目    录

第1章  科学技术是第一生产力  1

1.1  科学与技术的概念  2

1.1.1  科学  3

1.1.2  技术  4

1.2  科学与技术的关系  5

1.2.1  科学与技术的区别  5

1.2.2  科学与技术之间的联系  6

1.3  科学技术是第一生产力概述  7

1.3.1  对科学技术认识的三次飞跃  7

1.3.2  科学技术与生产力要素的关系  8

1.4  学习科学与技术的意义  11

1.5  思考与练习  12

第2章  近代科学革命  13

2.1  天文学革命  14

2.1.1  托勒密的“地心说”  14

2.1.2  哥白尼的“日心说”  15

2.2  医学生理学革命  18

2.2.1  盖仑的“三灵气说”  18

2.2.2  哈维的血液循环理论  18

2.3  物理学革命  20

2.3.1  亚里士多德的力学理论  20

2.3.2  伽利略的斜面实验  20

2.4  创造性思维  22

2.4.1  条件  22

2.4.2  过程  23

2.4.3  方法  23

2.5  思考与练习  24

第3章  近代天文学及其发展  25

3.1  开普勒三定律  26

3.1.1  轨道定律  27

3.1.2  面积定律  27

3.1.3  周期定律  28

3.2  提丢斯-波得定则  28

3.3  星云假说  29

3.4  天体系统  30

3.4.1  月球和地月系  30

3.4.2  地球和太阳系  32

3.4.3  太阳和银河系  33

3.5  思考与练习  34

第4章  近代地学及其发展  35

4.1  地球的演变之争  36

4.1.1  水成论与火成论之争  36

4.1.2  灾变论与渐变论之争  38

4.2  地球的岩石类型  40

4.2.1  岩浆岩  40

4.2.2  沉积岩  41

4.2.3  变质岩  42

4.2.4  岩石的地质循环  43

4.3  地球的圈层结构  44

4.3.1  地球的超外圈——磁层  44

4.3.2  地球的外部圈层  45

4.3.3  地球的内部圈层  46

4.4  地球的表面形态  48

4.4.1  海洋的表面形态  48

4.4.2  陆地的表面形态  49

4.5  思考与练习  50

第5章  近代化学及其发展  51

5.1  近代化学新成果  52

5.1.1  化学科学的确立  52

5.1.2  原子与分子学说的创立  54

5.1.3  元素周期律的发现  55

5.1.4  人工合成尿素否定了生命力论  56

5.2  物质的分类和聚集状态  57

5.2.1  物质的分类  57

5.2.2  物质的量  57

5.2.3  物质的聚集状态  57

5.3  无机化合物  59

5.3.1  氧化还原反应  59

5.3.2  溶液的酸碱性  60

5.3.3  盐类的水解  60

5.4  有机化合物  61

5.4.1  烃类  61

5.4.2  烃的衍生物  63

5.5  思考与练习  64

第6章  近代生物学及其发展  65

6.1  细胞学  66

6.1.1  细胞学说的创立  66

6.1.2  细胞的特征  66

6.2  生物分类法  71

6.2.1  人为分类法  71

6.2.2  自然分类法  72

6.3  微生物学的创立  75

6.4  达尔文的生物进化论  76

6.4.1  生物进化的证据  76

6.4.2  生物进化的理论  78

6.5  思考与练习  80

第7章  近代物理学及其发展  81

7.1  经典力学  82

7.1.1  牛顿第一定律  82

7.1.2  牛顿第二定律  83

7.1.3  牛顿第三定律  83

7.1.4  万有引力定律  84

7.2  热力学  85

7.2.1  能量守恒定律  85

7.2.2  热力学第一定律  87

7.2.3  热力学第二定律  87

7.3  经典电磁学  88

7.3.1  电学  88

7.3.2  电动力学  90

7.3.3  电磁波  91

7.4  光学  92

7.4.1  光的成因理论  92

7.4.2  反射和折射定律  92

7.4.3  透镜成像  94

7.5  思考与练习  96

第8章  近代科技与产业革命  97

8.1  英国的技术与产业革命  98

8.1.1  纺织技术——产业革命的源头  98

8.1.2  钢铁技术产业革命  99

8.1.3  蒸汽机的发明和产业革命  101

8.2  法国的崛起  103

8.3  德国的技术与产业革命  105

8.3.1  化学合成工业的兴起  105

8.3.2  内燃机的发明和产业革命  107

8.3.3  电力技术革新和产业革命  108

8.4  美国的崛起  109

8.5  思考与练习  113

第9章  现代物理学  115

9.1  狭义相对论  116

9.1.1  狭义相对论的主要内容  117

9.1.2  狭义相对论在时空观上的突破  120

9.2  广义相对论  120

9.2.1  广义相对论的主要内容  121

9.2.2  广义相对论在时空观上的突破  123

9.3  量子力学  124

9.3.1  量子力学的基本内容  124

9.3.2  量子力学的数学形式  126

9.3.3  量子力学对经典决定论的冲击  127

9.4  基本粒子  127

9.4.1  奇妙的基本粒子家族  127

9.4.2  基本粒子的相互作用  128

9.4.3  强子的内部结构  129

9.5  思考与练习  131

第10章  现代天文学  133

10.1  宇宙大爆炸理论  134

10.1.1  大爆炸的依据  134

10.1.2  大爆炸标准模型  137

10.2  宇宙演化模型  139

10.3  赫罗图  140

10.3.1  距离单位  140

10.3.2  亮度和光度  140

10.3.3  恒星的颜色  141

10.3.4  赫罗图的发现  142

10.4  恒星的起源和演化  143

10.4.1  原恒星阶段  143

10.4.2  主序星阶段  143

10.4.3  红巨星阶段  144

10.4.4  恒星的结局  145

10.5  思考与练习  148

第11章  现代化学  149

11.1  原子的结构  150

11.1.1  四个量子数  150

11.1.2  多电子原子中的电子分布规律  151

11.2  元素周期律的本质  153

11.3  化学键  155

11.4  生命的基本化学组成  157

11.4.1  糖类  157

11.4.2  脂类  159

11.4.3  蛋白质  159

11.4.4  核酸  161

11.5  思考与练习  162

第12章  现代生物学  163

12.1  孟德尔定律  164

12.1.1  分离定律  164

12.1.2  自由组合定律  166

12.2  摩尔根定律  168

12.2.1  两对相对性状果蝇的杂交实验  168

12.2.2  连锁和交换定律  169

12.3  遗传密码  170

12.4  中心法则  171

12.4.1  转录  171

12.4.2  翻译  172

12.4.3  中心法则  173

12.5  思考与练习  174

第13章  现代地学  175

13.1  槽台说概述  176

13.1.1  地槽  176

13.1.2  地台  177

13.2  大陆漂移说  177

13.2.1  基本观点  178

13.2.2  证据  178

13.2.3  动力  180

13.2.4  存在的问题  181

13.3  海底扩张说  181

13.3.1  基本观点  181

13.3.2  证据  182

13.4  板块构造说  184

13.4.1  基本观点  184

13.4.2  对地质作用的解释  186

13.5  思考与练习  187

第14章  系统科学  189

14.1  系统论  190

14.1.1  产生与发展  190

14.1.2  基本概念  190

14.1.3  系统原则和方法  192

14.2  信息论  194

14.2.1  产生与发展  194

14.2.2  基本概念  194

14.2.3  信息系统和方法  195

14.3  控制论  196

14.3.1  产生与发展  196

14.3.2  基本概念  197

14.3.3  控制方法  198

14.4  耗散结构  199

14.4.1  耗散结构机制  199

14.4.2  实验证据  200

14.4.3  耗散结构形成的条件  201

14.5  思考与练习  202

第15章  材料和能源  203

15.1  常规材料  204

15.1.1  金属材料  204

15.1.2  无机非金属材料  206

15.1.3  有机高分子材料  208

15.1.4  复合材料  211

15.2  新材料  212

15.2.1  高性能金属与合金  212

15.2.2  新型无机非金属和半导体材料  213

15.2.3  超导材料  216

15.2.4  纳米材料  217

15.3  常规能源  218

15.3.1  煤  219

15.3.2  石油  220

15.3.3  天然气  223

15.3.4  电力  223

15.4  新能源  224

15.4.1  太阳能  225

15.4.2  地热能  226

15.4.3  核能  227

15.4.4  氢能和海洋能  228

15.5  思考与练习  230

第16章  海洋和空间技术  231

16.1  海洋资源  232

16.1.1  海洋生物资源  232

16.1.2  海洋矿物资源  235

16.1.3  海洋化学资源  236

16.1.4  海洋能源  236

16.2  海洋技术  236

16.2.1  海洋环境探测技术  237

16.2.2  海洋资源开发技术  237

16.2.3  海洋生物技术  238

16.2.4  海洋工程技术  239

16.2.5  海水淡化技术  242

16.3  空间资源  243

16.3.1  空间位置资源  243

16.3.2  空间环境资源  245

16.3.3  空间物质资源  245

16.4  空间技术  245

16.4.1  空间技术的产生和发展  245

16.4.2  现代空间技术  247

16.5  思考与练习  251

参考文献  252