《近代科学技术革命》课件.ppt

第15课近代科学技术革命,课标：了解近代科技发展的表现分析近代科技发展的原因推断近代科技发展的影响,疑是思之始，学之端。科学上的重大突破，理论上的重大创造，技术上的重大发明，往往就是从疑开始的。“苹果为什么落到地上？”这个“疑”，对于探索“万有引力”的牛顿曾有极大的启示；“水开了，茶壶为什么跳起来？”这个“疑”，使瓦特发现了蒸汽的力量；“挂灯摇摆幅度不论大小，为什么时间都是一样？”这个“疑”使伽利略发现了等时性原理。这些自然现象，皆是人们生活中惯常所见，然而，寻常人熟视无睹，唯有具探求精神的人对此产生“疑”，努力探求，以至有所发现，有所发明，有所创造。,你在生活中有没有出现过这样的一闪念呢？出现后你是怎样考虑的？,什么是近代科学？近代科学与传统科学有什么区别？,近代科学是在收集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、试验基础上的实验科学。传统科学则是建立在直观的观察和思辨性的猜测等基础之上，传统科学基本上属于现象的描述和经验的总结，没有形成系统的理论和相对独立的学科体系。,近代科学技术迅猛发展的原因 1、经济：生产力的发展和新的社会需要推动科技创新 2、政治：资产阶级力量的壮大，资产阶级民主政治的确立为科技进步开辟了道路；3、思想：人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想 4、科学家们的个人天赋和不懈努力,波兰,意大利,英国,美国,英国,英国,提出太阳中心说,开创近代科学,牛顿经典力学,生物进化论,改良蒸汽机,科技发明(电）,近代天文学奠基人,“近代科学之父”,奠定了经典物理学和天文学的基础,生物学领域掀起一场划时代革命,蒸汽机成为改造世界的动力机械,“发明大王”,近代科学技术迅猛发展的表现,选择题：在中世纪的欧洲占统治地位的天文学理论是：A、地球中心说 B、月球中心说 C、太阳中心说 D、宇宙中心说,A,托勒密于公元二世纪，提出了“地心说”。其实，地心说是亚里士多德的首创，他认为宇宙运动是由上帝推动的。至于教会利用和维护地心说，那是托勒密死后一千多年的事情了。基督教认为，人是上帝根据自己的形象而创造的，而日月星辰又是上帝为了人而创造的，所以人居住的地方理应是宇宙的中心。基督教思想与托勒密地心说相结合，就形成“地球在宇宙中心，上有天堂、下有地狱”这样的构想或假想。,托勒密与“地球中心说”,“哥白尼”名字的原意表示“谦卑”，反映了他的性格。他在天体运行论中所用的27个实例中有25个是他自己的实测记录，如他测得地月平均距为地球半径的60.30倍（现代值为60.27倍）。为了对付各种非难和困难，他谨慎地对日心假说做了三次大修改，直到1543年临终前他才看到天体运行论的清样（搁置了30多年）。正如恩格斯所说，日心说是“向神学发出的挑战书”，是“自然科学的独立宣言”。哥白尼揭开了近代自然科学革命的序幕。,波兰 哥白尼（1473-1543）,哥白尼的“太阳中心说”,布鲁诺则比哥白尼走的要远得多，他认为太阳系在宇宙中不止一个，而是有无数个。这样就剥夺了太阳在宇宙中的特殊地位，与基督教的宇宙结构画面完全不同。1592年，宗教裁判将布鲁诺逮捕入狱，对他施行了种种惨无人道的酷刑，但他坚贞不屈地表示决不反悔，使教会终无所获。长达八年的审讯折磨宗教裁判所没有达到目的，终于对布鲁诺下了毒手，于1600年判处他死刑。刑前，布鲁诺面对熊熊烈火，大义凛然，仍然坚持：“我不能够、我不愿意放弃，我没有可以放弃的事物！”,意大利 布鲁诺（1548-1600）,一个被火烧死的真理捍卫者,一、天文学近代科学的诞生1、哥白尼（1）观点：（2）地位：（3）影响：,提出“太阳中心说”,近代天文学的奠基人,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基础。,材料：哥白尼在天体运行论一书中的序言中 写到“在漫长的岁月里，我曾经迟疑不决”。哥白尼,想一想:材料中哥白尼“迟疑不决”的原因是什么？,合作探究：,原因：他害怕教会对这一新兴科学理论的迫害。,意大利 伽利略（1564-1642）,科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。分析伽利略进行科学研究的方法是什么？,“近代科学之父”伽俐略,答案：注重实验和观察,1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有颗叫“伽利略卫星”。,木星和它的伽利略卫星,他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。年多后，伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！,这座堪称世界建筑史奇迹的斜塔，不仅以它“斜而不倒”闻名天下，还因为1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们称为“近代科学之父”，伽俐略用来做实验的斜塔因而更加遐迩闻名。,伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯,1633年，罗马召令伽里略到罗马受审，强迫他签字“悔过”并放弃哥白尼学说。伽利略受审近300年后，罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的。,A、创制了天文望远镜，发现了许多星体。B、为日心说找到了有力证据,2.伽利略:,（1）主要贡献：,C、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。,影响：,B、为牛顿经典力学的创立奠定了基础。,（2）地位：,被誉为“近代科学之父”。,A、开辟了天文学的新时代,D、发现了自由落体定律.,牛顿的经典力学,牛顿是一位伟大的科学家。数学界，他总结出了微积分；在物理界，他总结出了万有引力定律以及经典力学的三大定律；在光学方面，他最早发现了白光的组成，指出了色散的本质。1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上镌刻着：让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！,1643-1727,后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。,1643年1月4日，伽利略逝世的这一天，牛顿出生，只有三磅重，谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位科学巨人，并且竟活到了85岁。原希望他成为一个农民，但牛顿本人却无意于此。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。牛顿的好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。,“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。,“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”牛顿在临终前对自己的生活道路这样总结,1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确，大胆猜想计算结果之所以不理想，,是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。,海王星和冥王星的发现,一、天文学：1、哥白尼 2、伽利略二、物理学：牛顿1、成就：,数学,物理,万有引力定律,力学三大定律（自然哲学的数学原理1687）,微积分（德国 莱布尼茨）,A（自然科学角度）为经典物理学和天文学奠定了基础，标志着人类科学时代的开始；B（生产力和社会发展角度）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命；C（哲学角度）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定基础。,2、影响：,达尔文与进化论,基督教和科学研究二者必然发生矛盾和冲突。最著名的有两大争论，一是围绕日心说与地心说的争论，二是围绕生物进化论的争论。,背景：1，19世纪以前，神创论占统治地位，世界各地的人们普遍把生物的起源归结于某种神力的作用。2，基督教神学宣扬上帝造人说成为教会禁锢人们思想的天经地义的教条。,达尔文创立进化论,英国人达尔文（18091882）,22岁就到“贝格尔号”作环球旅行 5年间（1831起）他收集了大量动植物资料为达尔文主义打下了坚实的基础,1859年发表物种起源，建立起以自然选择为基础的生物进化理论,在这部书里，达尔文旗帜鲜明地创立了“进化论”的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。,（1）遗传与变异,有遗传物种才能稳定存在；有变异生物界才会绚丽多彩；即世界上没有两个生物个体是完全相同的，并且这种变异是随机产生的，是可遗传的变异。,各种生物都有极强大的生殖力，但是，自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。,（2）繁殖过剩,（3）生存斗争,生物存在着繁殖过剩现象，出现了生存斗争，种内斗争种间斗争生物与非生物之间的斗争,（4）适者生存,物竞天择,适者生存,从反动教会到封建御用文人都狂怒了，群起攻之，诬蔑达尔文的学说“亵渎圣灵”，触犯“君权神授天理”有失人类尊严。,达尔文被邀赴宴。宴会上，他恰好和一位年轻美貌的女士并排坐在一起。“达尔文先生，”坐在旁边的这位美人带着戏谑的口吻向科学家提出疑问，“听说你断言，人类是由猴子变来的。我也是属于你的论断之列吗？”那当然喽！”达尔文看了她一眼，彬彬有礼地答道。“不过，您不是由普通猴子变来的，而是由长得非常迷人的猴子变来的。”,达尔文和他的进化思想,我是达尔文的斗犬，我准备接受火刑，如果必要！我真正磨利我的牙爪，以备来保卫这一高贵的著作！,物种起源一书创立了生物进化论，给唯心主义的特创论以毁灭性的打击。但是，关于人类的起源这个十分敏感的问题，达尔文在物种起源一书中并没有明确地给予回答，只在该书的结尾中提到一句：“人类的起源和历史也将由此得到许多启示。”年轻的博物学家赫胥黎一下子就敏锐地认识到了进化论所具有的革命意义和科学价值，他把物种起源一书比作黑暗中照亮人们前进的闪电。1863年发表人类在自然界中的位置，进一步从解剖学的角度论证了人猿同祖的学说。从此，进化论逐渐被科学界普遍接受。就这样，人猿同祖论首次被赫肯黎提了出来。这是人类起源认识史上一个新的里程碑。,托马斯赫胥黎,一、天文学：1、哥白尼 2、伽利略二、物理学：牛顿三、生物学1、代表作：2、主要观点：3、影响：从根本上改变了了19世纪绝大多数人对和在中位置的看法，是对的颠覆。,达尔文与进化论,物种起源,人类的起源,生物进化理论物竞天择、适者生存,生物界,生物界,人类,上帝造人说,达尔文进化论的历史意义 红对勾,1.右图是波兰首都华沙的一座纪念碑，纪念的是近代一位杰出的天文学家，他的主要成就是A提出“日心说”B发现行星沿椭圆形轨道绕太阳运行的规律C发现了木星的四颗卫星 D提出宇宙没有固定的中心,解析：从“波兰”“天文学家”和图片信息，可看出此人是哥白尼，其主要贡献是提出了“日心说”。答案：A,2.右图是2009国际天文年标识。为了纪念某位科学家将望远镜用于天文观测四百周年，国际天文学联合会（IAU）决定将2009年定为以“探索我们的宇宙”为主题的国际天文年，这是一次天文学及其社会、文化贡献的全球庆典。与之相关的这位科学家是 A牛顿 B达尔文 C哥白尼 D伽利略,解析：17世纪初，伽利略利用自己制造的望远镜发现了许多肉眼看不到的星体，他是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。答案：D,3，达尔文发表的物种起源发表后，引起了宗教势力的强烈反对，他们叫嚣“打倒进化论”、“粉碎达尔文”等，右图即当时讽刺达尔文的漫画。这说明了（）达尔文的进化论给上帝创造万物说以沉重一击 达尔文的进化论动摇了宗教神学的根基达尔文的进化论反映了封建贵族的要求达尔文的进化论具有严密的科学性A B C D,A,童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。,瓦特与蒸汽机,“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。”罗尔特詹姆斯瓦特,改良的蒸汽机原理图,蒸汽机推动世界工业进入了“蒸汽时代”。瓦特由于这样一个划时代的伟大发明，从一个一贫如洗的无名小卒，一下子成为一个名利双收的大人物了。他成为爱丁堡皇家学会、伦敦皇家学会和法兰西学院的成员，还被选为法国科学院的名外籍院士之一。伦敦公众为他在有名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。他的芳名将永远刻在人类的历史。,一、天文学：1、哥白尼 2、伽利略二、物理学：牛顿三、生物学：达尔文四、能源领域的革命1、瓦特与蒸汽机（1）背景：（2）意义：,英国工业革命开始，需要高效新动力的支撑与推动,A、解决了工业革命的动力问题B、最终使工厂摆脱了自然条件的限制，加快了工业化的步伐。C、推动了火车、轮船等新交通工具的出现，加强了各地的交流和联系。,概括：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”,蒸汽机的应用,一个大雪天的夜晚,爱迪生的妈妈突然生病了,爸爸急忙找来医生。医生说：“你妈妈得了急性阑尾炎，需要开刀做手术”。那时候只有油灯没有电灯，油灯的光线很暗，一不小心就会开错刀。爱迪生突然想起一个好办法，他把家里所有的油灯全都端了出来，再把一面镜子放在油灯的后面，让医生顺利的做完了手术。医生说：“孩子你是用你的智慧和聪明救了你的妈妈。”爱迪生拉着妈妈的手说：“妈妈我要制造一个晚上的太阳。”,爱迪生与电的应用,爱迪生只念过三个月的小学。学校老师说他“愚呆”，他不得不退学回家。当过乡村教师的母亲并不相信这一点，亲自做他的教师，引导他去读一些书。爱迪生很喜欢科学。他很小就在自己家的地窖里，建起了一个小实验室。他把平时省吃俭用的钱，全部花在仪器上。但光靠这个钱是不能满足试验需要的，于是，他就到火车上当卖报童。后来，他发现火车上行李车厢中有一间吸烟室未用，他就把家中地窖里的试验品搬到这上来，坚持做化学试验。有一天，火车摇晃，行李滑下来，把他试验用的一支磷杆摔到地下，车厢立即着火。火被赶到现场的人扑灭了，可是车长却打聋了他的耳朵，造成终身残废。爱迪生所走过的道路是不平坦的。他当过电报生。在书摊和图书馆消磨很多精力。但由于几次失业，最后不得不到纽约投奔朋友。他口袋里连一个小钱也没有。他饿急了，只好向人讨了点茶水喝，这是他到纽约后的第一顿饭。饥因交加的爱迪生，容仪拙陋，衣着褴褛，被人看不起。一个偶然机会他很快帮助人家修好了一台机器，而被留下来，这才找到了工作。逐步走上了科学研究的道路。,为了选择做灯丝用的物质，爱迪生共对1600种不同的材料进行试验，仅植物类的炭化试验就达6000多次。他的试验笔记簿多达200多本，共计40000余页，先后经过3年的时间。他每天工作十八、九个小时。甚至在1871年圣诞节他结婚的那一天，竟因工作忘记了新娘子，让妻子玛丽小姐在洞房中空等了一夜。最后发明了白热电灯竹丝电灯。直到1908年发明用钨做灯丝后才代替它。爱迪生在科学研究的道路上，步履坚实，用心维艰，的确花费了巨大的体力与心力。爱迪生被视为当代最多发明物的人，拥有1093项专利在他名下。,“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”,“最大的浪费莫过于浪费时间了。”“人生太短暂了，要多想办法，用极少的时间办更多的事情。”爱迪生的发明：电灯 电报 电话 电车 电梯 留声机 蓄电池 打字机 甚至与电力无关的橡皮、水泥,爱迪生不仅在科学领域里发明了大量东西，还善于机智地回答记者们提出的各种古怪的问题。一次，有个记者问他是否应该给一座正在修建的大教堂装个避雷针。他毫不犹豫地答道：“当然。因为上帝往往是粗心大意的嘛！”记者又问他是怎样想象上帝的，爱迪生说：“先生，没有质量，没有重量，没有形状的东西是无法想象的！”1931年10月18日，爱迪生在西奥伦治逝世，终年84岁，1931年10月21日，全美国熄灯以示哀悼。那天夜晚，连自由女神高举的火把也熄灭了，为了纪念这位为人们点燃了二十世纪的灯火的伟大发明家！,四、能源领域的革命1、瓦特与蒸汽机第一次工业革命“蒸汽时代”2、爱迪生与电的应用第二次工业革命“电气时代”（1）背景（2）爱迪生对电力广泛应用的贡献（3）影响,A、现代工业生产的动力和能源要求B、科学新发现的推动（电磁感应现象的发现，法拉第）,C、发电机的发明电气时代到来标志（1870年，格拉姆）,成就：电灯、电报、电话、电影等,提供更为强大的动力，掀起第二次工业革命推动了社会变革和文明进步，改变了人们的生活方式，将人类社会带进电气时代,蒸汽机的发明和电气技术的应用带来的影响（世纪金榜P144）,知识归纳,知识归纳,