈層結構示意圖1.對流層：對流層是大氣圈的底層，其厚度在兩極是9km，赤道附近為17km，平均12km。主要天氣現象都出現在這一層。大氣總質量的70％～75％集中在對流層（每升高1000m氣溫降6℃；對流現象明顯；天氣現象復雜）。2.平流層：12—50km，平流層中的臭氧大量吸收波長大于0.175μm的太陽紫外線而使氣溫升高。上部熱下部冷，大氣平流；3.中間層：50—85km，下部暖上部冷，高空對流；4.暖層：85—500km，主要是氧原子吸收波長小于0.175μm的太陽紫外線而增溫。5.散逸層：500km以上，地心引力微弱，大氣很稀薄，人造衛星在這里運行。大氣圈分層結構示意圖

（二）水圈

水圈是指連續包圍地球表面的水層。

海洋水是水圈的主體，約占全球總水量的96.5％和全球面積的71％。

陸地水大部分覆蓋兩極的冰原和高山冰川，存在于河流湖泊的地表水是有限的。在土壤中有土壤水，陸地深處有地下水。

氣態水賦存于大氣層中，其含量在水圈中微不足道，主要集中于大氣圈的對流層中。

水圈的運動和循環影響著地球上各種環境條件的變化。沒有水就沒有生命。水圈的運動和水循環

（三）生物圈

生物圈是指地球表層生物有機體及其生存環境的總稱。

生物圈分布在地球表面、大氣圈的底層、水圈之中。

其上限一般為7000～8000m，甚至可達23km的高空；

其下限在大洋中的深度為10000m，在陸地深鉆孔中仍發現有生命存在，可見生物圈是一個和大氣圈、水圈甚至地殼交織在一起的圈層。

目前已知的植物約30余萬種，動物約100余萬種，微生物則不計其數。生物圈中的生態系統示意圖

三、地球的內部圈層

根據地球物理的研究（主要通過地震波傳播速度變化的研究)，地球內部是一個非均質體，各層物質的成分、密度和溫度互不相同。

地球內部存在兩個明顯的不連續界面，即莫霍面（1909）和古登堡面（1914），由此將地球內部分為地殼、地幔和地核三個同心圈層。

（一）地殼

地殼是從地表到莫霍界面的圈層，是地球表面薄薄的一層固體外殼。

地殼的厚度是不均勻的，大陸地區平均厚度約35km，最厚處可達70km（如我國的青藏高原）；海洋地區平均厚度約7km，最薄處僅4km。

地殼的體積為全地球體積的1％，質量為全球的0.4％，密度是地球平均密度的1／2，為2.7～2.9g/cm3。地殼是從地表到莫霍界面的圈層

地殼以不連續面（稱為康拉德面）為界分為兩層：上層稱硅鋁層，富含氧化硅和氧化鋁，巖性以沉積巖和花崗巖為主。硅鋁層為大陸地殼所特有，厚度為10～40km不等。大洋地殼缺失該層。

下層稱硅鎂層，富含氧化硅和氧化鎂，巖性由玄武巖和輝長巖類構成，厚度僅5～8km。因此，地殼又可分為大陸型地殼和大洋型地殼。大陸型地殼是雙層結構，大洋型地殼是單層結構。硅鋁層硅鎂層

（二）地幔

地幔是從莫霍界面到古登堡界面之間的圈層，介于地殼和地核之間，又稱中間層或過渡層。古登堡界面位于地球內部約2900km的深處。

地幔的體積約占地球總體積的83％，質量占地球總質量的68％，密度向內逐漸增大，由近地殼處的3.3g/cm3增至近地核處的5.6g/cm3。巖石圈指軟流層之上由地殼和上地幔固體巖石組成的圈層。

地幔以約1000km深處為界分為上、下地幔兩部分。上地幔主要由橄欖巖類巖石構成，物質狀態屬固態結晶質，具較大塑性；60～250km深度范圍內物質具有柔性，稱為軟流圈。平均密度為3.8g/cm3，溫度為400℃～3000℃，壓力為21萬個大氣壓。

下地幔的構成物質除硅酸鹽外，鐵、鎳成分顯著增加，物質處于非晶質固態，或具潛藏的可塑性固態。平均密度為5.6g/cm3，溫度為1850℃～4400℃，壓力則增至150萬個大氣壓。橄欖巖類巖石

（三）地核

地核是指古登堡界面以下直至地心的地球核心部分。半徑約3400km，質量和體積分別為地球的31.5％和16％，密度相當高，邊緣區為9.7g/cm3，地核中心則高達13g/cm3，溫度也隨深度而上升，地核邊緣的溫度是3700℃，地心達到5500℃～6000℃。

根據地震波傳播特征測定，地核可分為外核和內核兩部分，其界面約在5155km深處。

外核為鐵、硅、鎳等物質構成，呈熔融態或近于液態；內核由鐵和鎳構成，可能為固態。地球的圈層結構思考與練習

1.解釋大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈的概念。2.簡答空氣對流、平流、電離的原因。3.地殼、地幔、地核劃分的依據是什么？4.為什么說磁層對人類具有保護作用？1近代化學新成果CONTENTS第5章近代化學及其發展化學知識體系25.1知識標準

1.知識目標

了解波義爾、拉瓦錫、道爾頓、阿伏伽德羅、門捷列夫、維勒的重要發現；

了解物質分類的簡圖；

理解元素說、氧化說、原子—分子學說、元素周期律的基本觀點；

理解人工合成尿素的重要意義。

2.能力目標具備批判性思維初步能力。3.素質目標弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。

1.從煉金術到元素說

1661年英國科學家波義耳（1627～1691）出版的《論懷疑派化學家》中指出：“化學尋求的不是制造貴金屬和有用藥物的實用技巧，而應是從各種技藝中找出一般原理”，

意思是化學是科學，而不是技術。“組成物質粒子成分的變化決定物質性質的變化，而不是相反”，

意思是物質的成分決定性質，而不是性質決定成分。

一、化學科學的確立第一節近代化學新成果元素是“某種不由任何其他物體構成的或是相互構成的原始的和簡單的物質”；

意思是最原始的、最簡單的物質就是元素，元素是獨特的。煉丹術煉金術

2、氧化說否定了燃素說

（1）燃素說

1669年，德國醫學教授貝歇爾發表了《地下自然哲學》。認為物質由水和三種土質組成。

這三種土是：“石土”，存在于一切固體中；“汞土”是一種具有流動性的土；“油土”，存在于一切可燃物體中。燃燒時油土被燒掉了，剩下的是石土和汞土。就是說燃燒后物質就變輕了。

1703年，他的學生史塔爾把油土改為燃素，就形成了燃素說。貝歇爾（1635-1682）

燃素說的基本觀點是：

(1)燃素是構成火的元素，當它們聚集在一起時就形成火焰，當它們彌散時只能給人以熱的感覺。

(2)燃素充塞于天地之間，大氣中因為有它才會有閃電，生物體因含有它才富于生命活力，無生命物質因含有它才會燃燒。物體失去它就成為死的灰燼，而灰燼獲得它就會得到復活。

(3)燃素不會自動從物體中分離出來，只有在借助空氣而發生燃燒時，燃素才能釋放出來?；鹧媸亲杂傻娜妓兀妓厥潜唤d的火。

(4)所有燃燒現象都可歸結為燃素的轉移—吸收或釋放。

比如，金屬燃燒時，燃素從中溢出，變成了煅渣：

金屬-燃素=煅渣。金屬燃燒后就會變輕。燃素說認為，金屬燃燒后，燃素釋放，就會變輕

（2）氧化說

法國化學家拉瓦錫（1743～1794）重復英國化學家普利斯特列做過的實驗制得氧氣。實驗過程如下：在一個與一定量空氣相連通的曲頸瓶內，將汞緩慢的加熱。12天后，汞所生成的紅色物質不再增加。這時將火撤去，秤量煅灰，并測量失去空氣的體積。然后將紅色汞置入另一個容器中，加熱并收集放出空氣得體積，生成的紅色汞變成了銀色汞。失去的空氣全部獲得。通過燃燒汞等物質的實驗研究證明：燃燒并非燃素的釋放和吸收，而是可燃物或金屬與空氣中的氧氣化合的結果（見《化學綱要》，1780年）

。

氧化說基本觀點：(1)物體只有在純粹空氣(氧氣)存在時才能燃燒；

（2）空氣由可助燃（氧氣）的和不可助燃（氮氣）的兩種成分組成，物質燃燒時由于吸收了空氣中的純粹空氣而增重，增加的重量恰好等于吸收的純粹空氣的重量；

（3）一般可燃物(非金屬)燃燒后都變成酸，氧是酸的本質；金屬燃燒后所變成的灰燼是金屬的氧化物。(4)燃燒時均有光和熱放出。

拉瓦錫（1743—1794）

二、原子—分子學說的創立

1.道爾頓的原子學說

1808年，英國化學家道爾頓嘗試用原子的結合和分解來說明各種化學現象和化學原理之間的內在聯系，對化學發展具有重大意義。

道爾頓認為：單質的基本組成是簡單原子。原子不生不滅，不可再分割，在一切化學變化中保持本性不變；同一元素的原子，質量、形狀和性質都相同，不同元素的原子則不相同；不同元素的原子相互結合能夠形成復雜的原子。

2.阿佛加德羅分子學說

意大利科學家阿佛加德羅（1776～1856）于1811年在《有重量的物體的物理學》著作中提出了分子學說。要點如下：原子是參加化學反應時的最小質點，分子是在游離狀態下單質或化合物能獨立存在的最小質點。

單質分子由相同原子組成，化合物分子則由不同原子組成。1860年后，原子—分子學說成為化學的基本理論。

三、元素周期律的發現

1.門捷列夫的元素周期律俄國化學家門捷列夫（1834～1907）于1869年在《元素性質和原子量關系》一文中，提出了元素周期律（發表了化學元素周期表）。

到1869年，化學家們已認識了69種元素。與此同時，隨著原子學說的創立和分析化學的發展，人們對元素重要特征之一的原子量的測定也日益精確。

此前，化學家們為尋找元素間的統一關系，進行了不少于50種嘗試，只是在有限的范圍內取得了成功。

2.元素周期律要點：①原子量的大小決定了化學元素的基本性質；②元素按原子量的大小排列，化學性質會呈現出明顯的周期性；③利用化學元素周期表可以預言尚未發現的化學元素，并能預測它們的原子量和化學性質。

3.元素周期律的意義

元素周期律的發現改變了化學上一些舊的觀點，原來認為是彼此孤立、各不相關的元素，現在發現它們是互相聯系的統一體，元素周期律證明了量變質變規律，成為唯物辯證法的一個可靠的科學依據。元素周期律對未來元素的發現具有指導意義。

例如：事隔四年法國人布瓦博特朗（1828—1912)發現了元素鎵。

門捷列夫寫信給布說，鎵就是他所預言的“類鋁”，不過比重錯了，不是4.7而應是5.9到6.0之間。

后來，布測定后發現鎵的比重果然是5.94。之后門捷列夫預言的“類硼”即鈧和“類硅”即鍺也發現了。這是理論思維的重大勝利。

四、人工合成尿素否定了生命力論

1824年德國化學家維勒（1800～1882）他在將氨水（NH3·H2O）與氰酸(HOCN)溶液混合后，進行蒸發時，得到了一種白色的結晶物，后來證明，它不是氰酸氨（NH4CNO）

，而是有機物尿素：

CO（NH2）2在此以前流行的“生命力論”認為有機物靠動植物體內神秘的生命力才能制造。

維勒的實驗否定了生命力論，是有機化學發展過程中的一大突破。維勒（1800—1882）五、物質的分類

地球上的各種物質，都是由元素，按不同形式結合而成的。物質可分為混合物和純凈物兩大類。

純凈物根據其是由一種元素組成，還是由兩種（兩種以上）元素組成可分為單質與化合物。

單質分金屬和非金屬兩類；

化合物可分為無機化合物和有機化合物。

思考與練習

1.波義爾、拉瓦錫、道爾頓、阿伏伽德羅、門捷列夫、維勒等有何

重要發現。2.寫出物質分類的簡圖。3.簡答元素說、氧化說、原子—分子學說、元素周期律的基本觀點。4.簡答人工合成尿素的重要意義。1近代化學新成果CONTENTS第5章近代化學及其發展化學知識體系25.2課程標準

1.知識目標理解氧化—還原反應中的對立統一規律。

理解鹽類水解的規律。

理解pH值公式的含義。

了解甲烷、乙烯、乙炔、苯、乙酸、甲醛等有機物的用途。2.能力目標具備初步創新思維工作能力。3.素質目標弘揚科學家精神，博學德清，鼎新致用。

一、無機化學

1.氧化—還原反應

凡是有電子轉移的反應，稱為氧化—還原反應。物質失去電子（化合價升高）的反應是氧化反應；物質得到電子（化合價降低）的反應，稱為還原反應。

在氧化—還原反應里，失去電子的物質，稱為還原劑。容易失去電子的物質是強還原劑。比如金屬。

得到電子的物質，稱