自然科学

第7课  自然科学 一、近代数学的建立 项  目 基      本      概      况 点       评   解析几 何学 创立 法国笛卡尔  ①使数学进入高等数学阶段（以变数为主要研究对象） ②17世纪实现了从常量数学到变量数学的转折   成 就 ①实现了几何和代数的数与形的结合 ②成为研究和解决某些运动变化问题的有力工具 ③把变量引进数学，实现了数学的转折 微 机分 创立 英国牛顿、德国莱布尼茨分别独立建立 意义 使精密的测量和变量计算有了可能※ 注 ：初等数学 ：建立在常量计算基础上的数学 ；         高等数学 ：以变数为主要研究对象的数学 ； 二、牛顿力学体系的建立 项 目 基          本         概          况 巨著 《自然哲学的数学原理》 成就 提出机械运动的三大定律和万有引力定律 ； 意 义 ① 牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志 ； ② 是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合 ； 应用 根据牛顿力学理论的推测发现了海王星和冥王星 ；三、电磁学的成就 1、19世纪以前的磁学研究 （1）时间 ：1600年 ； （2）成果 ：英国人吉尔伯特发表《论磁学》，研究天然磁石的性质 ； 2、19世纪电学的重大成果 ：发现电和磁可以转化 ； 国家 人物 成                     就 点评 丹 麦 奥斯特 发现了电流的磁效应：通电的导线附近发生磁针转动的现象 ； 电流磁效应和电磁感应现象的发现，为人类开辟生活的新时代（电的时代）创造了条件   英 国   法拉第 证明 电磁 感应 现象 时间 1831年 ； 现象 导体有磁场中运动时可产生电流 ； 意 义 使机械能可以转化为电能，为制造发电机提供了可能 ； 英 国 麦克 斯韦 时间 19世纪60年代 ； 成就 建立了系统的电磁学理论，并预言电磁波的存在 ； 德国 赫兹 1888年，发现了电磁波，证明了麦克斯韦的理论 ；四、近代化学的进步 1、化学的起源 ：化学作为一门科学是从炼金术和化学工艺中发展而来的 ； 2、近代化学的出现 （1）时间 ：17世纪 ； （2）创始人 ：英国科学家波义耳把严密的实验方法引入化学 ； （3）燃素说的出现 ： ① 时间 ：17世纪末 ； ② 观点 ：燃素是化合物燃烧时析出的一种特殊的物质 ； ③ 影响 ：统治化学界近一百年 ； 3、近代化学步入正轨 （1）时间 ：18世纪末 ； （2）科学家 ：拉瓦锡 ； ① 认为燃烧是燃烧的物质和空气中的氧进行化合的过程 ，推翻了“燃素说” ； ② 提出质量守恒定律的第一人 ； ③ 意义 ：拉瓦锡的理论使化学的发展步入正轨 ； 4、近代化学的发展时期 项 目 基          本          概          况 时 间 19世纪 ；   道尔顿原子论 时    间 19世纪初 ；英国科学家的创立 ；   观    点 ①各种物质的原子具有不同的质量 ； ②化合物是由以一定数量关系结合起来的原子组成的 ； ③同一元素的原子，其形状、质量及性质都一样； 意    义 标志着近代化学发展时期的开始 ； 分子论 创    立 意大利科学家阿伏加德罗提出分子的概念 ； 提    示 19世纪中期，分子—原子结构学说确立，推动了化学的飞速发展 ； 元素周期律 发现时间 19世纪60年代末 ； 发现人物 俄国化学家门捷列，发现并制定了元素周期表 ； 周期现象 元素的化学性质随相对原子量的增加而呈现周期性变化的现象 ； 发现意义 元素周期律的发现是无机化学的系统化和大综合 ；五、生物学的巨大进步 1、背景 ：生物学受中世纪神学的影响最大 ； 2、突出成就 时  间 基         本          概          况 17世纪早期   血液循环学说 建立 英国科学家哈维 ； 意 义 对人体生理机能有了正确的基本了解 ； 奠定了近代生理学的基础 ； 18世纪 瑞典生物学家林奈制定了植物分类法 ；       18世纪下半叶至19世纪生物科学的重大转折     细胞学说 植物 细胞 学说 创立 1838年，德意志植物学家施莱登 ； 细胞学说的确立推动了现代生物学和医学的发展 ； 观 点 ①细胞是一要植物结构的基本单位 ； ②植物发育的基本过程就是细胞形成的过程 动物细胞学说 创立 1839年，德意志动物学家施旺 ； 成 就 发现动物组织也是由细胞组成 ； 形成了适用整个生物学界的细胞学说 ；     进化论 提 出 人物 19世纪早期，法国博物学家拉马克 ； 观点 动物器官的构造和机能因环境引起的变异可遗传给后代；   确立 人物 19世纪中期，英国生物学家达尔文 ； 成 就 ①提出生物生存斗争和自然选择原理 ； ②1859年发表《物种起源》，提出“优胜劣汰”原则 ； 作 用 ①达尔文的《物种起源》使生物学确立在科学的基础之上 ； ②进化论从根本上推翻了长期统治生物学的“神创论”思想 ； 19世纪 19世纪60年代，法国科学家巴斯德奠定了微生物学的基础 ；  六、物理学的新时代 1、19世纪末20世纪初物理学的总体成就 ： （1）电子和元素放射性的发现，打开了原子的大门，使人们的认识深入到原子内部 ； （2）对电磁效应和时空关系的研究中产生了相对论 ； （3）量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，是促成20世纪科技飞跃发展的理论基础 ； 2、具体体现 ： （1）物理学的革命性变化 ： 项目 基       本       概       况 意     义 时间 19世纪晚期至20世纪早期 Χ射线和放射线的发现动摇了“经典”力学，为以相对论和量子理论为基础的现代物理学开辟了道路       表现 Χ射线 发 现 德国物理学家伦琴首先发现 ； 性 能 能穿透金属板使底片感光 ； 作 用 被广泛应用于医疗 ； 放射性 ① 居里夫妇发现钋、镭的放射性 ； ② 居里夫妇提炼镭成功 ； ③ 1903年，居里夫妇与另一位科学家共获诺贝尔物理学奖 ；（2）物理学相对论 ； ① 提出 ：20世纪初，德国科学家爱因斯坦 ； 2 ② 提示了时空的可变性，使人们能进一步去研究微观高速运动 ； ③ 质能关系式 ：E = mc    ；是利用原子能的理论基础 ； ④ 否定了牛顿的绝对时空论，是物理学思想的一次重大革命 ；  七、近代科学技术发展的原因和影响 1、发展之因 （1）在资本主义创造的物质文明的基础上发展的，经济上的需要是科学发展的主要动力 ； （2）科学家们对前人成果的继承与发展 ； （3）科学家本人勤奋踏实，及为科学献身的精神 ； 2、发展影响 （1）推动了生产的发展，用科学指导技术改革、开发自然资源，为社会创造出大量的物质财富，表明科学是一种潜在的、巨大的社会生产力 ； （2）科学在反封建迷信斗争中是一支不可忽视的重要力量 ；