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三 人类文明的引擎
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课程标准
以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术对社会发展的作用。
学习视点
重点：1.蒸汽机的发明以及所引起的变化。
2．两次工业革命在科学与技术方面的成就。
难点：科技发展与人类社会的关系。
课前预习
一、棉纺织业的技术创新
1．技术创新
(1)1765年，哈格里夫斯发明________。
(2)1769年，________发明水力纺纱机。
(3)1779年，克隆普顿发明了“骡机”。
(4)1785年，卡特莱特研制出了水力织布机。
2．意义：揭开了________的序幕，使英国的棉纺织业逐步完成了由手工业向机器大工业的过渡。
二、“万能的原动机”
1．近代蒸汽动力技术的产生，主要源于社会生产的直接推动和________的长期孕育。
2．发明：1769～1782年，________完成了对蒸汽机的改良。
3．蒸汽机的发明和应用的影响
(1)工厂大量出现，历史跨入蒸汽时代。
(2)有力地推动了交通运输工具的改进。1803年，美国工程师________制成汽船；1814年，英国人________研制成功蒸汽机车。
(3)到19世纪初，机械加工制造业诞生，近代工业生产体系最终确立。
三、“科”“技”结合的典范
时间
从19世纪下半叶开始，到20世纪初基本完成
电力的发明和应用
理论创新
1831年，法拉第发现________现象
发明
(1)1838年，雅可比制成第一台实用的发电机(2)1866年，________制成发电机(3)1870年，格拉姆制成电动机(4)1882年，________在纽约建立第一个中心发电厂
影响
推动了电力工业和电气设备工业的发展；使人类社会进入________
内燃机的发明和应用
发明
(1)19世纪80年代前期，卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机。(2)1887年，________发明柴油机
影响
(1)推动汽车、飞机等新型交通工具的出现。(2)推动了石油开采业的发展和石油化学工业的产生
化学工业建立
瑞典人诺贝尔于1867年发明了炸药
答案：
一、1.(1)“珍妮机” (2)阿克莱特
2．工业革命
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二、1.实验科学
2．瓦特
3．富尔顿 史蒂芬孙
三、电磁感应 西门子 爱迪生 电气时代 狄塞尔
课堂作业
一、选择题
知识点一
棉纺织业的技术创新
1．马克思说，在18世纪珍妮纺纱机发明以前，“要想找出一个能够同时纺出两根纱的纺织工人并不比找一个双头人容易”。这说明( )
A．纺纱工珍妮同时纺出两根纱
B．珍妮发明了珍妮纺纱机
C．18世纪纺纱效率亟待提高
D．珍妮纺纱机不再使用人力
答案：C
解析：本题考查分析理解能力。珍妮纺纱机的发明者是英国纺织工哈格里夫斯。他是第一个能同时纺出两根纱线的工人。但这种机器依然使用人力。马克思的意思是当时社会的发展客观上急切要求生产力的提高，纺纱效率亟待提高是其中的一个表现。
2．18世纪，英国的棉纺织业揭开了工业革命的序幕，逐渐完成了由手工业向机械大工业的过渡。下列技术创新属于这一阶段的是( )
①“珍妮机” ②水力纺纱机 ③“骡机” ④水力织布机
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①②③④
答案：D
解析：1765年，哈格里夫斯发明了“珍妮机”；1769年，阿克莱特发明了水力纺纱机；1779年，克隆普顿发明了“骡机”；1785年，卡特莱特研制出水力织布机，①②③④均符合题目要求。
知识点二
“万能的原动机”
3．为近代工业城市的兴起奠定了基础，被誉为“工业城市之母”的发明创造是( )
A．改良蒸汽机 B．电动机
C．发电机 D．内燃机
答案：A
解析：近代工业化、城市化是第一次工业革命的主要成果，主要得益于改良蒸汽机的使用。故答案为A。
4．恩格斯说：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明……瓦特给它加上了一个分离的冷凝器，这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”据此可知( )
A．瓦特是发明蒸汽机技术的第一人
B．蒸汽机是第一个国际性的发明
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C．瓦特推动了蒸汽机技术的国际化
D．人类开始进入“蒸汽时代”
答案：D
解析：瓦特改良蒸汽机，使蒸汽机技术走向成熟，并得到广泛的应用，A错误；“第一个真正国际性的发明”是指蒸汽机技术的国际影响大，B错误；C在题干信息中没有体现，排除；D项与题干信息吻合。
5．18世纪六七十年代，新式棉纺织机在英国出现，传统的动力已不适应新的需要，蒸汽机应运而生。这表明( )
A．近代动力技术的革新源于社会生产的直接推动
B．蒸汽机的发明是实验科学长期孕育的结果
C．蒸汽动力较传统动力能提供更充裕可靠的动力
D．新的动力技术革新满足了社会生产的需要
答案：A
解析：社会的需要是科技发展的根本动力，近代动力技术的革新源于社会生产的直接推动。
6．罗尔特在《詹姆斯·瓦特》中写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。”瓦特蒸汽机的广泛应用所具有的意义包括( )
①使工场手工业转变为机器大工业 ②加速了城市化和工业化进程 ③促进了真正意义上社会化大生产的逐渐形成 ④促进了近代交通的崛起，密切了世界各地的关系
A．①②③④ B．①②
C．②③④ D．①③④
答案：A
解析：题干材料强调蒸汽机的应用产生了巨大影响，凡是瓦特蒸汽机的广泛应用所产生的影响都可入选。据所学知识可知，四个题肢都符合题意。故答案为A。
知识点三
“科”“技”结合的典范
7．第二次工业革命中对交通领域产生巨大影响的是( )
A．内燃机 B．飞机
C．发电机 D．蒸汽机
答案：A
解析：内燃机的发明和使用对交通领域的发展产生了巨大影响，汽车、飞机、远洋轮船等都是以内燃机为动力的。故本题选A。
8．“随着19世纪的过去，科学成为西方社会的一个日益重要的部分……到19世纪末，它正在创造全新的工业。”下列能说明这一观点的是( )
A．伽利略开创了近代科学
B．达尔文建立起生物进化论
C．牛顿经典力学体系的建立
D．法拉第电磁感应理论的建立
答案：D
解析：抓住材料中的时间“19世纪末”，A、B、C三项主要是引发第一次工业革命的成就，与题中时间不符，排除；法拉第电磁感应理论的建立对第二次工业革命起了推动作用。故本题选D项。
9．1878年，爱迪生在报上预告一项新发明，结果煤气公司的股票猛跌，因为这意味着普遍使用的煤气灯将要被淘汰。这项新发明是( )
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答案：C
解析：爱迪生的重大发明是电灯，答案为C。蒸汽锤的发明者是英国人J·内史密斯；第一架飞机是由美国莱特兄弟发明的；三轮汽车是由德国人戴姆勒和卡尔·本茨发明的。
10．某历史课外兴趣小组办了一期黑板报，有如下的一段宣传材料：这个发明使人类从此开始拥有自己更明亮的“眼睛”，而不再害怕大自然的黑暗。请你给宣传材料中的“发明”添加一个合适的标题( )
A．信息时代的到来
B．理性时代的到来
C．蒸汽时代的到来
D．电力时代的到来
答案：D
解析：根据材料中“使人类从此开始拥有自己更明亮的‘眼睛’”可知应选D项。
二、非选择题
11．阅读下列图片：
请回答：
(1)结合图一、图二和图四、图五，说明蒸汽机和发电机发明过程最大的不同点是什么。
(2)依据所学知识，结合图二、图三、图五、图六，简要谈谈科学技术的进步对社会发展的作用。
(3)以上六幅图片所反映的历史现象说明了什么？
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答案：(1)科技含量不同。瓦特改良蒸汽机更多的是经验总结；发电机的发明，主要是在科学理论(电磁感应理论)指导下进行的。
(2)科技的发展推动了社会进步。图二中瓦特改良的蒸汽机提供了更加便利的动力，如图三中工厂林立，将人类推进到“蒸汽时代”。图五中发电机的研制，使电成为补充和取代蒸汽动力的新能源，电灯、电车等的发明使电力得到广泛应用，随着第二次工业革命的开展，人类社会进入“电气时代”。信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体。不仅增加了社会财富，也使人们的生活丰富多彩，城市化进程加快。
(3)科学技术是生产力，对社会发展的推动作用越来越大。生产力是推动人类社会发展的终极动力。
解析：本题考查学生的识图、分析能力。第(1)问，注意两者发明的过程和科技的关系。第(2)问，图二、三、五、六等四项发明与生产、生活密切相关。第(3)问，可从后者对生产的促进作用更多角度分析。
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课 后 作 业
时间：45分钟 满分：60分
一、选择题(每小题3分，共36分)
1．某同学进行研究性学习，在网上搜集了下面两幅图片。这位同学进行研究的课题最有可能是( )
A．棉纺织业的技术创新
B．“万能的原动机”
C．交通运输工具革新
D．电气时代
答案：A
解析：本题考查学生从图片上获取信息和解说信息的能力。珍妮机、骡机都是英国棉纺织业在工业革命中出现的一系列技术创新成就之一，它揭开了工业革命的序幕，并由手工业向机器大工业过渡，A项符合题意。
2．电视政论片《大国崛起·工业先声》的解说词说：“牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。”这表明( )
A．牛顿是工业革命的倡导者
B．科技为生产发展提供了条件
C．改良蒸汽机问世标志着工业革命开始
D．科学与技术紧密结合推动生产力进步
答案：B
解析：牛顿力学为工业革命中的技术革新奠定了基础，瓦特的改良蒸汽机推动了工业革命的发展；A、C两项均与史实不符，D项与题干材料中的信息不符。
3．英国曼彻斯特地区，在18世纪80年代初只有棉纺厂两家，短短的时间内棉纺厂发展很快：1802年52家，1809年64家，1830年99家。以上现象出现的主要原因是( )
A．珍妮纺纱机推动工业发展
B．蒸汽动力的普遍推广
C．铁路交通大规模兴建
D．英国棉纺织大量涌入中国
答案：B
解析：瓦特改进纽可门蒸汽机，发明了“万能蒸汽机”，使工业生产摆脱了对水力等自然条件的依赖，从而促进了棉纺厂等各类工厂数量的迅速增加；A、C、D三项均与题干材料中的“1802年”“1809年”等时间限制条件不符。
4．马克思曾预言：“蒸汽大王在前一世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一个大得无比的革命力量——电力的火花将取而代之。”在“电力的火花”取代“蒸汽大王”的过程中，关键性的科学发展和发明有( )
①电磁感应现象的发现 ②内燃机的创制
③普朗克提出量子论 ④西门子研制出发电机
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
答案：C
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解析：本题实际上考查电气时代的基础性发明，即发电机的理论基础和发电机的出现。①是发电机的理论基础，④为电力工业开辟了广阔的前景。由于电力的广泛应用，世界跨入电气时代，故本题选C。
5．1848年发表的《共产党宣言》中说：“资产阶级，由于一切生产工具的迅速改进，由于交通的极其便利，把一切民族甚至最野蛮的民族都卷到文明中来了。”材料中提到的能够给人类带来便利的交通工具应包括( )
①汽船 ②火车 ③汽车 ④飞机
A．②④ B．③④
C．①② D．①③
答案：C
解析：1848年处于第一次工业革命时期，①②属于第一次工业革命的成果，③④属于第二次工业革命的成果，汽车最早出现于1885年，飞机最早出现于1903年。故答案为C。
6．一位著名的美国史学家说：“19世纪欧洲对世界的支配与其说是以其他任何一种手段或力量为基础，不如说是以蒸汽机为基础。”这句话说明的实质问题是( )
A．使用蒸汽机的交通工具，便利了世界各地的联系
B．以蒸汽机为标志的工业革命，使欧洲征服了世界
C．蒸汽机的使用，促进了工业城市的形成
D．蒸汽机的使用，推动了机械的发明和使用
答案：B
解析：仔细解读材料，注意提取有效信息：“欧洲对世界的支配”“以蒸汽机为基础”。综合分析可得出正确答案为B项。
7．以生产方式的标准来划分，人类文明经历了如下图所示的几个阶段。其中空格处应是( )
―→―→―→―→ ……
A．铁器文明 B．电气文明
C．工业文明 D．游牧文明
答案：C
解析：本题旨在考查学生的理解能力。人类文明经历了从采猎文明到农业文明，到工业文明再到信息文明的阶段。
8．世界近代现代史上，科学技术的发展突飞猛进，创造出了大量的先进成果，推动了人类社会的发展。下列自然科学的成就中，开辟了人类生活新时代的是( )
A．牛顿发表《自然哲学的数学原理》
B．瓦特制成了改良型蒸汽机
C．爱因斯坦提出了相对论
D．法拉第用实验证明了电磁感应现象
答案：D
解析：法拉第用实验证明了电磁感应现象，使得人们能够发明和使用发电机，电力的广泛应用为我们的生活和工业提供了新的能源。
9．观察下图分析，1870年以后世界能源中石油消费的比重不断加大的主要原因是( )
A．煤炭资源因掠夺性开采而逐渐枯竭
B．内燃机的创制和交通工具的新发明
C．石油成为推动经济发展的唯一能源
D．核能和太阳能尚未得到开发和利用
答案：B
解析：
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内燃机以汽油和柴油为燃料，其广泛应用加大了对石油能源的需求；A、C两项均与史实不符，D项与石油消费比重的加大没有关系。
10．科技史专家丹皮尔认为，以前的发明主要是“实际生活的需要推动技术家取得进一步的成就”，后来“为了追求纯粹的知识”而进行的研究“开始走到实际的应用与发明的前面，并且启发了实际的应用和发明”。下面所示发明属于后者的是( )
①蒸汽机 ②汽机 ③螺机 ④电灯
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
答案：C
解析：首先读懂题干材料，题干材料反映的是第一次工业革命和第二次工业革命成果的特点。蒸汽机和骡机是第一次工业革命的成果，汽车和电灯是第二次工业革命的成果。故本题选C。
11．早在1962年时，美国的卡逊(R. Carson)出版了《寂静的春天》(Silent Spring)一书，书中的标题如“不必要的大破坏”“再也没有鸟儿叫了”“死亡的河流”“自天而降的灾难”等。可是只不过二十来年，书中的警告已一一出现在我们身边，历史以充分的理由再次证明( )
A．科技是一把“双刃剑”
B．耸人听闻杞人忧天
C．靠科技人类能克服它
D．环境问题始于美国
答案：A
解析：注意从材料中提取有效信息，科技使人们的生产和生活的水平质量提高，但是也给人们带来了巨大的环境破坏和污染问题，是一把“双刃剑”。
12．蒸汽机的发明和电力的广泛应用产生了巨大的影响。主要包括( )
①使社会生产力大幅度提高 ②改变了社会结构和世界形势 ③增加了社会的物质财富 ④产生了环境污染等负面影响
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①②③④
答案：D
解析：联系所学知识可知，改良蒸汽机出现后，机器生产在几乎所有的工业部门得到迅速发展，电力的广泛应用使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进，工业得以迅速发展，社会物质财富大大增加，①③正确。资产阶级由于掌握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治，推动了世界市场的形成，社会结构被资产阶级和无产阶级所取代，②正确。蒸汽机出现以后，形成了新的城市，电气技术的广泛应用使城市面貌发生了巨大变化，但伴随着工业革命的发展，环境污染等社会问题也逐渐显现，④正确。故本题选D。
二、非选择题(共24分)
13．(12分)英国开始的工业革命极大地改变了人类社会的面貌。学者们对此进行了深入研究。请你对下述问题发表自己的见解。
材料一 (英国拥有)很大的、不断扩展的市场……英国还拥有更多的、可作工业革命的资金用的流动资本，源源流入英国的商业利润比流入其他任何国家的都多……由于行会较早瓦解，由于对传统的条块农田的圈占；英国获得了充裕的流动劳动力……贫穷的农民失去了自己的部分甚至全部的土地，被迫当租地人或打散工的人，否则，就不得不去城里找工作。
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
材料二 瓦特机发明前，英国工业生产动力主要是水力……这样的动力缺陷是明显的。
煤炭是英国工业革命的主要动力来源……(大不列颠拥有)“供应不会枯竭的优质煤炭”。(引者按：若干代以后真的还是“供应不会枯竭”吗？)
英国工业革命……在人类历史上首次创造了烟囱多于教堂尖顶的图景。
——马克垚等《世界文明史》
材料三 一些学者已经为工业化对环境的影响感到不安了。1827年，法国数学家富里埃指出二氧化碳的排放会使大气变暖。在他以后，瑞典学者阿伦尼乌斯提出了“温室效应”。
——德尼兹·加亚尔等《欧洲史》
(1)根据材料一概括该学者认为工业革命的爆发首先需要满足的三项因素；并结合所学知识，分析18世纪的英国是如何满足这三项因素，从而促成了工业革命的首先爆发。(5分)
(2)指出近代蒸汽动力技术产生的主要原因。(2分)
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(3)根据材料二、三，并结合所学知识，分析蒸汽机的创制对历史发展的直接影响。(5分)
答案：(1)三项因素：市场、资金、劳动力。
市场：殖民扩张扩大了海外市场，圈地运动扩大了国内市场；
资金：殖民扩张和海外贸易提供了来源；
劳动力：圈地运动和行会较早瓦解，提供了劳动力资源。
(2)社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。
(3)蒸汽机采用新的能源，极大地提高了生产力，人类进入“蒸汽时代”；推动了燃料工业、机械制造业、冶金业、材料工业的革命；随着汽船和蒸汽机车的发明，出现了交通运输业革命，联结世界经济的纽带逐渐形成；蒸汽机的使用，使工厂规模扩大，加速了城市化进程；蒸汽机导致煤的大量开采和使用，蕴含了“能源问题”，加剧了环境污染，实际上已向人类昭示了“可持续发展”的重要性。
14．(12分)科学技术是构成综合国力的重要因素。在经济全球化的形势下，国际竞争日趋激烈，归根结底是科技与人才的竞争。阅读下列材料，回答问题。
材料一 《历史上最有影响的100人》书中科学家占38位。上图两位科学家就是其中的杰出代表，两人的科技成果决定时代的发展。
材料二 19世纪70年代，德国瞄准对重工业和新工业发展有决定影响的科技领域，设立了许多科学研究机构。俾斯麦鼓励德国学子去学习和掌握德国还没掌握的高新科技。特拉瑙带回了爱迪生的电灯制造专利权。1883年创办德国爱迪生公司。电气工业的发展是造成19世纪90年代德国经济繁荣的基本因素。1851年至1900年，在重大科技革新和发明创造方面德国超过英法之总和，仅次于美国，居世界第二位。
——摘编自丁建宏《德国通史》
材料三 科学不仅刷新了我们的世界图景，也刷新了我们的日常生活。……然而，在科学成功的背后，我们必须看到，一个潜在的危险正在显露出来。人类通过大规模地开发大自然，虽然掌握了更高的能量，有了支配自然界的能力，但却动摇了人类生存的根基。
——摘自吴国盛《科学的历程》
(1)根据材料一和所学知识，用具体史实说明“两人的科技成果决定时代发展”的理由。(2分)
(2)根据材料二，归纳德国发展高新科技的途径。结合所学知识，说明19世纪后期德国科技发展的政治因素。(5分)
(3)据材料三，怎样理解科学“动摇了人类生存的根基”？如何应对这种“潜在的危险”？(5分)
答案：(1)万能蒸汽机解决了当时工业发展的动力问题，使人类社会进入到蒸汽时代；电磁感应为电的发明和运用奠定了理论，使人类社会进入电气时代。
(2)途径：内部研发；外部引进。
因素：国家统一；君主立宪制的确立；政府重视。
(3)理解：科技发展带来一些负面影响，如环境、社会等问题。应对：进一步提高科技水平；国际合作，共同应对；走可持续发展道路。
解析：
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第(1)问结合瓦特和法拉第的时代背景及主要成就作答即可。第(2)问可根据材料及基础知识作答，根据题干“设立了许多科学研究机构”“鼓励德国学子去学习和掌握还没掌握的高新科技”得出科技发展的途径。第(3)问根据材料“大规模地开发大自然”“动摇了人类生存的根基”概括答案。
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