高中历史必修3学案第15课近代科学技术革命含答案.docx
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高中历史必修3学案第15课近代科学技术革命含答案
第15课
近代科学技术革命
一、从哥白尼到伽利略
1．哥白尼
（1）主要观点：
提出太阳中心说。
（2）地位：
近代天文学的奠基人。
（3）影响：
日心说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。
2．伽利略
（1）主要成就：
①发现了木星的四颗卫星。
②创制了天文望远镜，发现了著名的落体定律。
③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。
（2）地位：
被誉为“近代科学之父”。
（3）影响：
伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础。
二、牛顿的经典力学
1．贡献
（1）建立经典力学的基本体系，牛顿发现著名的万有引力定律和牛顿力学定律，还是微积分的创立者之一。
（2）1687年，牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一个完整的力学理论体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃。
2．影响
（1）牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。
（2）牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。
牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。
（3）牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
三、达尔文与进化论
1．背景：
19世纪以前，神创论占统治地位。
2．进化论的提出：
1859年达尔文发表划时代的巨著《物种起源》。
1871年发表《人类的起源》，进一步论证了人类是从古猿进化而来的观点。
3．主要内容：
物竞天择、适者生存。
4．影响：
从根本上改变了19世纪绝大多数人对人类和其他生物在生物界中位置的看法，是对上帝造人说的颠覆，引起教会的极大恐慌与围攻。
四、瓦特与蒸汽机
1．背景：
英国工业革命迫切需要解决动力不足的问题。
2．过程：
1769年开始改良蒸汽机，历经20多年完成对纽可门蒸汽机的革新。
3．意义
（1）解决了工业革命的动力问题。
（2）最终使工厂摆脱了自然条件的限制，加快了工业化的步伐。
（3）推动了火车、轮船等新交通工具的出现，带来了交通运输业的革命。
（4）极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会进入蒸汽时代。
五、爱迪生与电的应用
1．背景：
19世纪后期，科学新发现催生了发电机，人类从此进入了电力时代。
2．成就：
爱迪生发明和改进了电灯、电话、电报、电影等。
3．意义
（1）以发电机为标志的电气技术，极大地推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业
革命。
（2）科学技术转化为生产力，有力地推动了社会变革和文明进步，资本主义从此确立全球优势，世界各地联系更加紧密。
（3）科技革命改变了人们的生活方式，人们的生活更加方便舒适、丰富多彩。
[易错提醒]
1．伽利略自由落体定律并不是近代科学形成的标志。
伽利略发现自由落体定律等物理学定律，开创了近代科学，为经典力学的创立奠定了基础；牛顿力学体系是近代科学形成的标志。
2．《物种起源》用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争和自然选择中，由简单到复杂、由低等到高等不断发展变化的。
它提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。
[轻巧识记]
1．近代科学技术革命
2．达尔文的进化论
3．蒸汽机的发明
[名师点拨]牛顿力学体系的特征
（1）注重实验。
实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并由此得出重要的结论。
（2）力学体系的数学化。
牛顿运用他创立的微积分作为运算工具，用数学公式将理论表达出来。
1．牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。
经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。
2．达尔文的生物进化论，打破了神学的禁锢，把生物学建立在科学的基础之上。
3．蒸汽机的发明和改良推动了第一次工业革命的开展，人类社会进入蒸汽时代。
4．发电机和其他电力技术发明的出现，促进了第二次工业革命的到来，人类社会进入电力时代。
中西科技的比较
[材料]
10世纪至19世纪中叶中西科技成就简表
时间
欧洲
中国
10～
15世纪
远洋航海技术
宋元明前期：
印刷术、指南针和火药的划时代发展，远洋航海技术
16世纪
哥白尼太阳中心说
明中期：
李时珍《本草纲目》
17世纪
伽利略天文望远镜、哈维血液循环学说、波义耳近代化学、笛卡尔解析几何、牛顿力学体系
明后期至清前期：
徐光启《农政全书》、徐霞客《徐霞客游记》、宋应星《天工开物》
18～
19世纪
中叶
瓦特蒸汽机、法拉第电磁感应原理、细胞学说分子—原子结构学说、进化论
－
结合材料和所学，比较中西科技的不同。
[教你读史]
将表格信息转化为文字信息。
欧洲科技学说侧重于理论探讨；化学等学科基于实验，其应用范围侧重于工业。
与此相对应，找出中西科技的发展的不同。
[提示]西方科技重理论探讨、重实验，侧重于手工业；中国科技重视总结实践经验，轻视理论概括和抽象，侧重农业。
西方近代科学
中国古代科学
在科技
内容上
建立了可用数学方式表达的科学定律
应用性强，但对事物发展规律的探索不够
在研究
方法上
以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段
主要采用传统的典籍整理与经验总结，缺少实验
在科技
使用上
引发工业革命和第二次工业革命，人类先后进入“蒸汽时代”和电力时代
主要服务于封建农业经济的发展需要，缺乏将科技转化为生产力并成为科技进一步发展的动力的意识
从分布
上看
主要集中在与工业有关的天文、物理、生物等基础学科
主要集中在与农业有关的农学、天文历法及医学等方面
生物进化论的影响
[材料一]达尔文推翻了那种把动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，探明了物种的变异性和承续性，第一次把生物学放在完全科学的基础
之上。
——列宁
[材料二]达尔文《物种起源》的问世，犹如一颗炸弹落在神学阵地的心脏。
自然选择的理论，给上帝创造万物的教义以沉重的打击。
正如霍登（W.Horton）所指出的那样，在生物进化的历程中，中古时代的大爬虫的地位，似乎比十字架的地位更重要。
——张秉伦、汪子春《进化论与神创论在中国的斗争》
[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》
根据以上材料，归纳生物进化论产生了哪些影响？
[教你读史]
根据材料一抓住“推翻了”、“探明了”、“第一次”三个关键词理解其影响。
从材料二中“犹如一颗炸弹落在神学阵地的心脏”和材料三中进化论对世界的影响等方面去
分析。
[提示]对欧洲科学界和宗教界产生了重大影响；给封建神学以致命的打击；唤醒了中国人挽救民族危亡。
生物进化论的影响
（1）对生物学是一次伟大综合，使其成为真正意义上的科学，并在方法上把“变化”、“发展”的观念引入科学领域。
（2）有力地挑战了神创论，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。
（3）它所揭示的关于生命自然界辩证发展的规律，不仅结束了生物学中物种不变论的统治，也为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要基础。
（4）对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动，对整个世界都产生了积极
影响。
一、16世纪以来近代西方自然科学迅速发展的原因
1．新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。
一方面，资本主义的发展需要自然科学的发展来促进生产力的发展；另一方面，新兴资产阶级要求掌握政治权力，需要把自然科学作为反对宗教统治、争取思想自由的理论武器。
2．自然科学自身发展的需要。
经过中世纪前期的漫长黑夜，自然科学逐渐复兴。
资本主义生产方式的产生和发展，不仅为自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。
3．文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。
4．面向现实、重视实验、崇尚理性的科研精神，也有利于科学的发展。
二、近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系
1．近代思想的解放是近代科学技术产生、发展的条件。
文艺复兴从思想上解放人和人性，形成了人文主义思潮，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究。
之后的宗教改革、启蒙运动促进了人们思想的解放，同样为近代科学技术的发展提供了思想条件。
2．近代科学技术的发展又为资产阶级反封建斗争提供了直接的物质条件，推动了新的思想解放。
牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供理论依据。
随着工业革命的开展，进化论挑战基督教神学的神创论。
达尔文在提出进化论观点的基础上，又进一步论证了人类的起源，极大地冲击了基督教的神学思想，极大地促进了人类的思想
解放。
题组一近代科学的发展
1．1727年春，伏尔泰参加了牛顿的葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事。
该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话。
这则材料可以用来说明（）
A．科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展
B．跨国文化交流促进了科学思想的传播
C．18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声
D．18世纪早期法国思想自由度逊于英国
解析：
选B据材料“访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事”、“该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话”说明牛顿经典力学借助文学的推广，广泛的在世界范围内传播，故B项正确。
2．在1543年出版的《天体运行论》中，哥白尼提出太阳是宇宙的中心；在1859年出版的《物种起源》中，达尔文提出了生物进化理论。
两种学说的共同意义是（）
A．肯定了人的价值和尊严
B．推动了近代科学体系的形成
C．提供了观察世界的新视角
D．奠定了资产阶级革命的思想基础
解析：
选C哥白尼日心说反对之前教会宣扬的地心说，达尔文生物进化论反对教会宣扬的上帝造人说，都是提供了观察世界的新视角，故C项正确。
3．被宗教人士评论为“让上帝远离了这个世界，降低了人类在其中的独一无二性”的学说是（）
A．伏尔泰的天赋人权说
B．达尔文的进化论
C．马丁·路德的新教学说
D．爱因斯坦的相对论
解析：
选B“让上帝远离了这个世界，降低了人类在其中的独一无二性”说明对宗教思想的颠覆，只有B项符合。
题组二近代技术革命
4．欧美国家率先实现了从有机物经济向无机物经济的转变，即生产活动中的动力来源从动植物向矿物的转变。
直接推动这一转变的是（）
A．牛顿经典力学B．达尔文进化论
C．蒸汽机D．计算机
解析：
选C抓住题干的关键信息“动力来源从动植物向矿物的转变”，结合所学知识可知直接推动这一转变的是工业革命，工业革命使人类生产活动的动力由人力、畜力转变为蒸汽动力，而蒸汽机以煤为燃料，故C项正确。
5.某同学为写历史小论文设计了下面提纲，据此判断这篇论文的主题是（）
A．能源革命与人类生活
B．物质文明与环境问题
C．科学进步与征服自然
D．工业革命与社会转型
解析：
选B总体看这篇论文的提纲，一方面是人类物质文明的进步，另一方面是随之而来的环境问题，以及人类的应对措施，反映出物质文明与环境问题的关系，故B项是最佳选项。
6．有人描述19世纪初英国的情景时说，妇女和女孩们曾从黎明到深夜整天不断地使用的嘤嘤作响的纺车，如今已被弃置屋隅。
那些打着拍子砰然作响的手织机也多半闲置无闻。
这说明（）
A．生产领域出现革命性变化
B．工业革命推动妇女解放
C．重工业成为国民经济主导
D．家庭手工业已不复存在
解析：
选A从题干中“纺车”与“手织机”多半闲置和19世纪初可知英国进行了第一次工业革命，故A项正确。
一、选择题（每小题4分，共32分）
1．1610年，《星空使者》一书出版，时人争相传颂：
“哥伦布发现了新大陆，□□□发现了新宇宙！
”材料中省略的“□□□”应是（）
A．伽利略B．达尔文
C．爱迪生D．普朗克
解析：
选A伽利略是利用望远镜观察天体取得大量成果的第一人，生活时代是16～17世纪，与材料时间相符，故A项正确；达尔文创立进化论，是在19世纪，爱迪生、普朗克是在20世纪。
2．伽利略通过梁的弯曲试验和分析，指出对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例；1685年牛顿发现万有引力定律：
两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。
从中可以看出近代自然科学的特征之一是（）
A．实验是近代科学研究的方法
B．物理学居于核心和基础地位
C．侧重于逻辑推理和理论概括
D．数学成为其主要的表达方式
解析：
选D题干中“半径立方成比例”、“平方成反比”、“乘积成正比”等信息都是数学的表达方式，D项正确。
3．牛顿说过：
“万有引力虽然是普遍自然规律，但它本身之所以能够无论在何处都普遍永恒有效，那就是上帝能力使然，就是神迹。
”这表明牛顿（）
A．力图化解科学与宗教的冲突
B．对自己的理论体系产生怀疑
C．预见到万有引力的非永恒性
D．试图利用上帝来宣扬自己的理论
解析：
选A牛顿解释万有引力之所以发挥作用，是因为上帝能力使然，他思考万有引力的根源，最终回到了上帝的身上，可见当时科学与宗教的论证激烈，这一观点是为了化解矛盾，故A项正确。
4．牛顿的发现被认为“跳出了神秘的黑匣子，用理性的光芒照亮了人类”。
这是因为牛顿力学体系的创立（）
A．开启了人类文明史上的蒸汽时代
B．标志着人类科学时代的开始
C．从根本上冲击了宗教神学的基础
D．是人类对自然界认识的飞跃
解析：
选C“神秘的黑匣子”指教会的说教。
牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明，从而使自然科学研究建立在科学的基础之上，这是对基督教神学世界观的挑战，故C项正确。
5．20世纪上半叶，古生物学家泰亚尔提出：
“在世界中，不是已经以一种模糊和原始的方式存在过的东西决不可能以终极的形式突然出现。
……上帝是宇宙最终的而不是起始的原因，他吸引万物趋向与他自身之中的完善。
”该观点（）
A．协调了科学与宗教的争论
B．认同了宇宙的无边无际论
C．否定了生物进化的科学性
D．以科学之名维护上帝权威
解析：
选A根据材料信息可知该观点协调了以生物进化论和基督教关于生物起源的持续争论，故A项正确。
6．《物种起源》的发表在欧洲思想界引起了很大分歧，宗教势力强烈反对，叫嚣“打倒进化论”，而支持者却称达尔文是“生物学领域的牛顿”。
这说明达尔文的进化论（）
①是对人类尊严的莫大伤害②把生物学放在完全科学的基础之上③挑战了封建神学创世说④促进了欧洲宗教改革
A．①②B．②③
C．③④D．①④
解析：
选B进化论没有对人类尊严造成伤害，故①错误；《物种起源》是近代西方重要的生物学著作，用大量事实论证了自然界中生物物种的进化与发展，人类是由猿进化而来，挑战了封建神学创世说，故②③正确；宗教改革发生在进化论提出之前，故④错误。
B项符合题意。
7．有人认为英国维多利亚女王执政时期（1837—1901年）是英国工业革命的顶点时期，也是大英帝国科技文化的全盛时期。
下列属于这一时期英国取得的科技成就的是（）
A．瓦特制成改良型蒸汽机
B．达尔文发表《物种起源》
C．西门子成功研制发电机
D．牛顿出版《自然哲学的数学原理》
解析：
选B1837～1901年是解题关键。
18世纪80年代，瓦特制成改良型蒸汽机；1859年，达尔文发表《物种起源》，故B项正确；1866年，德国人西门子成功研制发电机，不是英国取得的科技成就；1687年，牛顿出版《自然哲学的数学原理》。
8．“无论对它们的理解正确与否，启蒙运动的整个纲领，尤其是在法国，是有意识地以牛顿的原理和方法为基础的……”该论述反映了科学（）
A．改变了人类的宗教信仰
B．摆脱了宗教神学的束缚
C．影响了人类的思想观念
D．提升了人类的物质生活
解析：
选C“牛顿的原理和方法”是科学，“启蒙运动的纲领”是思想观念，思想观念以科学为基础，反映了科学对思想观念的影响，C项正确。
二、非选择题（18分）
9．阅读材料，完成下列要求。
材料一宋应星（1587—约1666）青年时曾考取举人，后来连续六次赴京参加进士考试，均名落孙山。
45岁以后，面对明末流民遍地的现实，宋应星不再追求科举功名，转而探求“致富”之术。
他全面搜集整理传统农业、手工业技术，撰成《天工开物》一书，书名取“天工人其代之”“开物成务”之义。
正如宋应星在该书的序言中所说，“是书与科举功名毫无关系”，当时士大夫对这部书不屑一顾。
后来乾隆时编《四库全书》，不予收录，民间因此更不敢印行。
这部书在19世纪传入欧洲后，被誉为“17世纪中国科技的百科全书”，是我们今天探讨古代科技成就的重要文献。
——摘编自潘吉星《宋应星评传》等
材料二牛顿（1643—1727）自幼喜欢钻研科学。
1687年，他的《自然哲学的数学原理》出版，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律。
该书受到学术界的赞颂，很快销售一空。
同年，牛顿被选为国会议员，后被封为爵士，成为英国皇家学会会长和法国皇家学会会员。
当时他被公认为活着的最伟大的科学家，英国有学识的人都把牛顿“奉为他们的首领，承认他是他们的主帅和大师”。
伏尔泰全面接受了牛顿的自然哲学，并与人合作发表了一本关于牛顿力学体系的通俗著作。
18世纪中期，牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛认可，对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响。
——摘编自詹姆斯·格雷克《牛顿传》等
（1）根据材料一、二并结合所学知识，分别指出宋应星、牛顿二人科技成果的特点及它们出现的背景。
（10分）
（2）根据材料一、二并结合所学知识，分析指出二人科技成果命运不同的原因。
（8分）
解析：
解答本题时需要结合所学知识正确分析相关材料。
第
（1）问第一小问，根据“他全面搜集整理传统……技术”“牛顿自幼喜欢钻研科学”等信息并结合所学知识，分析宋应星和牛顿二人科技成果的特点；第二小问，结合二人各自生活的时代及个人经历分析。
第
（2）问，从社会氛围、经济发展情况、科技著作与社会转型等方面解读分析。
答案：
（1）特点：
传统科技的集大成；多总结，少创造。
长期实验基础上的理性探讨；突破性的科学成果。
背景：
中国传统农业、手工业技术发达；科举失利后的发愤之作。
科学冲破了中世纪神学的束缚；近代科学研究方法形成；长期从事科学研究。
（2）宋应星：
士大夫热衷于科举功名、轻视农业手工业活动；生产方式没有质的变化；文化专制。
牛顿：
重视科学的社会氛围；资本主义生产方式产生；提供了认识世界的新
方法。
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