高中歷史專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌三從“蒸汽時(shí)代”到“電氣時(shí)代”學(xué)案（含解析）人民版必修3

三從“蒸汽時(shí)代”到“電氣時(shí)代”學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí)空坐標(biāo)1.掌握蒸汽時(shí)代和電氣時(shí)代的主要科技成就及其社會(huì)作用。2.認(rèn)識(shí)科技進(jìn)步對(duì)國家富強(qiáng)與民族振興的重大意義。必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)一、棉紡織業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新1.表現(xiàn):時(shí)間人物成就意義1733年凱伊飛梭織布行業(yè)效率大大提高1765年哈格里夫斯“珍妮機(jī)”紡紗效率提高1769年阿克萊特與別人合作水力紡紗機(jī)自然力取代人力1779年克隆普頓“騾機(jī)”紗的產(chǎn)量和質(zhì)量均有大幅度提高2.意義:英國的棉紡織業(yè)在技術(shù)上完成了由手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)的過渡。二、“萬能的原動(dòng)機(jī)”1.條件:社會(huì)生產(chǎn)的直接推動(dòng)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)的長期孕育。2.過程:(1)1690年,法國工程師巴本發(fā)明的帶有活塞的實(shí)驗(yàn)型汽缸,可以把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。(2)1705年,紐可門等人制造出了紐可門蒸汽機(jī),但仍不能滿足新的需要。(3)瓦特改良蒸汽機(jī)。①提高熱效率:1769年,在紐可門蒸汽機(jī)汽缸后加上冷凝器,1782年,設(shè)計(jì)出雙向汽缸的蒸汽機(jī)。②改進(jìn)連接:1782年,設(shè)計(jì)了一套連桿曲柄傳動(dòng)裝置,使蒸汽機(jī)提供的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)形式變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3.應(yīng)用:(1)交通運(yùn)輸。①1803年,美國工程師富爾頓制成汽船。②1814年,英國人史蒂芬孫研制成功蒸汽機(jī)車。(2)機(jī)械加工。①發(fā)明:1794年,英國人莫茲利發(fā)明移動(dòng)刀架,1797年制成車床,使刀具制作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。②意義:19世紀(jì)初,機(jī)械加工制造業(yè)誕生,近代工業(yè)生產(chǎn)體系最終確立。4.影響:(1)蒸汽機(jī)是人類繼發(fā)明用火之后,在馴服自然力方面所取得的最大成果。(2)工廠取代工場,歷史跨入一個(gè)新的時(shí)代——蒸汽時(shí)代。三、“科”“技”結(jié)合的典范1.電的發(fā)明和應(yīng)用:(1)表現(xiàn)。時(shí)間人物成就意義1831年英國法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象提出發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)1866年德國西門子發(fā)電機(jī)為電的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)1882年美國愛迪生創(chuàng)建發(fā)電廠,發(fā)明電燈、電話等第一個(gè)中心發(fā)電廠,把輸電線連接成網(wǎng)絡(luò),拓展電的應(yīng)用范圍(2)影響:為電力工業(yè)開辟了廣闊的前景,使人類社會(huì)進(jìn)入電氣時(shí)代。2.內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用:(1)19世紀(jì)80年代前期,德國人卡爾·本茨和戴姆勒各自獨(dú)立制成以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)。(2)1887年狄塞爾制成柴油機(jī)。(3)19世紀(jì)末汽車誕生,汽車工業(yè)建立。遠(yuǎn)洋輪船、飛機(jī)等也陸續(xù)出現(xiàn)。(4)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明也推動(dòng)了石油開采業(yè)的發(fā)展,加速了石油化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)生。3.化學(xué)工業(yè):1867年,瑞典人諾貝爾發(fā)明了炸藥,隨后在歐洲和美國都開辦了生產(chǎn)炸藥的工廠。【易錯(cuò)點(diǎn)撥】工業(yè)革命開始的標(biāo)志是哈格里夫斯發(fā)明珍妮紡紗機(jī),而不是飛梭的發(fā)明,因?yàn)轱w梭依然是手工織布機(jī)的一個(gè)部件?！厩榫八伎肌坑覉D是鐘表匠凱伊發(fā)明的飛梭。他將帶有小輪的梭子安裝在滑槽里,滑槽兩端裝上彈簧,使梭子可以極快地來回穿行,織布速度變快,造成全國性紗荒。這一狀況是如何得到改善的,舉例說明。(歷史解釋)提示:通過發(fā)明紡紗機(jī)器來解決紗荒的問題。比如哈格里夫斯發(fā)明了珍妮紡紗機(jī)、阿克萊特發(fā)明了水力紡紗機(jī)、克隆普頓發(fā)明了“騾機(jī)”?！疽族e(cuò)點(diǎn)撥】與手工工場相比,大機(jī)器工廠用機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn);使用機(jī)器為動(dòng)力;實(shí)行工廠制管理。【易錯(cuò)點(diǎn)撥】(1)第二次工業(yè)革命真正實(shí)現(xiàn)了“科”“技”結(jié)合。1831年,英國的法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,提出了發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)。1866年,德國人西門子制成了發(fā)電機(jī),標(biāo)志著第二次工業(yè)革命開始。之后比利時(shí)人格拉姆制成電動(dòng)機(jī),愛迪生發(fā)明了電燈、留聲機(jī)等,并在紐約創(chuàng)建了發(fā)電廠。(2)正確區(qū)分“蒸汽時(shí)代”與“電氣時(shí)代”的發(fā)明①“蒸汽時(shí)代”的發(fā)明側(cè)重于輕工業(yè),科技含量不高,發(fā)明者主要是工人、技師,發(fā)明主要集中在英國。②“電氣時(shí)代”的發(fā)明側(cè)重于基礎(chǔ)工業(yè)、重工業(yè),科技含量高,發(fā)明者主要是科學(xué)家,發(fā)明涉及主要資本主義國家。關(guān)鍵能力·素養(yǎng)探究主題蒸汽機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用【史論闡釋】蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)應(yīng)用的共同作用1.大幅度提高了社會(huì)生產(chǎn)力:(1)蒸汽機(jī)出現(xiàn)以后,機(jī)器生產(chǎn)幾乎在所有工業(yè)部門得到迅速發(fā)展。(2)發(fā)電機(jī)的發(fā)明及電氣技術(shù)的應(yīng)用,使機(jī)器的使用更加普遍,更多的工業(yè)部門涌現(xiàn)出來,生產(chǎn)技術(shù)也更加先進(jìn),工業(yè)化得以迅速發(fā)展。2.改變著社會(huì)結(jié)構(gòu)和世界形勢:(1)資產(chǎn)階級(jí)實(shí)力日益強(qiáng)大,開始確立對(duì)世界的統(tǒng)治。(2)隨著信息交流和交通運(yùn)輸?shù)谋憬?世界各地之間的聯(lián)系更加密切,世界日益成為一個(gè)整體。3.加快了城市化進(jìn)程,方便了人類的生活:(1)蒸汽機(jī)出現(xiàn)以后,形成了新的城市,加速了城市化進(jìn)程。(2)電氣技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使城市面貌發(fā)生了巨大變化,電器產(chǎn)品的大量使用大大方便了人們的生活。【備選要點(diǎn)】蒸汽機(jī)和電氣技術(shù)應(yīng)用的不同之處1.機(jī)器產(chǎn)生方式不同:蒸汽機(jī)的發(fā)明和改進(jìn)靠的是生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),并非科學(xué)與技術(shù)真正相結(jié)合的產(chǎn)物,這一過程主要在英國完成;而電力的開發(fā)和利用是以電磁學(xué)理論為基礎(chǔ),由多個(gè)國家的科學(xué)家、工程師研制開發(fā)完成。2.生產(chǎn)組織形式不同:蒸汽時(shí)代是由近代工廠代替了手工工場,實(shí)行的是工廠制;而電氣技術(shù)的發(fā)展則導(dǎo)致生產(chǎn)和資本越來越集中,最后形成了壟斷組織。3.生產(chǎn)水平提高不同:蒸汽機(jī)的應(yīng)用導(dǎo)致了普遍的大機(jī)器生產(chǎn),人類進(jìn)入了工業(yè)化的第一個(gè)發(fā)展階段——蒸汽時(shí)代;電氣技術(shù)的廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展更為迅速,人類進(jìn)入工業(yè)化的第二個(gè)發(fā)展階段——電氣時(shí)代。4.社會(huì)制度發(fā)展程度不同:在蒸汽時(shí)代,歐美資產(chǎn)階級(jí)基本上確立了對(duì)世界的統(tǒng)治,即資本主義制度在世界范圍內(nèi)建立起來;在電氣時(shí)代,歐美資本主義制度日趨完善,進(jìn)入成熟階段,壟斷資本主義發(fā)展起來?！舅仞B(yǎng)探究】史料一如下圖。(1)仔細(xì)觀察以上四幅圖,談一談它們之間有何聯(lián)系。(唯物史觀)提示:瓦特制成改良蒸汽機(jī);使用蒸汽機(jī)做動(dòng)力,交通運(yùn)輸工具得以改進(jìn),史蒂芬孫發(fā)明了火車,富爾頓發(fā)明了汽船;蒸汽機(jī)的應(yīng)用,也推動(dòng)了紡織、采煤、冶金等部門的發(fā)展,使人類歷史跨入蒸汽時(shí)代。史料二蒸汽大王在前一個(gè)世紀(jì)中翻轉(zhuǎn)了整個(gè)世界,現(xiàn)在它的統(tǒng)治已到末日,另外一個(gè)更大無比的革命力量——電力的火花將取而代之。(2)據(jù)史料二和所學(xué)知識(shí)回答,“蒸汽大王……翻轉(zhuǎn)了整個(gè)世界”指的是什么?人們怎樣感受“電力的火花”?(歷史解釋)提示:蒸汽機(jī)的廣泛使用極大地促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,使人類進(jìn)入了蒸汽時(shí)代。電燈、電話、電車、電報(bào)等的廣泛應(yīng)用。史料三丹皮爾在《科學(xué)史及其與哲學(xué)和宗教的關(guān)系》中說:“科學(xué)過去是躲在經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的隱藏角落里辛勤工作的,當(dāng)它走到前面?zhèn)鬟f而且高舉火炬的時(shí)候,科學(xué)時(shí)代可以說已經(jīng)開始了?！?3)據(jù)史料三,指出丹皮爾所說的“科學(xué)時(shí)代”與“過去”有何不同。(史料實(shí)證)提示:第二次工業(yè)革命是在科學(xué)理論的指導(dǎo)下完成的,自然科學(xué)的新發(fā)展同工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合;“過去”是科學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)脫離,發(fā)明的成果多為生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.英國工業(yè)革命中普遍出現(xiàn)了一種“由需要導(dǎo)致發(fā)明的模式”,這一模式最早體現(xiàn)在 ()A.毛紡織業(yè)的發(fā)展中 B.交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展中C.棉紡織業(yè)的發(fā)展中 D.蒸汽機(jī)的發(fā)明中【解析】選C。因?yàn)轱w梭的發(fā)明,導(dǎo)致織布效率大大提高,造成了全國性的紗荒,紗荒現(xiàn)象的出現(xiàn)促成了“珍妮機(jī)”的發(fā)明,故選C。2.(2020·蘭州高二檢測)瓦特研制蒸汽機(jī)的成功既是科學(xué)家的天才展露,也是一首科學(xué)家與企業(yè)家聯(lián)姻的頌歌。他研制成的蒸汽機(jī)遇到了有眼光的企業(yè)家的賞識(shí),發(fā)明家和企業(yè)家共同締造了偉大的“蒸汽時(shí)代”。這說明瓦特的成功在于 ()A.企業(yè)家的賞識(shí)與支持 B.書香家庭的熏陶C.生產(chǎn)發(fā)展的迫切需要 D.自己的好學(xué)深思【解析】選A。由材料“是一首科學(xué)家與企業(yè)家聯(lián)姻的頌歌”“他研制成的蒸汽機(jī)遇到了有眼光的企業(yè)家的賞識(shí),發(fā)明家和企業(yè)家共同締造了偉大的‘蒸汽時(shí)代’”可知瓦特的成功離不開企業(yè)家的鼎力支持,故選A。世紀(jì)中期,居住在偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)民放心使用復(fù)雜的機(jī)械,因?yàn)樗麄冎?只要盡快告知機(jī)械售后服務(wù)人員所損壞的機(jī)械上任何部件的號(hào)碼,便可很快獲得新的部件并完成更換。這主要得益于 ()A.新信息技術(shù)的出現(xiàn) B.新交通工具的發(fā)明C.農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普及 D.標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的出現(xiàn)【解析】選D。結(jié)合題意可知機(jī)械售后維修快捷主要得益于機(jī)器零部件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方法。4.(2020·四川學(xué)業(yè)考)以下屬于在第二次工業(yè)革命中取得的技術(shù)成果是 ()A.珍妮紡紗機(jī) B.萬能蒸汽機(jī)C.內(nèi)燃機(jī) D.汽船【解析】選C。19世紀(jì)80年代發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)是第二次工業(yè)革命的技術(shù)成果,C正確;A、B、D均是第一次工業(yè)革命的成果。5.(2020·浙江學(xué)業(yè)考)史料記載,19世紀(jì)的最后三十年,一些作為“未來”工業(yè)時(shí)代標(biāo)志的新興工業(yè),像電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、光學(xué)工業(yè)等,得到最早的開發(fā)和扶植。下列項(xiàng)中,為電氣工業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)的是 ()A.西門子大功率發(fā)電機(jī)B.貝爾的電話機(jī)C.紐約市珍珠街發(fā)電廠D.馬可尼的無線電報(bào)【解析】選A。1866年,西門子發(fā)明大功率發(fā)電機(jī),為電氣工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),為電力工業(yè)的發(fā)展開辟了廣闊的前景,故A符合題意;第二次工業(yè)革命期間,隨著電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明,電報(bào)、電話和無線電通信也被發(fā)明出來,B、D不符合題意;C是電力工業(yè)發(fā)展的體現(xiàn),不符合題意。故選A。6.在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的大潮中,科技成為我們必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。閱讀材料,回答問題。材料一每當(dāng)人們在中國的文獻(xiàn)中查找一種具體的科技史料時(shí),往往會(huì)發(fā)現(xiàn)它的焦點(diǎn)在宋代,不管是在應(yīng)用科學(xué)方面還是在純粹科學(xué)方面都是如此。……中國的科技發(fā)展到宋朝,已呈巔峰狀態(tài)?！罴s瑟《中國科學(xué)技術(shù)史》材料二瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)前,英國生產(chǎn)的動(dòng)力主要是水力……這樣的動(dòng)力缺陷是明顯的。煤炭是英國工業(yè)革命的主要?jiǎng)恿碓础?大不列顛擁有)“供應(yīng)不會(huì)枯竭的優(yōu)質(zhì)煤炭”。英國工業(yè)革命……在人類歷史上首次創(chuàng)造了煙囪多于教堂尖頂?shù)膱D景?！R克垚《世界文明史》(1)據(jù)材料一,指出李約瑟關(guān)于宋代科技發(fā)展的觀點(diǎn)并加以論證。(2)據(jù)材料二并結(jié)合所學(xué)知識(shí),評(píng)述蒸汽機(jī)的創(chuàng)造對(duì)歷史發(fā)展的影響。(3)基于以上分析,概括指出科學(xué)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系?！窘馕觥康?1)題據(jù)材料一的最后一句話概括李約瑟的觀點(diǎn),列舉宋代科技發(fā)展的成就并加以論證。第(2)題應(yīng)從積極和消極兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)述,積極方面主要闡述其解決動(dòng)力問題、提高生產(chǎn)力等,消極方面應(yīng)看到其帶來的能源問題及環(huán)境污染問題等。第(3)題根據(jù)對(duì)兩則材料的理解,從相互影響的角度說明科技與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。答案:(1)觀點(diǎn):宋代