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第四章  文化素養(yǎng) 第一節(jié)  中外科技常識(shí)

考綱要求：

1、了解中外科技發(fā)展史上的代表人物及其主要成就。

2、了解一定的科學(xué)常識(shí)，熟悉常見的科普讀物。

本節(jié)內(nèi)容：

一、科學(xué)技術(shù)的歷史；二、現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展和主要成就

三、科學(xué)常識(shí)四、科普讀物及科普常識(shí)

知識(shí)點(diǎn)一、科學(xué)技術(shù)的歷史

一、科學(xué)技術(shù)史概述

定義：是關(guān)于科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué)。綜合性學(xué)科。

研究對(duì)象：1、科學(xué)技術(shù)內(nèi)在的邏輯關(guān)系和發(fā)展規(guī)律。

2、科學(xué)技術(shù)與整個(gè)社會(huì)中各因素的相互聯(lián)系和相互制約的辯證關(guān)系。文化、社會(huì)制度、生產(chǎn)方式等。

二、西方的科技史研究

1、18世紀(jì)中葉興起。

法國 滿德拉 《數(shù)學(xué)史》普利斯特里  《電學(xué)的歷史響現(xiàn)狀——最早的實(shí)驗(yàn)》

英國  惠威爾  《歸納科學(xué)的歷史》（1837年），第一部科學(xué)史專著。

2、20世紀(jì)二、三十年代，形成為一門獨(dú)立學(xué)科。理論化，較完整體系。

（1）科學(xué)史家寫出一系列綜合科學(xué)史著作

薩頓  綜合科學(xué)史研究規(guī)劃和綱領(lǐng)  科學(xué)史領(lǐng)域的綜合

沃爾夫  《十六、十七世紀(jì)科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史》

丹皮爾   《科學(xué)史》

（2）在大學(xué)創(chuàng)立科學(xué)史系或科學(xué)史專業(yè)。

1928年 首次國際科學(xué)史大會(huì)召開

1936年  李約瑟  英國劍橋大學(xué)

三、中國的科技史研究

1、古代科技史未成理論體系。

《泉河史》《醫(yī)史》《疇人傳》

2、五四前后開始用近代科學(xué)觀點(diǎn)方法進(jìn)行科學(xué)史的分析處理。

3、新中國以后取得發(fā)展。

1980年召開科技史學(xué)術(shù)會(huì)議，成立中國科學(xué)技術(shù)史學(xué)會(huì)，新局面。

知識(shí)點(diǎn)二、現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展和主要成就

一、現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展和主要成就

1、19世紀(jì)末物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)

（1）x射線的發(fā)現(xiàn)

1895年12月28日  德國  物理學(xué)家  倫琴 

（2）天然放射性的發(fā)現(xiàn)

1896年1月  法國物理學(xué)家 貝克勒爾  最早發(fā)現(xiàn)鈾的放射性現(xiàn)象

居里夫人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)鈾的放射性。后居里夫婦一起相繼找到新放射性元素釙和鐳。

（3）電子的發(fā)現(xiàn)

1897年，英國  湯姆遜  發(fā)現(xiàn)原子中的基本成份——電子。

三大發(fā)現(xiàn)的意義：打開了原子結(jié)構(gòu)的大門，否定了原子不可分、元素不可變的傳統(tǒng)觀念，揭開了人類向微觀世界進(jìn)軍的序幕。

2、相對(duì)論的創(chuàng)立

愛因斯坦   狹義相對(duì)論標(biāo)志《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》（1905年），廣義相對(duì)論《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》（1916年）狹義相對(duì)論最著名的推論是質(zhì)能公式e=mc2，它可以用來計(jì)算核反應(yīng)過程中所釋放的能量，并導(dǎo)致了原子彈的誕生。而廣義相對(duì)論所預(yù)言的引力透鏡和黑洞，也相繼被天文觀測所證實(shí)。

這一理論被后人譽(yù)為20世紀(jì)人類思想史上最偉大的成就之一。

3、量子理論

（1）普朗克的量子論

他提出輻射是由一份份能量組成的假說。

（2）愛因斯坦的光量子論

（3）玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論

（4）德布羅意的物質(zhì)波

（5）量子力學(xué)的建立

德國海森堡創(chuàng)立的“矩陣力學(xué)”和奧地利薛定諤創(chuàng)立的“波動(dòng)力學(xué)”，統(tǒng)稱量子力學(xué)

量子力學(xué)是研究微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。使人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步；量子理論和相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。

二、現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展和主要成就

1、元素周期律的科學(xué)闡述及其發(fā)展

門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表。

元素個(gè)數(shù)： 1869年，66個(gè)；1894年，75個(gè)；1945年，92個(gè)。

2、化學(xué)鍵理論的建立和發(fā)展

形成新的學(xué)科——量子化學(xué)，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)鍵理論。1927年，德國海特勒和化敦合作，建立新的化學(xué)鍵概念。化學(xué)鍵是分子內(nèi)或晶體內(nèi)相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子(或離子)間強(qiáng)烈的相互作用力的統(tǒng)稱。

三、現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展和主要成就

1、現(xiàn)代宇宙論的建立和發(fā)展

1917年，愛因斯坦發(fā)表宇宙學(xué)論文，提出有限無邊的宇宙模型，開創(chuàng)了現(xiàn)代宇宙學(xué)的研究。

1927年，比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特，建立膨脹宇宙模型。

1946年，美國伽莫夫提出宇宙大爆炸理論。

2、20世紀(jì)60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)

（1）類星體的發(fā)現(xiàn)

1963年，美  施米特  發(fā)現(xiàn)類似恒星的光點(diǎn)

（2）脈沖星的發(fā)現(xiàn)

由休伊什和貝爾觀測到

（3）星際分子的發(fā)現(xiàn)

美國  湯斯  發(fā)現(xiàn)存在于星際空間的分子

（4）3k微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)

美國  彭齊亞斯和威爾遜  發(fā)現(xiàn)均勻分布在天空背景上的3k微波背景輻射。

例題：從公元前6世紀(jì)到公元1000年，我國在世界重大科技成就中所占的比例約達(dá)50%—70%，出現(xiàn)這種狀況的原因不包括（   ）。

a.封建制度的確立和發(fā)展

b.國家較長時(shí)間內(nèi)處于統(tǒng)一或局部統(tǒng)一狀態(tài)

c.社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)外交往頻繁

d.中華民族勤勞勇敢，比世界上其他民族更富有智慧

【答案】d

 

（2013下半年）創(chuàng)立元素周期表的科學(xué)家是（）

a.門捷列夫 

b.波義耳

c.居里夫人 

d.波爾

【答案】a

 

知識(shí)點(diǎn)三、科學(xué)常識(shí)

1、諾貝爾獎(jiǎng)

是世界上最著名、學(xué)術(shù)聲望最高的國際大獎(jiǎng)。是以瑞典化學(xué)家諾貝爾的部分遺產(chǎn)為基金創(chuàng)立。

五大獎(jiǎng)項(xiàng)：物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平。

1901年首次頒發(fā)。

2、中國五大科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

國家自然科學(xué)獎(jiǎng)

國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)

國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)

中國人民共和國國際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)

3、仿生學(xué)

屬于生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間的邊緣學(xué)科，把各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機(jī)理作為生物模型進(jìn)行研究。

4、農(nóng)業(yè)技術(shù)

（1）生物農(nóng)業(yè)

不施化肥、不噴殺蟲劑

（2）生態(tài)農(nóng)業(yè)

合理組合農(nóng)、林、牧、漁和加工業(yè)等量比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益統(tǒng)一的新型農(nóng)業(yè)體系。

（3）持續(xù)農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，避免大量使用化肥、農(nóng)藥、毀林開荒、破壞性耕作、濫用土地

（4）白色農(nóng)業(yè)

應(yīng)用高科技開發(fā)，依靠人工能源不受氣象和季節(jié)的限制

（5）綠色食品及標(biāo)志

無污染、安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)的食品

三部分構(gòu)成：上方的太陽、下方的葉片、中心的蓓蕾，為正圓型，意為保護(hù)。

5、蒸汽機(jī)

1769年  瓦特 

1807年  富爾頓用來驅(qū)動(dòng)輪船

6、通信

1876年  貝爾發(fā)明電話

意大利工程師馬可尼在1895年發(fā)明無線電報(bào)。l899年3月28日，他成功地實(shí)現(xiàn)了無線電通信。

1973年  在美國紐約實(shí)現(xiàn)無線通訊

哈羅德·羅森發(fā)明地球同步衛(wèi)星。1964年  第一次通過衛(wèi)星收看電視。

1969年，出現(xiàn)國際互聯(lián)網(wǎng)。1995年為國際互聯(lián)網(wǎng)年。

7、電視

1928年，英國貝德 彩色電視顯像管。1957年，美國公開播放彩電。

8、人造衛(wèi)星

1957年10月4日由蘇聯(lián)研制成功發(fā)射

9、機(jī)器人的誕生

1959年美國人英格伯格和德沃爾制造出第一臺(tái)工為機(jī)器人。

10、信用卡

1950年，美國  麥克納馬拉發(fā)明信用卡。

11、激光

1960年，查爾斯·托尼斯

12、納米技術(shù)

就像毫米、微米一樣，是長度單位，相當(dāng)于10的負(fù)9次方米，即一米的十億分之一。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1—100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種具有特殊性能的材料，即為納米材料。

13、熱力學(xué)三定律
　　熱力學(xué)第一定律即能量守衡與轉(zhuǎn)化定律，其內(nèi)容為：在任何孤立的系統(tǒng)中，不論發(fā)生何種變化，無論能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一部分物質(zhì)傳遞給另一部分物質(zhì)，系統(tǒng)的總能量守恒。
　　熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容：熱能的傳遞具有不可逆性，即在沒有外界作用的情況下，熱能只會(huì)從熱體傳向冷體，而不可能從冷體傳向熱體。
　　熱力學(xué)第三定律是系統(tǒng)的熵在絕對(duì)零度時(shí)為零，即不存在任何的無序。

14、電磁理論

麥克斯韋方程組是麥克斯韋建立的描述電場與磁場的四個(gè)方程。在麥克斯韋方程組中，電場和磁場已經(jīng)成為一個(gè)不可分割的整體。該方程組系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的基本規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論，是經(jīng)典物理學(xué)最引以為自豪的成就之一。

15、克隆技術(shù)

“克隆”本意是無性繁殖，它不靠性細(xì)胞而是生物的體細(xì)胞進(jìn)行繁殖。它是利用生物技術(shù)由無性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組的后代的過程。1996年7月5日克隆羊“多利”。

16、軟件產(chǎn)業(yè)
　　在21世紀(jì)，世界范圍內(nèi)的信息處理和知識(shí)處理業(yè)務(wù)空前活躍，軟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)產(chǎn)業(yè)的成長將加快步伐；大量遍及各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫、信息庫、知識(shí)庫將普遍建成并廣泛應(yīng)用?；拒浖?、應(yīng)用軟件、智能軟件、專家系統(tǒng)等軟件產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全中將占有越來越突出的地位。

17、空間技術(shù)
　　空間技術(shù)是探索、開發(fā)和利用宇宙空間的技術(shù)，又稱為太空技術(shù)和航天技術(shù)。目的是利用空間飛行器作為手段來研究發(fā)生在空間的物理、化學(xué)和生物等自然現(xiàn)象。
　　空間技術(shù)自20世紀(jì)50年代崛起以來，空間技術(shù)取得了重大的成就，其中各類衛(wèi)星大顯神通。我國也成功地研制出了神五、神六、神七載人飛船，并成功地實(shí)現(xiàn)了太空漫步。

 

（2013下半年）下列選項(xiàng)中，由美國發(fā)明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾發(fā)明的是（）

a.天文望遠(yuǎn)鏡 

b.互聯(lián)網(wǎng) 

c.電子計(jì)算機(jī) 

d.電話

【答案】d

 

（2012下半年）下列選項(xiàng)中，發(fā)明地動(dòng)儀的是(   )

a.哥白尼

b.畢異

c.張衡

d.布魯諾

【答案】c

知識(shí)點(diǎn)四、科普讀物及科普常識(shí)

一、科普讀物

《百科全書》《十萬個(gè)為什么》《時(shí)間簡史》《法布爾昆蟲記》《中國地理》《我們愛科學(xué)》

二、科普常識(shí)

1、天文基本常識(shí)

（1）太陽系以太陽為中心天體，八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星）圍繞太陽公轉(zhuǎn)。地球有約46億年歷史，自西向東自轉(zhuǎn)。

（2）銀河系是一個(gè)由群星和彌漫物質(zhì)集成的龐大天體系統(tǒng)。銀河系是我們地球和太陽所在的恒星系統(tǒng)，是一個(gè)擁有一、兩千億顆恒星，除仙女星系外最大的巨星系。

（3）光年是光行走一年的距離，是長度單位。一光年等于94650億公里

（4）太陽是離地球最近的恒星，月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。

（5）月球由巖石構(gòu)成，不發(fā)光，反射太陽光，月球引力是造成地球海洋潮汐的主要原因。

（6）彗星由雪和塵埃構(gòu)成，當(dāng)靠近太陽時(shí)，因被加熱，雪化成水蒸氣而形成彗尾。

（7）流星是塵埃顆料和巖石碎聲被地球引力捕獲，進(jìn)入大氣層，與大氣摩擦形成。

（13）小行星帶位于火星和木星軌道之間，成寬帶狀運(yùn)行。

2、地理基本常識(shí)

（1）地球構(gòu)成：地殼、地幔、地核。表面海洋占71%，陸地29%，地球自轉(zhuǎn)一周大約為23小時(shí)56分。

（2）地球由六大板塊構(gòu)成：亞歐、美洲、非洲、太平洋、印度洋和南極洲。

（3）四個(gè)主要火山帶：環(huán)太平洋、地中海、大西洋海嶺、東非。最活躍的火山：夏威夷的基拉韋厄火山

（4）三大地震帶：環(huán)太平洋、歐亞、海嶺地震帶

（5）洋流分暖流、寒流兩種。

（6）里海是世界上最大的湖；貝加爾湖是世界上最深的湖。尼羅河是世界上最長的河；中國的長江、黃河分別排第三、第六位。

（7）極光是人們能用肉眼看得見的唯一的超高層大氣物理現(xiàn)象。極光出現(xiàn)集中于南、北極地區(qū)。

（8）世界上的氣候分為熱帶、溫帶、極地三大區(qū)域。晝夜溫差，海洋要小于陸地。

3、人體常識(shí)

（1）人體由206塊骨頭構(gòu)成。

（2）牙齒比骨硬，琺瑯質(zhì)是牙體最硬的物質(zhì)，一般，人成年后有32顆牙齒。

（3）皮膚是人體最大的器官。

（4）眼睛：視網(wǎng)膜有感光細(xì)胞，角膜作用是投射圖像，晶狀體將圖像聚焦。

（5）舌能分辨味是因?yàn)樯囝^上的味蕾。

4、生物基本常識(shí)

（1）生物的分類標(biāo)準(zhǔn)：界、門、綱、目、科、屬、種

（2）生物分為五界：動(dòng)物、植物、真菌、原核生物和原生生物。

（3）動(dòng)物細(xì)胞由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成，植物細(xì)胞則在外層多了一層細(xì)胞壁。

（4）苔類和蘚類植物是地球上最早的植物，裸子植物是地球上最早以種子繁殖后代的陸地植物。

（5）在所有動(dòng)物種類中，無脊椎動(dòng)物占90%以上。

（6）魚類用鰓呼吸；爬行動(dòng)物、哺乳動(dòng)物、鳥類都是用肺呼吸。

（7）完全變態(tài)：卵——幼蟲——蛹——成蟲；不完全變態(tài)：卵——若蟲——成蟲

（8）食物鏈包括：生產(chǎn)者（綠色植物）、初級(jí)消費(fèi)者（草食動(dòng)物）、二級(jí)消費(fèi)者（肉食動(dòng)物）、分解者（真菌、細(xì)菌分解死亡有機(jī)物）

（9）雜交水稻：20世紀(jì)70年代，袁隆平第一個(gè)開發(fā)出可以廣泛種植的雜交水稻。

（10）細(xì)胞理論：德國植物學(xué)家施萊登提出細(xì)胞是一切植物機(jī)構(gòu)的基本單位，德國動(dòng)物學(xué)家把這一觀點(diǎn)擴(kuò)大到動(dòng)物界，正式建立細(xì)胞學(xué)說。細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立是19世紀(jì)最偉大的三大發(fā)現(xiàn)之一。細(xì)胞是由膜包圍著的含有細(xì)胞核(或擬核)的原生質(zhì)所組成，是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，也是生命活動(dòng)的基本單位。

（11）達(dá)爾文提出以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化理論，被恩格斯列為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。

（12）dna，又稱脫氧核糖核酸，是染色體的主要化學(xué)成分，同時(shí)也是組成基因的材料，有時(shí)被稱為“遺傳微?！薄?/span>

（13）基因是指攜帶有遺傳信息的dna或rna序列，也稱為遺傳因子，是控制性狀的基本遺傳單位。

（14）人類基因組共有22對(duì)常染色體和l對(duì)性染色體，性染色體又分為x染色體與y染色體。

5、物理基本常識(shí)

（1）“秤砣小，壓千斤”根據(jù)的杠桿平衡原理

（2）“真金不怕火煉”是因?yàn)榻鸬娜埸c(diǎn)是1068℃，而一般火焰的溫度為800℃，小于金的熔點(diǎn)。

（3）“開水不響，響水不開”因?yàn)樗序v前大部分氣泡在水內(nèi)破裂，并與容器產(chǎn)生共鳴，聲音大。沸騰后，氣泡上升到水面才破裂，所以聲小。

6、化學(xué)基本常識(shí)

（1）醫(yī)療上用作x射線透視腸胃的內(nèi)服藥劑，俗稱“鋇餐”，其化學(xué)名稱是硫酸鋇。

（2）84消毒液的主要成分是次氯酸鈉。

（3）醫(yī)用生理鹽水的濃度是0.9%，醫(yī)用酒精的濃度是75%。

（4）吸煙致癌的主要原因是煙草中含有尼古丁和苯并芘。

（5）金飾品常用k表示其含金量，1k含金量為4.166%，18k含金量為75%，千足金為99.9%。

 

（2013下半年）達(dá)爾文在《物種起源》中闡述的主要內(nèi)容是（）

a.基因理論 

b.條件反射 

c.進(jìn)化論 

d.細(xì)胞學(xué)說

【答案】c

 

（2012下半年）我們?nèi)粘Ｉ钪械奶妓犸嬃希妓犸嬃现械闹饕镔|(zhì)是( )

a.氮?dú)?/span>

b.一氧化碳

c.二氧化碳

d.氧氣

【答案】c

（6）水晶和瑪瑙的主要成分是二氧化硅。