高中歷史岳麓版必修3學案：第15課 近代科學技術革命 Word版含答案

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1、 第15課近代科學技術革命 一、從哥白尼到伽利略 1．哥白尼 (1)主要觀點：提出太陽中心說。 (2)地位：近代天文學的奠基人。 (3)影響：日心說不僅改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。 2．伽利略 (1)主要成就： ①發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星。 ②創(chuàng)制了天文望遠鏡，發(fā)現(xiàn)了著名的落體定律。 ③開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學。 (2)地位：被譽為“近代科學之父”。 (3)影響：伽利略的杰出成就為牛頓經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎。 二、牛頓的經典力學 1．貢獻 (1)建立經典力學的基本體系

2、，牛頓發(fā)現(xiàn)著名的萬有引力定律和牛頓力學定律，還是微積分的創(chuàng)立者之一。 (2)1687年，牛頓出版了力學經典著作《自然哲學的數(shù)學原理》，建立起一個完整的力學理論體系，實現(xiàn)了物理學史上的第一次大飛躍。 2．影響 (1)牛頓力學是經典物理學和天文學的基礎，也是現(xiàn)代工程力學以及與之有關的工程技術的理論基礎。 (2)牛頓力學的創(chuàng)立，標志著人類科學時代的開始。牛頓力學和熱學引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第一次技術革命，使人類社會進入蒸汽時代。 (3)牛頓用數(shù)學方法精確描述宇宙運行的自然法則，還為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠定了科學基礎。 三、達爾文與進化論 1．背景：19世紀以前，神創(chuàng)論

3、占統(tǒng)治地位。 2．進化論的提出：1859年達爾文發(fā)表劃時代的巨著《物種起源》。1871年發(fā)表《人類的起源》，進一步論證了人類是從古猿進化而來的觀點。 3．主要內容：物競天擇、適者生存。 4．影響：從根本上改變了19世紀絕大多數(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。 四、瓦特與蒸汽機 1．背景：英國工業(yè)革命迫切需要解決動力不足的問題。 2．過程：1769年開始改良蒸汽機，歷經20多年完成對紐可門蒸汽機的革新。 3．意義 (1)解決了工業(yè)革命的動力問題。 (2)最終使工廠擺脫了自然條件的限制，加快了工業(yè)化的步伐。 (3)推動了火

4、車、輪船等新交通工具的出現(xiàn)，帶來了交通運輸業(yè)的革命。 (4)極大地推動了社會生產力的發(fā)展，使人類社會進入蒸汽時代。 五、愛迪生與電的應用 1．背景：19世紀后期，科學新發(fā)現(xiàn)催生了發(fā)電機，人類從此進入了電力時代。 2．成就：愛迪生發(fā)明和改進了電燈、電話、電報、電影等。 3．意義 (1)以發(fā)電機為標志的電氣技術，極大地推動了工業(yè)生產的發(fā)展，掀起了第二次工業(yè) 革命。 (2)科學技術轉化為生產力，有力地推動了社會變革和文明進步，資本主義從此確立全球優(yōu)勢，世界各地聯(lián)系更加緊密。 (3)科技革命改變了人們的生活方式，人們的生活更加方便舒適、豐富多彩。 [易錯提醒] 1．伽利略

5、自由落體定律并不是近代科學形成的標志。伽利略發(fā)現(xiàn)自由落體定律等物理學定律，開創(chuàng)了近代科學，為經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎；牛頓力學體系是近代科學形成的標志。 2．《物種起源》用大量資料證明了形形色色的生物都不是上帝創(chuàng)造的，而是在遺傳、變異、生存斗爭和自然選擇中，由簡單到復雜、由低等到高等不斷發(fā)展變化的。它提出了生物進化論學說，從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論。 [輕巧識記] 1．近代科學技術革命 2．達爾文的進化論 3．蒸汽機的發(fā)明 [名師點撥] 牛頓力學體系的特征 (1)注重實驗。實驗可以進一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間的邏輯關系，并由此得出重要的結論。

6、 (2)力學體系的數(shù)學化。牛頓運用他創(chuàng)立的微積分作為運算工具，用數(shù)學公式將理論表達出來。 1．牛頓創(chuàng)建了萬有引力定律和力學三定律，建立了經典力學，改變了自古代中世紀以來人們的認識論和方法論。經典力學是近代自然科學理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。 2．達爾文的生物進化論，打破了神學的禁錮，把生物學建立在科學的基礎之上。 3．蒸汽機的發(fā)明和改良推動了第一次工業(yè)革命的開展，人類社會進入蒸汽時代。 4．發(fā)電機和其他電力技術發(fā)明的出現(xiàn)，促進了第二次工業(yè)革命的到來，人類社會進入電力時代。 中西科技的比較 [材料] 10世紀至19世紀中葉中西科技成就

7、簡表 時間 歐洲 中國 10～ 15世紀 遠洋航海技術 宋元明前期：印刷術、指南針和火藥的劃時代發(fā)展，遠洋航海技術 16世紀 哥白尼太陽中心說 明中期：李時珍《本草綱目》 17世紀 伽利略天文望遠鏡、哈維血液循環(huán)學說、波義耳近代化學、笛卡爾解析幾何、牛頓力學體系 明后期至清前期：徐光啟《農政全書》、徐霞客《徐霞客游記》、宋應星《天工開物》 18～ 19世紀 中葉 瓦特蒸汽機、法拉第電磁感應原理、細胞學說分子—原子結構學說、進化論 － 結合材料和所學，比較中西科技的不同。 [教你讀史] 將表格信息轉化為文字信息。歐洲科技學說側重于理論探討；化學等學科基于

8、實驗，其應用范圍側重于工業(yè)。與此相對應，找出中西科技的發(fā)展的不同。 [提示] 西方科技重理論探討、重實驗，側重于手工業(yè)；中國科技重視總結實踐經驗，輕視理論概括和抽象，側重農業(yè)。 西方近代科學 中國古代科學 在科技 內容上 建立了可用數(shù)學方式表達的科學定律 應用性強，但對事物發(fā)展規(guī)律的探索不夠 在研究 方法上 以實驗事實為根據(jù)和以歸納推理為主要手段 主要采用傳統(tǒng)的典籍整理與經驗總結，缺少實驗 在科技 使用上 引發(fā)工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命，人類先后進入“蒸汽時代”和電力時代 主要服務于封建農業(yè)經濟的發(fā)展需要，缺乏將科技轉化為生產力并成為科技進一步發(fā)展的動力的意

9、識 從分布 上看 主要集中在與工業(yè)有關的天文、物理、生物等基礎學科 主要集中在與農業(yè)有關的農學、天文歷法及醫(yī)學等方面 生物進化論的影響 [材料一] 達爾文推翻了那種把動植物物種看作彼此毫無聯(lián)系的、偶然的、“神造的”、不變的東西的觀點，探明了物種的變異性和承續(xù)性，第一次把生物學放在完全科學的基礎 之上。 ——列寧 [材料二] 達爾文《物種起源》的問世，猶如一顆炸彈落在神學陣地的心臟。自然選擇的理論，給上帝創(chuàng)造萬物的教義以沉重的打擊。正如霍登(W. Horton)所指出的那樣，在生物進化的歷程中，中古時代的大爬蟲的地位，似乎比十字架的地位更重要。

10、 ——張秉倫、汪子春《進化論與神創(chuàng)論在中國的斗爭》 [材料三] 進化者，宇宙之大法也。人類社會即本于進化之理，國家亦何莫不然？ ——上?！斗g世界》 根據(jù)以上材料，歸納生物進化論產生了哪些影響？ [教你讀史] 根據(jù)材料一抓住“推翻了”、“探明了”、“第一次”三個關鍵詞理解其影響。從材料二中“猶如一顆炸彈落在神學陣地的心臟”和材料三中進化論對世界的影響等方面去 分析。 [提示] 對歐洲科學界和宗教界產生了重大影響；給封建神學以致命的打擊；喚醒了中國人挽救民族危亡。 生物進化論的影響 (1)對生物學是一次偉大綜合，使其成為真正意義上的科學，并在方法上把“變化”、“發(fā)展”的觀

11、念引入科學領域。 (2)有力地挑戰(zhàn)了神創(chuàng)論，極大地促進了歐洲的思想解放，使人們的世界觀發(fā)生了根本性的變化。 (3)它所揭示的關于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律，不僅結束了生物學中物種不變論的統(tǒng)治，也為馬克思主義唯物辯證法的創(chuàng)立提供了重要基礎。 (4)對處于國家危亡時期的中國思想界也產生巨大震動，對整個世界都產生了積極 影響。 一、16世紀以來近代西方自然科學迅速發(fā)展的原因 1．新興的資產階級在經濟上和政治上對自然科學的迫切需要。一方面，資本主義的發(fā)展需要自然科學的發(fā)展來促進生產力的發(fā)展；另一方面，新興資產階級要求掌握政治權力，需要把自然科學作為反對宗教統(tǒng)

12、治、爭取思想自由的理論武器。 2．自然科學自身發(fā)展的需要。經過中世紀前期的漫長黑夜，自然科學逐漸復興。資本主義生產方式的產生和發(fā)展，不僅為自然科學提出大量的研究課題，還提供了豐富的經驗材料以及新的科學實驗條件。 3．文藝復興、地理大發(fā)現(xiàn)和宗教改革的推動。 4．面向現(xiàn)實、重視實驗、崇尚理性的科研精神，也有利于科學的發(fā)展。 二、近代思想解放與近代科學技術產生、發(fā)展的關系 1．近代思想的解放是近代科學技術產生、發(fā)展的條件。 文藝復興從思想上解放人和人性，形成了人文主義思潮，把人從宗教神學的束縛中解放出來，激發(fā)了人對宇宙、自然和人自身的探究。之后的宗教改革、啟蒙運動促進了人們思想的解放，同

13、樣為近代科學技術的發(fā)展提供了思想條件。 2．近代科學技術的發(fā)展又為資產階級反封建斗爭提供了直接的物質條件，推動了新的思想解放。 牛頓用數(shù)學的研究方法描述宇宙運行的自然法則，為啟蒙思想提供理論依據(jù)。隨著工業(yè)革命的開展，進化論挑戰(zhàn)基督教神學的神創(chuàng)論。達爾文在提出進化論觀點的基礎上，又進一步論證了人類的起源，極大地沖擊了基督教的神學思想，極大地促進了人類的思想 解放。 題組一 近代科學的發(fā)展 1．1727年春，伏爾泰參加了牛頓的葬禮，隨后訪問了牛頓的外甥女凱瑟琳并聆聽了蘋果墜地的故事。該故事通過伏爾泰的著作迅速傳遍世界，成為家喻戶曉的科學佳話。這則材料可以用來說明( )

14、A．科學團體推動了歐洲啟蒙運動的發(fā)展 B．跨國文化交流促進了科學思想的傳播 C．18世紀早期英國啟蒙運動已接近尾聲 D．18世紀早期法國思想自由度遜于英國 解析：選B 據(jù)材料“訪問了牛頓的外甥女凱瑟琳并聆聽了蘋果墜地的故事”、“該故事通過伏爾泰的著作迅速傳遍世界，成為家喻戶曉的科學佳話”說明牛頓經典力學借助文學的推廣，廣泛的在世界范圍內傳播，故B項正確。 2．在1543年出版的《天體運行論》中，哥白尼提出太陽是宇宙的中心；在1859年出版的《物種起源》中，達爾文提出了生物進化理論。兩種學說的共同意義是( ) A．肯定了人的價值和尊嚴 B．推動了近代科學體系的形成 C．提

15、供了觀察世界的新視角 D．奠定了資產階級革命的思想基礎 解析：選C 哥白尼日心說反對之前教會宣揚的地心說，達爾文生物進化論反對教會宣揚的上帝造人說，都是提供了觀察世界的新視角，故C項正確。 3．被宗教人士評論為“讓上帝遠離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”的學說是( ) A．伏爾泰的天賦人權說 B．達爾文的進化論 C．馬丁·路德的新教學說 D．愛因斯坦的相對論 解析：選B “讓上帝遠離了這個世界，降低了人類在其中的獨一無二性”說明對宗教思想的顛覆，只有B項符合。 題組二 近代技術革命 4．歐美國家率先實現(xiàn)了從有機物經濟向無機物經濟的轉變，即生產活動中的動力來源從動

16、植物向礦物的轉變。直接推動這一轉變的是( ) A．牛頓經典力學 B．達爾文進化論 C．蒸汽機 D．計算機 解析：選C 抓住題干的關鍵信息“動力來源從動植物向礦物的轉變”，結合所學知識可知直接推動這一轉變的是工業(yè)革命，工業(yè)革命使人類生產活動的動力由人力、畜力轉變?yōu)檎羝麆恿?，而蒸汽機以煤為燃料，故C項正確。 5.某同學為寫歷史小論文設計了下面提綱，據(jù)此判斷這篇論文的主題是( ) A．能源革命與人類生活 B．物質文明與環(huán)境問題 C．科學進步與征服自然 D．工業(yè)革命與社會轉型 解析：選B 總體看這篇論文的提綱，一方面是人類物質文明的進步，另一方面是隨之而

17、來的環(huán)境問題，以及人類的應對措施，反映出物質文明與環(huán)境問題的關系，故B項是最佳選項。 6．有人描述19世紀初英國的情景時說，婦女和女孩們曾從黎明到深夜整天不斷地使用的嚶嚶作響的紡車，如今已被棄置屋隅。那些打著拍子砰然作響的手織機也多半閑置無聞。這說明( ) A．生產領域出現(xiàn)革命性變化 B．工業(yè)革命推動婦女解放 C．重工業(yè)成為國民經濟主導 D．家庭手工業(yè)已不復存在 解析：選A 從題干中“紡車”與“手織機”多半閑置和19世紀初可知英國進行了第一次工業(yè)革命，故A項正確。 一、選擇題(每小題4分，共32分) 1．1610年，《星空使者》一書出版，時人爭相傳頌：“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大

18、陸，□□□發(fā)現(xiàn)了新宇宙！”材料中省略的“□□□”應是( ) A．伽利略 B．達爾文 C．愛迪生 D．普朗克 解析：選A 伽利略是利用望遠鏡觀察天體取得大量成果的第一人，生活時代是16～17世紀，與材料時間相符，故A項正確；達爾文創(chuàng)立進化論，是在19世紀，愛迪生、普朗克是在20世紀。 2．伽利略通過梁的彎曲試驗和分析，指出對長度相似的圓柱形梁，抗彎力矩和半徑立方成比例；1685年牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律：兩個物體之間有引力，引力和距離的平方成反比，和兩個物體質量的乘積成正比。從中可以看出近代自然科學的特征之一是( ) A．實驗是近代科學研究的方法 B．物理學居于核心

19、和基礎地位 C．側重于邏輯推理和理論概括 D．數(shù)學成為其主要的表達方式 解析：選D 題干中“半徑立方成比例”、“平方成反比”、“乘積成正比”等信息都是數(shù)學的表達方式，D項正確。 3．牛頓說過：“萬有引力雖然是普遍自然規(guī)律，但它本身之所以能夠無論在何處都普遍永恒有效，那就是上帝能力使然，就是神跡?！边@表明牛頓( ) A．力圖化解科學與宗教的沖突 B．對自己的理論體系產生懷疑 C．預見到萬有引力的非永恒性 D．試圖利用上帝來宣揚自己的理論 解析：選A 牛頓解釋萬有引力之所以發(fā)揮作用，是因為上帝能力使然，他思考萬有引力的根源，最終回到了上帝的身上，可見當時科學與宗教的論證激烈，這

20、一觀點是為了化解矛盾，故A項正確。 4．牛頓的發(fā)現(xiàn)被認為“跳出了神秘的黑匣子，用理性的光芒照亮了人類”。這是因為牛頓力學體系的創(chuàng)立( ) A．開啟了人類文明史上的蒸汽時代 B．標志著人類科學時代的開始 C．從根本上沖擊了宗教神學的基礎 D．是人類對自然界認識的飛躍 解析：選C “神秘的黑匣子”指教會的說教。牛頓力學體系對自然界的力學現(xiàn)象做出了系統(tǒng)的、合理的說明，從而使自然科學研究建立在科學的基礎之上，這是對基督教神學世界觀的挑戰(zhàn)，故C項正確。 5．20世紀上半葉，古生物學家泰亞爾提出：“在世界中，不是已經以一種模糊和原始的方式存在過的東西決不可能以終極的形式突然出現(xiàn)?！系凼?/p>

21、宇宙最終的而不是起始的原因，他吸引萬物趨向與他自身之中的完善?！痹撚^點( ) A．協(xié)調了科學與宗教的爭論 B．認同了宇宙的無邊無際論 C．否定了生物進化的科學性 D．以科學之名維護上帝權威 解析：選A 根據(jù)材料信息可知該觀點協(xié)調了以生物進化論和基督教關于生物起源的持續(xù)爭論，故A項正確。 6．《物種起源》的發(fā)表在歐洲思想界引起了很大分歧，宗教勢力強烈反對，叫囂“打倒進化論”，而支持者卻稱達爾文是“生物學領域的牛頓”。這說明達爾文的進化論( ) ①是對人類尊嚴的莫大傷害 ②把生物學放在完全科學的基礎之上 ③挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說 ④促進了歐洲宗教改革 A．①② B．②③ C．

22、③④ D．①④ 解析：選B 進化論沒有對人類尊嚴造成傷害，故①錯誤；《物種起源》是近代西方重要的生物學著作，用大量事實論證了自然界中生物物種的進化與發(fā)展，人類是由猿進化而來，挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說，故②③正確；宗教改革發(fā)生在進化論提出之前，故④錯誤。B項符合題意。 7．有人認為英國維多利亞女王執(zhí)政時期(1837—1901年)是英國工業(yè)革命的頂點時期，也是大英帝國科技文化的全盛時期。下列屬于這一時期英國取得的科技成就的是( ) A．瓦特制成改良型蒸汽機 B．達爾文發(fā)表《物種起源》 C．西門子成功研制發(fā)電機 D．牛頓出版《自然哲學的數(shù)學原理》 解析：選B 1837～1901年

23、是解題關鍵。18世紀80年代，瓦特制成改良型蒸汽機；1859年，達爾文發(fā)表《物種起源》，故B項正確；1866年，德國人西門子成功研制發(fā)電機，不是英國取得的科技成就；1687年，牛頓出版《自然哲學的數(shù)學原理》。 8．“無論對它們的理解正確與否，啟蒙運動的整個綱領，尤其是在法國，是有意識地以牛頓的原理和方法為基礎的……”該論述反映了科學( ) A．改變了人類的宗教信仰 B．擺脫了宗教神學的束縛 C．影響了人類的思想觀念 D．提升了人類的物質生活 解析：選C “牛頓的原理和方法”是科學，“啟蒙運動的綱領”是思想觀念，思想觀念以科學為基礎，反映了科學對思想觀念的影響，C項正確。 二、非

24、選擇題(18分) 9．閱讀材料，完成下列要求。 材料一 宋應星(1587—約1666)青年時曾考取舉人，后來連續(xù)六次赴京參加進士考試，均名落孫山。45歲以后，面對明末流民遍地的現(xiàn)實，宋應星不再追求科舉功名，轉而探求“致富”之術。他全面搜集整理傳統(tǒng)農業(yè)、手工業(yè)技術，撰成《天工開物》一書，書名取“天工人其代之”“開物成務”之義。正如宋應星在該書的序言中所說，“是書與科舉功名毫無關系”，當時士大夫對這部書不屑一顧。后來乾隆時編《四庫全書》，不予收錄，民間因此更不敢印行。這部書在19世紀傳入歐洲后，被譽為“17世紀中國科技的百科全書”，是我們今天探討古代科技成就的重要文獻。 ——摘編自潘吉星《宋

25、應星評傳》等 材料二 牛頓(1643—1727)自幼喜歡鉆研科學。1687年，他的《自然哲學的數(shù)學原理》出版，闡述了其后被視作真理的物體運動三大定律。該書受到學術界的贊頌，很快銷售一空。同年，牛頓被選為國會議員，后被封為爵士，成為英國皇家學會會長和法國皇家學會會員。當時他被公認為活著的最偉大的科學家，英國有學識的人都把牛頓“奉為他們的首領，承認他是他們的主帥和大師”。伏爾泰全面接受了牛頓的自然哲學，并與人合作發(fā)表了一本關于牛頓力學體系的通俗著作。18世紀中期，牛頓的理論體系在歐洲各國得到廣泛認可，對整個歐洲和世界的科學與哲學發(fā)展產生了深遠的影響。 ——摘編自詹姆斯·格雷克《牛頓傳》等 (

26、1)根據(jù)材料一、二并結合所學知識，分別指出宋應星、牛頓二人科技成果的特點及它們出現(xiàn)的背景。(10分) (2)根據(jù)材料一、二并結合所學知識，分析指出二人科技成果命運不同的原因。(8分) 解析：解答本題時需要結合所學知識正確分析相關材料。第(1)問第一小問，根據(jù)“他全面搜集整理傳統(tǒng)……技術”“牛頓自幼喜歡鉆研科學”等信息并結合所學知識，分析宋應星和牛頓二人科技成果的特點；第二小問，結合二人各自生活的時代及個人經歷分析。第(2)問，從社會氛圍、經濟發(fā)展情況、科技著作與社會轉型等方面解讀分析。 答案：(1)特點：傳統(tǒng)科技的集大成；多總結，少創(chuàng)造。長期實驗基礎上的理性探討；突破性的科學成果。 背景：中國傳統(tǒng)農業(yè)、手工業(yè)技術發(fā)達；科舉失利后的發(fā)憤之作?？茖W沖破了中世紀神學的束縛；近代科學研究方法形成；長期從事科學研究。 (2)宋應星：士大夫熱衷于科舉功名、輕視農業(yè)手工業(yè)活動；生產方式沒有質的變化；文化專制。牛頓：重視科學的社會氛圍；資本主義生產方式產生；提供了認識世界的新 方法。