現(xiàn)代科學技術概論復習重點要點

1、考點一、 科學和技術的概念一、科學的根本概念3、第三，科學是社會開展的實踐力?？茖W不僅是知識生產(chǎn)活動和知識體系，而起到改造客觀世界的作用。二、技術的根本概念1、狹義的理解，只把技術限制在工程學的范圍內(nèi)，如機械技術、電子技術、化工技術、建筑技術等；2、廣義的理解，那么把技術概念擴展到社會、生活、思維的領域。人類在對自然、社會進展調(diào)節(jié)、控制、改造的知識、技能、手段、規(guī)那么方法的集合。三、 科學與技術的關系又有著相互依存、相互轉化的密切關系。1、科學與技術的內(nèi)在聯(lián)系它們互為前提、互為根底。科學中有技術，技術中有科學?，F(xiàn)代科學技術的關系表現(xiàn)在：A、現(xiàn)代科學是高技術之母，是技術的先導和發(fā)源地，科學為技術

2、研究提供了理論根底，開辟了新的技術研究領域，為技術創(chuàng)新作好了各種知識準備。技術的開展為科學研究提供了物質根底和新的探索手段，科學研究成果通過技術應用物化為直接的生產(chǎn)力。2、科學與技術的區(qū)別A、科學與技術的構成要素不同科學的要素是概念、范疇、定律、原理、假說。技術的要素分為兩類：一B、科學與技術的任務不同控制自然，創(chuàng)造人工自然物。C、科學與技術所要解決的問題不同科學主要解決是什么和為什么的問題；技術主要解決做什么和怎么做的問題。D、科學與技術的研究過程不同科學研究的目標有較大不確定性，往往難以預見在未來會作出什么發(fā)現(xiàn)，的步驟和經(jīng)費預算，技術開發(fā)工作的方案性比擬強。E、科學與技術的勞動特點不同的獨

3、創(chuàng)性，但是，其活動的集體性較強。F、科學與技術的成果的表現(xiàn)形式不同用?？键c二、科學研究及其類型科學研究是創(chuàng)新和整理、修改知識，以及開拓知識新用途的探索過程?？茖W研究工作可按其性質、目的和過程進展分類，一般按過程分為根底研究根本目標是推動科學認識的開展，是比擬純粹的科學研究，是國家科學潛力和水平的重要標志。應用研究是運用根底研究的成果和有關知識為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、要標志。開發(fā)研究的根底，標志一個國家或企業(yè)創(chuàng)新和開發(fā)新產(chǎn)品的能力?？键c三、自然科學的研究對象自然科學是研究自然界的物質形態(tài)、構造、性質和運動規(guī)律的科學。研究對象是指自然界中的物質形態(tài)，構造、性質和運動規(guī)律一、物質對象1、實物對象與非實

4、物對象2、天然對象與人造對象：3、現(xiàn)實對象與潛在對象：二、物質運動物理運動物理學化學運動-化學生命運動-生命科學地球運動地學宇宙天體運動- -天文學考點四、自然科學的特征與屬性一、 科學知識的客觀真理性自然科學的研究對象是自然界的各種物質客體的構造和運動形式?？茖W的任務就是提醒物質運動的客觀規(guī)律，到達真理性的認識。科學必須從事實出發(fā)，按世界的本來面貌反映世界，不允許毫無根據(jù)的臆造和假設。二、 科學認識形式的抽象性科學雖然以自然界為研究對象，但它并不停留在對自然現(xiàn)象的直觀描述階段。它要透過紛繁復雜的外表現(xiàn)象提醒其內(nèi)在的本質，進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。為此，就要經(jīng)過去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的抽象

5、過程，并以概念、范疇、原理等形式確定下來。三、科學內(nèi)容的無階級性自然科學是生產(chǎn)斗爭和科學實驗的產(chǎn)物，它的內(nèi)容與社會經(jīng)濟根底的要求沒有什么關系。四、科學勞動的探索性既然科學是對自然界運動規(guī)律的反映，而自然界又處于永不休止的變化之中，所以，科學活動總是處于積極探索的過程之中?？茖W大廈的建立，是一項永遠不會完結的工程，人類總得有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造、有所創(chuàng)造、有所前進，而不會窮盡終極真理。五、科學理論的解釋性科學來源于實踐，再回到實踐中去承受檢驗，科學要對人們在生產(chǎn)供系統(tǒng)的、嚴密的、有根據(jù)的解釋。六、科學理論的預見性人們一旦掌握了客觀規(guī)律，就能夠預見它的開展進程和結局?？茖W預見是人們能動性的表達，是人類

6、利用自然的實踐活動獲得成功的前提?？键c四、三大發(fā)現(xiàn)X射線的發(fā)現(xiàn) (1895天然放射性的發(fā)現(xiàn)考點五、原子構造模型1661年英玻意耳 提出元素概念1803年 道爾頓原子學說 實心球模型1811年意阿伏伽德羅提出分子概念1860年 確立原子分子論1869年門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律1903年 湯姆遜模型1911 盧瑟福模型葡萄干蛋糕模型軌道模型1913 玻爾分層排布模型 行星模型1916年索末菲 電子云模型（1）電子的發(fā)現(xiàn)J.J.湯姆孫 學獎1897年4月30日，湯姆孫在英國皇家學會演講時宣布發(fā)現(xiàn)了電子。和二十世紀之交的三大發(fā)現(xiàn)之一，湯姆生被譽為“電子之父。發(fā)現(xiàn)電子的意義是：1. 肯定了陰極射線是帶負電

7、的粒子；2. 提醒出原子內(nèi)部含有帶正電的局部和帶負電的局部；2原子構造探索A 葡萄干蛋糕模型“電子浸浮于均勻連續(xù)正電球體中模型 1904 的總電量與液體的總電量等值反號，原子對外顯電中性。模型成功之處在于: 解釋了原子電中性；解釋了原子為什么會發(fā)光；據(jù)此模型可以估計原子的大小為10 cm-8得出原子中電子的數(shù)目等于周期表中原子序數(shù)的結論討論了電子在原子內(nèi)的分布模型缺陷所在:B 原子有核模型關于正電荷在原子內(nèi)的分布情況的猜想此模型建立在盧瑟福a粒子散射實驗根底上小質量較大的帶正電的核，原子的全部正電荷以及它99%以上的質量都集中在這個核上，帶負電的電子那么以某種方式分布于核外的空間中。模型成功之

8、處在于:解釋了a模型缺陷所在:無法解釋原子的穩(wěn)定性；無法解釋原子的線狀光譜；對電子位置、核外電子云之謎所引起的佯謬束手無策。C 玻爾模型N-玻爾Niels Bohr 18851962丹麥物理學家，因開展量子理論并用于原子構造、原子輻射研究的成果獲1922年獲諾貝爾物理學獎。1913年玻爾建立在原子有核模型根底上時，電子不輻射能量，一個軌道對應一個能量值模型成功之處在于:解釋了原子的穩(wěn)定性；說明了原子的線性光譜。模型缺陷所在:不能說明多電子原子的光譜和氫光譜的精細構造；對能級的描述很能粗略，只有一個量子數(shù)；不能解釋原子核形成分子化學鍵的本質。上量子條件的混合物。D 電子云ElectronClou

9、d索末菲1916年1. 電子軌道是橢圓形而不是圓形的，核位于這個橢圓的一個焦點上；2. 電子運動的軌道不應當在同一平面上，應推廣到三維空間；3. 提出空間量子化的概念。波粒二象性與電子云1. 玻爾理論提出十年后，人們認識到原子里面的電子就其運動的根本特征象性。2. 微觀粒子的運動軌道我們不可能確切地知道，只能知道它們在核外某區(qū)子云，根本沒有“軌道的概念?？键c六 等離子態(tài)和超導態(tài).考點七、核反響考點八、生命的根本特征1生命表現(xiàn)為化學成分的同一性和復雜有序的物質構造構成的根本物質都是自然界中普遍存在的碳、氫、氧、氮、磷、硫、鈣等元素，以游離態(tài)或化合態(tài)的形式構成了具有生命的生物體，而這些成分單獨存在

10、時并不具有生命，只有建立了有序的構造，形成細胞，才能表現(xiàn)出生命的特征。2生命能自我繁殖物物種都能把種的特征代代相傳，生物具有遺傳性。3生命繁殖存在遺傳和變異生與自己不同的后代，叫“變異。通過遺傳把生物體適應環(huán)境的特性保存下去，同時通過變異產(chǎn)生新的特性以應付環(huán)境的變化或適應新的環(huán)境。4生命會生長發(fā)育穩(wěn)定的過程，在環(huán)境相對保持穩(wěn)定的條件下，生物的發(fā)育總是按一定的尺寸、一定的模式和一定的程序進展的。5生物需新陳代謝周圍環(huán)境進展物質和能量的交換，通過增加環(huán)境的無序來維持自身的有序，這一過程就是新陳代謝。6生命有應激反響己目的的反響，使自己趨利避害、趨吉避兇?？键c九、生物的多樣性1、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性2、

11、生物物種的多樣性3、遺傳的多樣性 )高技術是建立在現(xiàn)代科學技術全面開展根底上，處于當代科學技術前沿，響。領域：生物技術、信息技術、新能源技術、新材料技術、空間技術、海洋技術高技術的特征1、高智力。高技術是知識密集型技術，它的開展必須依靠創(chuàng)造性的智力勞動，依靠富有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的高素質人才，表達了高智力的特性。2、高投資。高技術的研究開發(fā)需要昂貴的設備和較長的研制周期，因而研制過程需要消耗巨額資金3、高競爭。高技術的時效性決定了誰先掌握技術、誰先開發(fā)出產(chǎn)品并搶先投放市場或用于戰(zhàn)場，誰就能獲得優(yōu)勢，占據(jù)主動。為此，世界軍事強國和大國都制定了高技術開展方案，試圖在世界高技術開展的競爭中占有一席之

12、地。4、高風險。高技術競爭的失敗，對企業(yè)而言，就意味著投資的失敗；對國家而甚至要以生命作為代價。5、高效益。高技術產(chǎn)品是高附加值產(chǎn)品，其形態(tài)是知識的物化形式，所以其價會影響。6、高滲透。高技術本身具有極強的綜合性和技術輻射性或滲透性，隱含著巨大為經(jīng)濟、國防、科學、技術、政治、外交和社會生活等各個領域開展變化的驅動力。7品性能更新的高速度。十二、基因工程二、1生命的核心基因基因是 DNA 遺傳信息傳遞給下一代。一種生物的所有基因稱為它的基因組。自摩爾根以來，等位形式，但基因內(nèi)部沒有可以再突變的更小的單位；基因是最小的作用單位，表現(xiàn)出重組。2基因工程的根本原理與方法 engineering是指按照

13、人類的需要，用現(xiàn)代遺傳學及分子 DNA DNA 分子輸入因工程是把一個生物體中有用的目的 DNA DNA 操作為核心技術被稱為基因工程。過程有以下五步：第一步：提取供體生物的目的基因或稱外源基因；成新的重組 DNA 分子。這一步往往需要對重組 DNA 分子進展克隆和篩選。 DNA DNA 分子轉化受體細胞，在受體細胞中復制和遺傳第四步：對那些吸收了重組 DNA 的受體細胞即獲得了外源基因的受體細胞即轉化子進展篩選和鑒定； DNA 表達，并通過發(fā)酵、細胞培養(yǎng)、養(yǎng)殖或栽培等，最終獲得所需要的遺傳性狀或表達出所需要的產(chǎn)物。3基因工程的應用DNA 的體外重組，一舉翻開了基因工程學大門，基因工程便一直受

14、到人們的高度關注，技術在不斷的完善，也日益顯示出了其不同尋常的應用價值。十三、克隆技術1997年2月23日，英國羅斯林研究所科學家維爾穆特Wilmut領導的研究小組宣布，已出生7個月的小羊多利是克隆羊。2、克隆技術的意義3、克隆技術背景下對人的思考人的身份、榮譽、尊嚴和價值。的有機組成局部，人的生存依賴于自然界，這是人的自然屬性。另一方面，人從會成員，人生活在這種關系和秩序之中，人因而獲得了社會屬性。人自己身上來了，矛盾從此產(chǎn)生。十五、激光技術1、激光器激光“受激輻射放大是通過強光照射激光發(fā)生介質，使介質內(nèi)部原子的電子獲得能量，受激而使電子運動軌道發(fā)生遷移，由低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。受激輻射 - 光

15、子射入物質誘發(fā)電子從高能階躍遷到低能階，并釋放光子。入射子誘發(fā)一個原子發(fā)射一個光子，最后就變成兩個一樣的光子 。激光器的構造1、激光工作介質 -發(fā)光物質激光的產(chǎn)生必須選擇適宜的工作介質，可以是氣體、液體、固體或半導體。在波長包括從真空紫外道遠紅外，非常廣泛。2、鼓勵源為了使工作介質中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉，必須用一定的方法去鼓勵原子體系，使處發(fā)介質原子，稱為電鼓勵；也可用脈沖光源來照射工作介質，稱為光鼓勵；還有激光輸出，必須不斷地“泵浦以維持處于上能級的粒子數(shù)比下能級多。3、諧振腔 (放大，選頻，選擇方向)有了適宜的工作物質和鼓勵源后，可實現(xiàn)粒子數(shù)反轉，但這樣產(chǎn)生的受激輻射射，一塊光大局部反射、少量透

16、射出去，以使激光可透過這塊鏡子而射出。被反射回到工作介質的光，繼續(xù)誘發(fā)新的受激輻射，光被放大。因此，光在諧振腔中來回振蕩，造成連鎖反響，雪崩似的獲得放大，產(chǎn)生強烈的激光，從局部反射鏡子一端輸出。激光的的特性1、單色性是最純的單色光波長、頻率2、方向性激光傳播時根本不向外擴散，定向發(fā)光。3、相干性激光的位相波峰和波谷很有規(guī)律，相干性好。4、亮度高能量在時空上高度集中激光的應用激光指示綠光(532nm)和藍紫光(405nm)等。激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進展切割、焊接、外表處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統(tǒng)應用最大的領域為激光加工

17、技術。激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：加工系統(tǒng)包括激光器、導光系統(tǒng)、加工機床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。加工工藝激光加工裝置包括切割、焊接、外表處理、打孔、打標、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。目前使用的激光器有金運YAG 激光器，金運 CO2激光器和半導體泵浦激光器。激光切割：汽車行業(yè)、計算機、電氣機殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊 以下的電子機件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻

18、 以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有 YAG 激光器和 CO2激光器。有 YAG 激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。激光打孔：激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速開展，主要表達在打孔用 YAG 激光器的平均輸出功率已由5年前的400w 提高到了800w 印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。目前使用的激光器多以YAG 激光器、金運CO2激光器為主，也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器。激光熱處理：在汽車工業(yè)中應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業(yè)和其它機械行業(yè)也應用廣泛。我國的

19、激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以 YAG 激光器，CO2激光器為主。形成。多用于模具和模型行業(yè)。目前使用的激光器多以 YAG 激光器、CO2激光器為主。激光涂敷大功率金運 YAG 激光器、金運 CO2激光器為主。十六、信息技術1.信息-是事物的運動狀態(tài)和過程以及關于這種狀態(tài)和過程的知識。 2傳播性 4共享性 5時效性6能動性 2.信息技術-信息的產(chǎn)生、發(fā)送、傳輸、接收、變換、識別、控制的應用技術。3.現(xiàn)代信息技術-是指借助于微電子技術為根底的計算機技術和電信技術相結合而形成的手段,對聲音的,圖像的,數(shù)字的和各種傳感信號的信息進展獲取 ,加工,處理,存儲,傳播和使用的能動技術

20、.十七、新材料技術材料的分類：按化學組成分為金屬、無機非金屬、有機高分子及復合材料按照材料的使用性能來看，可分為構造材料與功能材料兩大類。構造材料的使用性能主要是力學性能；功能材料的使用性能主要是光、電磁、熱、聲等能性能。生物材料、航空航天材料等多種類別1、金屬材料（1）黑色金屬材料-鐵、錳、鉻以及它們的合金。（2）有色金屬材料-除黑色金屬以外的其他各種金屬及其合金。鋁、銅、鈦、鎂、鎳、鈷、錫、鉛、金、銀等2、新型金屬材料1形狀記憶合金2貯氫合金-燃料電池3非晶態(tài)合金2、新型高分子材料1生物高分子材料2吸水高分子材料3導電高分子材料（4）光電導高分子材料考點十七能源的分類一次能源：如:煤、石油

21、、天然氣、水能、風能、生物能、沼氣、太陽能、核能、潮汐能、地熱能二次能源：如:汽油、煤氣、焦炭、蒸汽、電能、氫能、酒精、熱水非可再生能源：如:煤、石油、天然氣、核能常規(guī)能源：水能、生物能、煤炭、石油、天然氣等新能源：太陽能、風能、地熱能、潮汐能、波浪能、核能等生物能等來自地球本身的能量： 核能、地熱、溫泉等來自天體間的引力能：潮汐能等5、按能源本身的性質分氫等，它們可以直接儲存；雷電、電磁能和一般熱能等，無法直接儲存6、按對環(huán)境的污染情況分清潔能源：即對環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、海洋能等；非清潔能源：即對環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。7、按能源的市場價值分商品能源：凡進人能源市場作為商品銷售的，如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。新能源的開發(fā)和利用核能產(chǎn)生的原理核能：原子核構造發(fā)生變化時釋放出的能量，也稱為原子能地球上可以直接承受并利用的太陽輻射能。太陽能是一種把太陽光轉換成電能的綠色可再生能源。與其它常規(guī)能源相比，具有以下幾個特點：污染。太陽能資源普及全球，可以分散地、區(qū)域性地開采。我國約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源。直接利用太陽輻射能的方式：光熱轉換光電轉換光化學轉換帶至近表層。四大優(yōu)點和三大弱點。四