第六单元 杰出的科学家.docx
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第六单元杰出的科学家
选修四
第六单元杰出的科学家
德清三中王月英整理
第一课：
杰出的中医药学家李时珍
★考纲：
本课为阅读课文
第二课：
中国铁路之父詹天佑
★考纲：
本课为阅读课文
第三课：
中国地质力学的奠基人李四光
★考纲：
李四光的主要事迹，科学成就及社会贡献。
★考点：
了解李四光的主要事迹：
留学归来报效祖国、创建地质力学、推动中国石油和其他矿产资源的开采。
认识李四光的科学成就对中国社会发展的重大贡献。
★阅读内容：
★基础知识
一．留学归来报效祖国
1．早年留学__________，选择_________专业，立志增强祖国的海军事业。
2．辛亥革命后，再次离开祖国，赴______________________留学，选择了_______学专业，希望中国人能自己开发自己的矿藏，不受外国人摆布。
回国到北京大学，一面从事科研，一面培养地质人才。
二．科学成就及贡献
（一）地质力学创立过程及运用
1．萌芽：
1926年，他发表《___________________》，对大块大陆运动的方向性提出假说。
2．正式提出：
1945年在《_____________________》一书中正式提出“___________”名词。
3．载入史册：
1948年在伦敦国际地质学大会上作《_____________________》的报告，地质力学这一新学科正式载入史册，他被公认为地质力学的奠基人。
4．系统总结：
20世纪60年代初，《________________》成为地质力学的代表作和里程碑。
5．20世纪50年代后期至60年代，找到__________、___________、_________、________等大油田，为我国经济建设提供能源保障。
6．以地质力学理论为指导，寻找___________资源，为发展我国核能事业作出贡献。
7．运用地质力学理论，对_______的生成和预测作了大量研究，有效加强地质灾害的预测和预防。
（二）古生物学研究及运用
1．创立___________科化石鉴定化石10条标准。
2．为寻找和开发_____________资源提供依据。
（三）冰川学研究及运用
1．确定中国__________冰川的存在。
2．为_______________选线、____________________选址等重大工程服务。
★问题思考
一、李四光在科学上的主要成就有哪些？
二、李四光如何应用他的科学理论为国家现代化建设服务？
三、新中国成立后，有许多科学家放弃了在海外优越的工作与生活条件，回到祖国。
他们与李四光情况相似，有的情况不同，你能举出一些例子吗？
他们后来为国家作出了哪些贡献？
★拓展延伸
一、地质力学：
“它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方面。
反映地壳运动的一切现象是地质力学考察和研究的对象”。
二、评价李四光：
1．人格特征：
他把一生都献给了科学事业，献给祖国和人民。
他从小立志，为科学献身，重视实践，不迷信权威，“让事实说话”的科学精神，目标专一，持之以恒，有强烈的民族自尊心和自信心。
2．学术地位：
我国杰出的地质学家、地质力学的创建者，新中国地质事业的开拓者、奠基人。
3．总体评价：
以杰出的成就为中国科学者树立了光辉的榜样，在中国科学发展史上有不可替代的位置。
★练习巩固
1．下列李四光的科技文献中堪称地质力学的代表作和里程碑的是（）
A．1926年《地球表面殉变迁的主因》B．1945年《地质力学的基础与方法》
C．1948年《新华夏海的起源》D．20世纪60年代初《地质力学概论》
2．李四光成为公认的地质力学奠基人是起于下列哪一科技文献（）
A．《地球表面形象变迁的主因》B．《地质力学的基础与方法》
C．《新华夏海的起源》D．《地质力学概论》
3．李四光的地质力学理论研究成果具有重要的应用价值。
下列没有体现此特点的是（）
A．勘探石油，发现油田B．寻找铀矿，发展核能
C．研究和预测地震 D．修建京张铁路
4．“地质力学”是运用力学原理研究地壳构造和地壳运动规律及其起因的学科。
它是由中国李四光创立的。
“地质力学”名词正式提出是在其哪篇论著（）
A．《地球表面形象变迁的主因》B．《地质力学的基础和方法》
C．《新华夏海的起源》D．《地质力学概论》
5．李四光在很多的科学领域都曾取得举世瞩目的研究成果。
下列哪些领域他的贡献特别突出（）
①量子力学②地质力学③古生物学④冰川学
A．②③④B．①②④C．①③④D．①②③④
6．认为李四光是地质事业的奠基人，其主要依据是（）
A．创造地质力学理论B．担任地质部长
C．创建“构造体系”理论D．地震研究取得重大突破二、材料解析题
7．阅读下列材料：
“第二个五年计划建设起来的大庆油田，是根据我国地质学家独创地质理论进行勘探而发现的”——1964年周恩来总理在第三届人大会议上所作的政府报告。
请回答：
⑴材料一中“第二个五年计划”是什么时候？
⑵“我国地质学家独创地质理论”主要指什么？
依据这一理论发现的油田中，除了“大庆油田”还有哪些油田？
依据“独创地质理论”还有哪些重大的科技成就？
8．李四光是位颇具传奇色彩的人物，他早年受孙中山“要努力学习，蔚为国用”的勉励，后两度出国留学，在新中国成立之际冲破重重阻碍回到祖国，他打破了两个“洋神话”，被誉为中国的“地质之光”
请回答：
（1）李四光打破了哪两个“洋神话”？
（2）李四光的哪些精神值得当今青年科技工作者学习？
附：
参考答案
★基础知识
一．留学归来报效祖国
1．日本、造船2．英国伯明翰大学、地质
二．科学成就
（一）地质力学创立过程及运用
1．《地球表面形象变迁的主因》2．《地质力学的基础与方法》、地质力学3．《新华夏海的起源》4．《地质力学概论》5．大庆油田、大港油田、胜利油田、华北油田6．铀7．地震
（二）古生物学研究及运用
1．蜓2．煤炭
（三）冰川学研究及运用
1．第四纪2．成昆铁路、攀枝花钢厂
★问题思考
一、李四光毕生研究地球科学，其中最重要的是创建了具有世界影响的地质力学。
运用这一理论，他对现代地壳运动的分析、对矿产资源的探寻、地震预报，都提出来自己的独特见解，并经受实践的检验。
除此以外，他还是中国第四纪冰川的发现者，对蜓科化石研究也有特殊贡献。
二、李四光运用其独创的地质力学理论，提出了一整套寻找石油的理论和方法。
我国勘探部门据此相继找到了大庆、大港、胜利等油田，使中国一举摘掉了贫油国的帽子，为国家经济建设提供了能源保障。
李四光还以地质力学理论为指导，寻找铀矿资源，为发展我国的核事业做出了贡献。
他还运用这一理论，对地震预报工作展开了有效研究。
三、1950年8月，“两弹”元勋邓稼先在治学严谨的美国印第安那州普渡大学以优异成绩获得博士学位9天后，便谢绝了恩师和同校好友的挽留，毅然决定回国。
10月，邓稼先出任中国科学院近代物理研究所研究员，从此把自己的一生都献给了我国原子弹和氢弹的研制事业。
★练习巩固
1．D2．C3．D4．B5．A6．A
7．
（1）1958—1962年
（2）李四光的地质力学理论；大港油田、胜利油田、华北油田；寻找铀矿资源、对地震的生成和预测等。
8．
（1）他推翻了外国人作出的“中国不存在第四纪冰川”的错误结论，确定中国第四纪冰川的存在并得到国际学术界的公认。
在他地质力学理论的指导下，中国成功地发现了许多大型油田，推翻了外国人的“中国贫油论”。
（2）崇高的爱国主义精神，为科学献身的精神，少年大志的精神，敢于挑战权威，勇于探索真理的精神，严谨治学的精神。
第四课：
近代科学之父牛顿
★考纲：
牛顿的科学成就及作用。
★考点：
了解牛顿成长历程，简述他的主要科学成就：
建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。
认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪。
★阅读内容：
★基础知识
一．早期科学发明与创造
1．1642年，牛顿出生于___________北部，童年时期善于观察、发明创造。
2．中学毕业时考入剑桥大学，不仅师从_______教授学习，还自学_________等人的数学著作，将自己引导到____________与____________方面。
大学毕业前，他提出来数学上有名的____________________________的初步算法。
3．17世纪初，牛顿自制一架___________，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光由七色光组成，还进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了____________基础。
4．1688年，牛顿设计了世界上第一架______________，考察__________，分析__________，预言地球不是___________。
反射望远镜的发明，使人类对天体的观察进入一个新阶段。
5．1672年，牛顿在《___________________》一文中提出了光的本质是微粒的见解，与荷兰物理学家惠更斯的“_______________”构成了关于光的两大基本理论。
二．发现万有引力定律
1．1687年，《_____________________》出版，牛顿确定了解决万有引力问题的__________________________，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。
2．万有引力定律后来成为天文学上的基础定律，人们以此解释______________、______________以及新发现行星的运动等。
3．《自然哲学中的数学原理》还解释了______________、地球的_____________等问题。
二．勤奋的探索与科学的研究方法
1．_______________作为得出科学概念的主要途径，是近代的科学研究方法，________是第一个充分使用这种方法的人。
2．牛顿在试验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得出结论的正确性，这种研究方法后人总结为_______________________法。
★问题思考
一、牛顿一生有哪些重大理论发现？
这些理论发现的贡献是什么？
二、牛顿的一生为什么能够做出那样多的发明创造？
三、牛顿在建立经典力学理论的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？
从中我们可以得到什么启示？
四、牛顿《自然哲学中的数学原理》的出版有何意义？
★拓展延伸
一、牛顿在生前获得很多殊荣，在逝世后获得到国葬的礼遇这说明了经过资产阶级革命、文艺复兴运动、启蒙运动洗礼、工业革命前夕的英国形成了崇尚科学、尊重科学的社会风尚。
二、牛顿获得巨大成就的原因是多方面的，既有前人的基础，自己的素养，还有客观的社会环境。
如，吸收前人的研究成果；具有虚怀若谷、谦虚好学精神；勤奋的探索精神；科学的研究方法；严肃的科学态度；有利的社会环境：
启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼。
三、物体运动三定律：
惯性定律和加速度定律（在伽利略自由落体定律基础上得出）；作用力和反作用力定律（开普勒等人）。
★练习巩固
1．牛顿的《自然哲学中的数学原理》的内容不包括（）
A．确定了万有引力三定律B．解释了潮汐现象
C．地球的圆扁形状D．提出光的本质是微粒的见解
2．下列不是牛顿在光学领域取得的成就是（）
A．日光是由七色光组成的B．发明世界第一架反射望远镜
C．提出微粒说D．提出波动说
3．假如今年是2027年，科学界为纪念牛顿逝世300周年展开一系列活动。
下列与主题无关的是（）
A．关于万有引力定律发现的座谈会B．关于二项式定理提出的报告会
C．纪念获得诺贝尔物理学奖的活动D．关于科学的研究方法演讲
4．图9是一张历史研究性学习活动宣传海报的配图。
据此判断下列标题中最适合于这份海报的是（）
A．“超越时空的梦想”B．“探索与发现：
海王星”
C．“普朗克的假说与验证”D．“比萨斜塔——亚里士多德力学学说的终结”
5．“17世纪末科学革命的胜利为启蒙运动奠定了基础”。
这是因为（）
A.科学革命为启蒙运动奠定了理性主义思想基础
B.科学革命为启蒙运动奠定了人文主义思想基础
C.有些启蒙思想家本身就是科学家
D.科学革命和启蒙运动都反对封建统治和天主教会
6．爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的惟一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
——《自述》
请回答：
（1）“牛顿时代”是什么样的时代？
（2）牛顿在数学和力学方面有什么贡献？
附：
参考答案
★基础知识
一．早期科学发明与创造
1．英国2．巴罗、笛卡尔、解析几何、微积分、二项式定理以及微积分3．折射望远镜、、光谱学4．反射望远镜、行星运动、潮汐现象、正球体5．《关于光和色的新理论》、“波动说”
二．发现万有引力定律
1．《自然哲学中的数学原理》、物体运动三定律2．彗星的轨道问题、双星行为
3．潮汐现象、圆扁形状
二．勤奋的探索与科学的研究方法
1．实验、牛顿2．“归纳—演绎”法。
★问题思考
一、
1．天文学方面：
解释潮汐现象；从理论上推测初地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明了岁差现象。
2．物理学方面：
建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学理论体系。
3．数学方面：
创立了“牛顿二项式定理”，创立了微积分学。
4．光学方面：
自制望远镜发现白光由不同颜色的光构成，制成“牛顿色盘”；创立光的“微粒说”。
5．牛顿的《自然哲学中的数学原理》阐释了近代力学的许多概念，近代力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。
二、在吸收了前人研究成果的基础上，再加之自己勤奋的探索精神和科学研究方法；有利的社会环境：
启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼。
三、伽利略、笛卡儿、开普勒；善于吸收前人的成果，要有谦虚好学和创新的精神。
四、是人类认识史上对自然规律第一次理论上的概括和总结；标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。
★练习巩固
1．D2．D3．C4．B5．A
6．
（1）17世纪中叶至18世纪20年代；处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。
（2）数学方面，微积分学，使精密的测量和变量计算有了可能。
力学方面，提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
第五课：
20世纪的科学伟人爱因斯坦
★考纲：
爱因斯坦的科学成就及作用。
★考点：
了解爱因斯坦的成长历程，简述他的主要科学成就：
提出狭义相对论、广义相对论、光量子假说等。
认识爱因斯坦对科学和社会发展的巨大推动作用。
★阅读内容：
★基础知识
一．主要科学成就
1．1879年，出生在________。
1955年，病逝于美国_______________。
2．狭义相对论：
（1）提出：
1905年，《____________________》的发表，标志着狭义相对论的提出。
（2）基本原理：
一是____________；二是___________________。
（3）意义：
改变了牛顿力学的____________观念，揭露了物质和能量的相当性，为___________的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。
3．广义相对论：
（1）提出：
1916年，发表论文《_______________________》。
（2）基本原理：
一是_____________；二是_________________。
（3）意义：
促进了人们对宇宙的认识及观测研究和理论探讨。
4．光量子假说：
（1）提出：
1905年，提出_____________，解决经典物理学无法解释的__________问题。
（2）意义：
解释了光电效应推动了量子力学的发展。
1921年，爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖。
5．____________、______________等物理学领域也有研究成果。
二．为人类和平进步而斗争
1．一战时，签署反战宣言。
2．一战后，积极致力于恢复各国人民的相互谅解，自己却被德国纳粹分子追杀和迫害。
3．二战时，建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹，痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害。
4．二战后，亲自领导组织“_________________”，出刊《____________》，倡导反对核战。
★问题思考
一、爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献是什么？
二、你认为爱因斯坦的科学创新体现了哪种精神？
★拓展延伸
一、狭义相对论是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上创立的时空理论，是对牛顿时空观的拓展和修正。
爱因斯坦以光速不变原理出发，建立了新的时空观，揭示了时间和空间的统一性和相对性。
二、广义相对论，是爱因斯坦建立的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。
三、科学家们共同品质，启迪现实：
努力创造尊重科学、崇尚科学的社会风尚，认识科学技术是第一生产力，真正落实“科教兴国”战略；正确的科研方法，如独立思考是首要条件，是科学思维的必备品质。
重视实践调查，考察（李四光），归纳总结（牛顿），理论分析（爱因斯坦），科学实践与理论研究相结合，是科学家基本的方法；淡泊名利的人生态度，科学的价值观，关注国家民族、全人类生存，兴衰的强烈责任感；发扬艰苦奋斗、坚持不懈、创新等精神。
★练习巩固
1．有同学在学习过程中发现2005年恰好是许多重大事件的百年，下列与他的发现不符合的是（）
A．爱因斯坦狭义相对论的提出B．李四光提出地质力学理论
C．爱因斯坦提出光量子假说D．詹天佑开始修筑京张铁路
2．爱因斯坦广义相对论的内容不包括（）
①相对性②光速不变原理③等效原理④广义相对性
A．①②B．③④C．②③D．①③
3．20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是（）
A.普朗克B.麦克斯韦C.玻尔D.爱因斯坦
4．“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。
”这一理论的诞生主要是由下列哪一问题引起的？
（）
A．研究热辐射B．揭示时空本质属性
C．解释光电效应D．预测未知行星方位
5．20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。
因为它（）
A．否定了经典力学体系
B．打破了绝对时空观
C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.标志着对世界的认识开始进入微观粒子世界
6．同相对论理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架的是（）
A.万有引力定律B.日心说C.量子理论D.牛顿力学理论
7．牛顿和爱因斯坦成就的共同影响不包括（）
A.都是有史以来最伟大的科学家
B.都为近代科学的产生奠定了基础
C.都把人类对自然的认识提升到一个新的水准
D.都为技术革命提供了理论基础
8．材料一：
1933年，爱因斯坦在为英国一刊物撰稿时写道：
“科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，则取决于人本身，而不是取决于工具。
刀子对人生活是有用的，但是他能够用来杀人。
┅┅我们的唯一希望在于，拒绝任何有助于战争准备或战争意图的行为。
”
材料二：
40年代，由于爱因斯坦等人的努力，美国的原子能研究取得了重大成就。
有人说爱因斯坦是“原子弹之父”。
一位学者这样评论：
“对于爱因斯坦的科学天才有助于揭示的物理世界的比较深入的洞察，应该找到它的首次应用，可是这一应用不是用来改善人们的福利—爱因斯坦对此甚为关心—而是用来生产威力无比的破坏工具，这的确是悲剧性的。
同样具有悲剧色彩的是，他整个一生都忠实地为没有战争的世界而奋斗，可是在历史令人啼笑皆非的迂回曲折中，他竟然会帮助对人类幸存构成最严重威胁的原子弹提供科学借鉴。
”
（1）在材料一中，爱因斯坦是怎样看待科学和战争的关系的？
（2）根据材料二分析，爱因斯坦在材料一中的主张是不是发生了变化？
你怎样评价爱因斯坦的行为？
9．材料：
第一次世界大战爆发后，连那些素来都不问政治、清高脱俗的教授和学者也加入了"保卫祖国"的大合唱。
爱因斯坦本人则公开声明自己是和平主义者，反对一切战争。
他认为科学是全世界的，因此像躲避瘟疫一样，避开那些数不清的对炮弹、潜艇和飞机的研究。
他说：
“在我看来，战争是多么卑鄙、下流！
我宁愿被千刀万剐，也不愿参与这种可憎的勾当。
”
进入三十年代以后，爱因斯坦逐渐转变为积极的和平主义者。
1933年4月，有人请求他出面援助因拒绝服兵役而被捕的比利时青年，他发表公开信回答说：
“如果我是比利时人，在目前的形势下，我不会拒绝服兵役。
我将愉快的参军。
我相信，这将有助于拯救欧洲。
”后来爱因斯坦移居美国。
在得知希特勒动员力量进行核研究的消息后，他毅然给罗斯福总统写信，建议美国加快研究。
1945年，美国在长崎和广岛投掷了原子弹。
爱因斯坦悔恨地认为是自己“按了按钮”，并表示如果知道德国人不会成功地制造原子弹，就一点忙都不会去帮了。
他认为，消除原子弹对人类生存的威胁已经成为今天最迫切的问题，因而积极投身到反战和平运动中。
--摘编自布恩《爱因斯坦大传》
（1）根据材料，指出爱因斯坦和平主义思想的变化。
（2）根据材料并结合所学知识，简要评析爱因斯坦关于科学与战争关系的基本观点。
附：
参考答案
★基础知识
一．主要科学成就
1．德国、普林斯顿2．《论物体的电动力学》、相对性、光速不变原理、时空观念、
原子能3．《广义相对论的基础》、等效原理、广义相对论4．光量子假说、光电效应
5．宇宙学、统一场论
二．为人类和平进步而斗争
4．“原子科学家非常委员会”，、《原子科学家公报》
★问题思考
一、对科学的主要贡献是狭义相对论、光量子理论、广义相对论、宇宙论和统一场论的提出，从而引发了传统物理学的伟大革命和人类自然科学史的一次革命。
二、1．坚持解放思想，实事求是，勇于面对新情况新问题，不懈求真，求实，求真知。
2．理性的怀疑，热爱科学，崇尚真理。
★练习巩固
1．B2．A3．D.4．A5．B6．C7．B
8．
（1）科技进步具有双重作用，可以用来自我毁灭，也可以用来造福人类。
科技造成的灾难是由特定制度体系造成的。
科技的发展为战争杀伤力增强创造条件，威胁世界和平，所以，他积极致力于防止核战。
（2）没有变化。
爱因斯坦建议美国研究原子弹是为了赶在德国之前，防止德国提前研制成功发动核战。
他主观上很想遏制核战，维护世界和平。
所以，在得知美国对日本投下原子弹后，他对此抱憾终身。
9．
（1）反对一切战争，用正义战争抗击非正义战争，消除导致战争的因素。
（2）科学不能为战争服务：
迫不得已时科学应该帮助正义战争制止非正义战争；防止科学成果用于战争，威胁人类生存。
从人道主义出发，体现了科学家的良知。
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