現(xiàn)代科技概論

1德謨克利特在哲學(xué)的基礎(chǔ)上提出了原子論。2道爾頓在化學(xué)分析為基礎(chǔ)提出原子論(1803)。他的基本思想是萬物的本原是原子和虛空。原子是一種最后的不可分割的物質(zhì)微粒，它的基本屬性是”充實性”，每個原子都是毫無空隙的。虛空的性質(zhì)是空曠，原子得以在其間活動，它給原子提供了運(yùn)動的條件。3阿佛伽德羅以蓋一呂薩克的氣體化合體積定律為基礎(chǔ)提出分子學(xué)說。貝采里烏斯發(fā)現(xiàn)同分異構(gòu)現(xiàn)象，維勒和李比希提出基團(tuán)概念。4杜馬提出有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)類型說和取代學(xué)說。巴斯德分離左右對稱的酒石酸鈉銨-旋光異構(gòu)，弗蘭克蘭提出原子價概念，凱庫勒提出碳原子四價學(xué)說(1857)，苯的環(huán)狀學(xué)說(1865)，并與柯爾柏提出原子價及碳原子可成鏈狀的學(xué)說(1858)；范霍夫與勒?貝爾的碳四面體結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)概念(1874)；拜爾的碳環(huán)化合物張力學(xué)說。布特列洛夫提出有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說。門捷列夫和邁耶爾提出元素周期率。維爾納提出絡(luò)合物的配位理論。費(fèi)歇爾提出蛋白多肽結(jié)構(gòu)并合成分子量1000的多肽(1906)柯塞爾的電價鍵理論和路易斯的共價鍵理論(1916)施陶丁格創(chuàng)立高分子鏈學(xué)說，導(dǎo)致塑料、纖維、橡膠誕生(1920)5基本粒子的發(fā)現(xiàn)。原子可分性的表現(xiàn)：電子、質(zhì)子、離子、中子等的發(fā)現(xiàn)。6湯姆牛確定陰極射線為電子構(gòu)成并測定質(zhì)荷比(1897)提出“葡萄干布丁”的原子結(jié)構(gòu)模型；斯托內(nèi)于1874年提出電子概念。7貝克勒發(fā)現(xiàn)鈾(1896)、居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙和鐳(1898)的放射性8盧瑟福提出放射性元素衰變理論(1903,1908年諾貝爾獎)及原子有核模型9倫琴在研究陰極射線引起的熒光現(xiàn)象時，意外的發(fā)現(xiàn)了X射線，第一個物理諾貝爾獎三課現(xiàn)代天文學(xué)1、宇宙學(xué)說：1)早期宇宙圖景-地心說哥白尼-日心說2)康德-拉普拉斯-星云假說3)牛頓-無限宇宙理論模型4)愛因斯坦-靜態(tài)有限無界宇宙模型5)弗里德曼-膨脹與縮小交替進(jìn)行6)勒梅特-膨脹宇宙模型7)伽莫夫：大爆炸大爆炸證據(jù)：1天體譜線紅移、2宇宙年齡推算.宇宙年齡=1/H(哈勃常數(shù))得到了我們宇宙誕生距今的年齡140+36億年。3微波背景輻射.威爾遜，彭齊阿斯1964:2.735K@0.5~5MM波段。4宇宙氦豐度測算，氦含量為22-25%。大陸漂移學(xué)說的基本內(nèi)容、證據(jù)、人物。德國韋格納提出了大陸漂移說。他注意到南美和非洲之間的海岸線凹凸互相對應(yīng)，能夠拼合起來，又了解到巴西與非洲有許多生物種屬相似。韋格納認(rèn)為，大陸漂移的原動力其一來源于地球的自轉(zhuǎn)，其二來源于太陽和月亮的吸引所產(chǎn)生的自東向西推動的力。但是一些學(xué)者經(jīng)過計算認(rèn)為，這兩種力都遠(yuǎn)不足以推動大陸的漂移。大陸漂移基本內(nèi)容:地球原來只有一個原始大陸一泛大陸，周圍是原始海洋。大陸地殼的硅鋁層由于均衡作用，象冰山一樣漂浮在重而有塑性的大洋地殼的硅鎂層上。從一億九千萬年前的侏羅紀(jì)到五千萬年前的第三紀(jì)，泛大陸逐漸分離，大約在一億四千萬年前的白堊紀(jì)，南美洲與非洲、歐洲分離，逐漸形成大西洋。非洲一部分脫離亞洲與古印度陸塊分離，形成印度洋。南極洲、澳洲脫離亞洲和非洲并且分開，印度陸塊向北漂移與亞洲大陸塊相撞擠壓形成喜馬拉雅山脈。南北美洲向西漂移，前緣受阻于洋底地殼，擠壓折皺成科迪勒拉一安第斯山脈系。歐洲的阿爾卑斯山脈與非洲的阿特拉斯山脈也是由于大陸向赤道漂移擠壓而成。大陸漂移時，洋底地殼的阻力會形成島嶼串。1、四種生命分子：蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類。2、 蛋白質(zhì)與DNA的關(guān)系：染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，每條染色體上有一個DNA分子（復(fù)制后則為兩個）：染色體是基因的主要載體，基因在染色體上旱直線排列：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，一個DNA分子中包含很多個基因。DNA上有基因,即遺傳信息，DNA控制蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)能從性狀上反映遺傳信息，蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者。3、 蛋白質(zhì)功能：決定性狀，構(gòu)成生命的骨架，構(gòu)成生命機(jī)能的基礎(chǔ)，如消化。4、 核算種類和各自的堿基：脫氧核糖核酸（DNA）有腺嘌吟、鳥嘌吟、胞嘧啶、胸腺嘧啶，核糖核酸（取0）有腺嘌吟、鳥嘌吟、胞嘧啶、尿嘧啶。5、 DNA的結(jié)構(gòu)為雙螺旋結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)者為華生和克里克。DNA的一級結(jié)構(gòu)是核苷酸，二級結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，三級結(jié)構(gòu)是超螺旋結(jié)構(gòu)，四級結(jié)構(gòu)是DNA與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物。1957年Crick提出中心法則，61年提出三聯(lián)體遺傳密碼，從而將DNA分子結(jié)構(gòu)與生物體結(jié)合起來。6、 DNA與RNA的關(guān)系：DNA在復(fù)制時必有RNA的參與，RNA起信使的作用。RNA有蛋白質(zhì)和極少量的DNA，DNA在RNA的復(fù)制中也起作用。高等動物RNA含量，少低等動物DNA含量少。7、 DNA的復(fù)制與過程：復(fù)制的特征：（1）半保留復(fù)制。在DNA復(fù)制時，親代的每一條鏈均可作為模板合成一條新鏈。一條來自親代的舊鏈與一條新鏈以氫鍵相連，形成子代雙鏈DNA。（2）復(fù)制的起始點與方向。起始點：在原核生物中復(fù)制起始點常位于染色體的一個特定部位，即只有一個起始點。真核生物的染色體在幾個特定部位進(jìn)行DNA復(fù)制，有多個復(fù)制起點。方向：復(fù)制的方向可以有三種不同的機(jī)制。其一是從兩個起始點開始，各以相反的單一方向生長出一條新鏈，形成兩個復(fù)制叉。例如腺病毒DNA的復(fù)制，其二是從一個起始點開始，以同一方向生長出兩條鏈，形成一個復(fù)制叉。其三是從兩個起始點開始，沿兩個相反的方向各生長出兩條鏈，形成兩個復(fù)制叉，這種方式最為常見，稱為雙向復(fù)制。（3）半不連續(xù)合成。復(fù)制的過程分為四個階段：第一階段，親代DNA分子超螺旋的構(gòu)象變化及雙螺旋的解鏈，將復(fù)制的模板展現(xiàn)出來。第二階段為復(fù)制的引發(fā)階段。第三階段為DNA鏈的延長。第四階段為終止階段。8、 進(jìn)化論做出貢獻(xiàn)的人及其貢獻(xiàn)。（一）拉馬克的獲得性遺傳學(xué)說。他認(rèn)為：1、生物生長的環(huán)境，使它產(chǎn)生某些欲求2、生物改變舊的器官，或產(chǎn)生新的痕跡器官，以適應(yīng)這些欲求3、繼續(xù)使用這些痕跡器官，使這些器官的體積增大，功能增進(jìn)，但不用時可以退化或消失4、環(huán)境引起的性狀改變是會遺傳的，從而把這些改變了的性狀傳遞給下一代（二）達(dá)爾文的進(jìn)化論1.人工選擇學(xué)說通過人工方法保存具有有利變異的個體和淘汰具有不利變異的個體，以改良生物的性狀和培育新品種的過程。2、自然選擇學(xué)說。首先，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)各種生物都有很高的繁殖率，如果自然界沒有限制生物繁殖的因素，那末每個物種都有按幾何級數(shù)迅速繁殖后代的趨勢。第二個事實是:自然界各種生物的數(shù)量，一般說來，在一定時期內(nèi)都保持相對穩(wěn)定。第三個事實是：生物普遍地存在著變異。第四課信息1、系統(tǒng)科學(xué)六大類。信息論、控制論、系統(tǒng)論：耗散結(jié)構(gòu)、協(xié)同學(xué)、混沌學(xué)。申農(nóng)確立了信息論。控制論的提出者是維納和艾什比，核心是反饋。反饋是控制系統(tǒng)把輸入的信息輸送出去，又把系統(tǒng)輸出信息作用的結(jié)果回輸?shù)皆斎攵耍π畔⒌脑佥敵霎a(chǎn)生影響，并加以控制作用的過程?；剌斝畔⑴c原輸入信息起相同作用，總輸出增大，叫正反饋?；剌斝畔⑴c原輸入信息起相反作用，總輸出減少的，叫負(fù)反饋。自適應(yīng)控制中考德威爾提出，1958年美國麻省理工學(xué)院的懷特克教授首先應(yīng)用自適應(yīng)控制方法設(shè)計了飛機(jī)自適應(yīng)自動駕駛儀。自適應(yīng)控制系統(tǒng)的兩個基本功能是：①能夠自動檢測和分析受控對象的特性以及系統(tǒng)所處環(huán)境的變化②能夠根據(jù)從環(huán)境和系統(tǒng)內(nèi)部檢測到的信息得出決策，適當(dāng)改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或參數(shù)以及控制策略，以保護(hù)系統(tǒng)在任何情況下都能穩(wěn)定和最優(yōu)運(yùn)行。應(yīng)用：陀螺與航行自動控制黑箱問題系統(tǒng)論由貝塔朗菲提出。系統(tǒng)的定義：中若干要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體。系統(tǒng)論的核心思想是整體觀念，整體大于部分之和。特點是整體性、動態(tài)性、能動性、等級性。耗散結(jié)構(gòu)理論由比利時物理學(xué)家普里高津提出。四條基本原則：整體性原則，相互聯(lián)系的原則，有序性原則和動態(tài)原則。普里高津從熱力學(xué)第二定律出發(fā)，提出來耗散結(jié)構(gòu)”的概念。一個遠(yuǎn).離平衡的開放系統(tǒng)（不管是力學(xué)的、物理的、化學(xué)的、生物的，等等），在外界條件變化達(dá)到某一特定閾值時，量變可能引起質(zhì)變。系統(tǒng)通過不斷與外界交換能量和物質(zhì)，就可能從原來的無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N時間、空間、或功能的有序狀態(tài)。這種非平衡態(tài)的新的有序結(jié)構(gòu)，普里高津等人稱之為耗散結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)自己走向有序結(jié)構(gòu)可以被叫做系統(tǒng)自組織，這個理論也可以稱之為系統(tǒng)的自組織理論。證據(jù)：貝納德水花、周期化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象理論成果：1、耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，對于孤立系統(tǒng)來說熵是增加的，總過程是從有序到無序；而對于開放系統(tǒng)來說，由于通過與外界交換物質(zhì)和能量，可以從外界獲取負(fù)熵用來抵消自身熵的增加，從而使系統(tǒng)實現(xiàn)從無序到有序從簡單到復(fù)雜的演化。2、遠(yuǎn)離平衡態(tài)是系統(tǒng)出現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)的必要條件，也是對系統(tǒng)開放的進(jìn)一步說明。3、組成系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間存在著相互作用，一般來講，這些相互作用是非線性的，不滿足疊加原理。4、漲落是指對系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的偏離，它是實際存在的一切系統(tǒng)的固有特征。系統(tǒng)內(nèi)部原因造成的漲落，稱為內(nèi)漲落；系統(tǒng)外部原因造成的漲落，稱為外漲落。處于平衡態(tài)系統(tǒng)的隨機(jī)漲落，稱為微漲落;處于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非平衡態(tài)系統(tǒng)的隨機(jī)漲落，稱為巨漲落。對于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非平衡態(tài)系統(tǒng)，隨機(jī)的小漲落有可能迅速放大，使系統(tǒng)由不穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到一個新的有序狀態(tài)，從而形成耗散結(jié)構(gòu)。當(dāng)復(fù)雜系統(tǒng)處于突變過程的時候，一些漲落達(dá)到了相當(dāng)大的規(guī)模，這些具有相當(dāng)規(guī)模的運(yùn)動體就叫奇怪吸引子，而系統(tǒng)內(nèi)部在最后階段的宏觀運(yùn)動總是圍繞這些奇怪因素運(yùn)動的。依靠機(jī)體內(nèi)部自發(fā)組織起來，自發(fā)調(diào)節(jié)，并通過外界供給能量來維持的有序結(jié)構(gòu)叫做“自組織”結(jié)構(gòu)。自組織理論：1、生物系統(tǒng)的進(jìn)化。2、生命的起源3、宇宙中的自組織系統(tǒng)5、人類社會中的自組織。斯賓塞把自己的理論明確的界定為歷史進(jìn)化論。馬克思、恩格斯也把自己的學(xué)說與生物進(jìn)化論做類比。協(xié)同學(xué)是由德國哈肯在研究激光時候發(fā)現(xiàn)。基本原理是支配原理?；煦缋碚撌敲绹鴼庀髮W(xué)家洛侖茲發(fā)現(xiàn)的，混沌學(xué)中著名的“蝴蝶效應(yīng)”，也是最早發(fā)現(xiàn)的溫沌現(xiàn)象之一。混沌是指發(fā)生在確定性系統(tǒng)中的貌似隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動。一個確定性理論描述的系統(tǒng)，其行為卻表現(xiàn)為不確定性，不可重復(fù)、不可預(yù)測，這就是混沌現(xiàn)象。具有以下三個關(guān)鍵（核心）概念：1、對初始條件的敏感性，即蝴蝶效應(yīng)。初始條件的輕微變化都可能導(dǎo)致不成比例的巨大后果。2、分形。具有二個普通特征：第一，它們自始至終都是不規(guī)則的；第二，在不同的尺度上，不規(guī)則程度卻是一個常量。3、奇異吸引子吸引子是系統(tǒng)被吸引并最終固定于某一狀態(tài)的性態(tài)。有三種不同的吸引子控制和限制物體的運(yùn)動程度：點吸引子、極限環(huán)吸引子和奇異吸引子（即混沌吸引子或Lorenz吸引子）。混沌理論在社會中的應(yīng)用：1，混沌理論對社會心理學(xué)研究的啟示。用混沌的觀點來看待社會心理復(fù)雜的現(xiàn)象，或?qū)⑸鐣睦碜鳛橐环N非線性系統(tǒng)去研究，諸如社會心理的內(nèi)在隨機(jī)性、初值敏感性、有序無序性等等,更能反映社會及群體心理的本質(zhì)特征.因此，混沌理論作為一種具有普適性意義的理論，它不僅對自然科學(xué)而且對社會科學(xué)都具有重要的方法論意義。2,社會中的蝴蝶效應(yīng)現(xiàn)象:初始條件極小的偏差將會引起結(jié)果的巨大差異。在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、自然、社會等諸多領(lǐng)域均有l(wèi)orenz蝴蝶效應(yīng)發(fā)生，而且這種現(xiàn)象對世界具有極大的影響效果。金融炒家索洛斯引發(fā)的東亞金融危機(jī)，和白宮實習(xí)生萊溫斯基引發(fā)的克林頓緋聞案，富士康跳樓事件就是最典型的例證3：政治、經(jīng)濟(jì)生活中的奇怪吸引子現(xiàn)象。當(dāng)一個國家或地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)體系處于結(jié)構(gòu)變革時期時，它的體系就屬于結(jié)構(gòu)耗散系統(tǒng)。這時該國的政治或經(jīng)濟(jì)生活中就會出現(xiàn)一些按常理難以解釋的奇特現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象的影響力極大。這種現(xiàn)象就叫奇怪吸引子現(xiàn)象2、耗散結(jié)構(gòu)理論與混沌學(xué)說（強(qiáng)調(diào)起始條件的重要性，解釋一種社會現(xiàn)象）在研究中不是截然分開的，談時不要截然分開。黑箱理論。所謂黑箱是指它的內(nèi)部構(gòu)造和機(jī)理還不清楚，但可以通過外部觀測和試驗來認(rèn)識它的功能和特征。在現(xiàn)實生活中，許多客觀事物，當(dāng)人們還不可能，或客觀條件不允許深入解剖其內(nèi)部細(xì)節(jié)（因而無法詳細(xì)了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特征），都可以把它看做是黑箱。所謂黑箱方法，指的是當(dāng)一個系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清楚時，利用外部觀察和試驗方法，獲得系統(tǒng)（即黑箱）的輸入一一輸出特性；再根據(jù)這種信息，在不打開“黑箱”的情況下，研究其功能和屬性，探索其構(gòu)造和機(jī)理的一種科學(xué)方法。比如大規(guī)模集成塊也可以看作是一個黑箱。它內(nèi)部眾多復(fù)雜的電子器件的功能，人們是無法從外表觀察來了解的。而是借助于專用的測試儀器向集成塊輸入信息，從集成塊輸出的信息來判斷集成塊的功能和質(zhì)量的好壞。這也是一種黑箱方法。一件事物是否是黑箱還與人的認(rèn)識能力有關(guān)系。比如電視機(jī)，對一般不懂電視機(jī)原理的人來說，電視機(jī)也是一個黑箱。有些人對電視機(jī)原理一知半解，對這部分人來說，電視機(jī)是一個灰箱。然而，對電視機(jī)設(shè)計專家來說，由于它們對電視機(jī)的結(jié)構(gòu)原理一清二楚，所以對他們而言，電視機(jī)是一個白箱。第五課微電子技術(shù)1、 微電子技術(shù)的概念：微電子技術(shù)的定義是微型電子電路技術(shù).微電子技術(shù)是在半導(dǎo)體材料芯片上采用微米級加工工藝制造微小型化電子元器件和微型化電路技術(shù)。主要包括超精細(xì)加工技術(shù)、薄膜生長和控制技術(shù)、高密度組裝技術(shù)、過程檢測和過程控制技術(shù)等2、 馮?諾依曼被譽(yù)為現(xiàn)代電子計算機(jī)之父。摩爾定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的諫度3、 計算機(jī)器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機(jī)的發(fā)展出現(xiàn)了三次飛躍。1、計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械式計算機(jī)、機(jī)電式計算機(jī)和萌芽期的電子計算機(jī)三個階段。1642年，法國數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進(jìn)制加法器。1678年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲制成的計算機(jī)，進(jìn)一步解決了十進(jìn)制數(shù)的乘、除運(yùn)算。1822英國數(shù)學(xué)家巴貝奇制作差分機(jī)模型。1941德國的朱賽最先采用電氣元件制造計算機(jī)，制成的全自動繼電器計算機(jī)Z-3,已具備浮點記數(shù)、二進(jìn)制運(yùn)算、數(shù)字存儲地址的指令形式等現(xiàn)代計算機(jī)的特征。1946年6月，馮?諾伊曼等人提出了更為完善的設(shè)計報告《電子計算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》研制EDVAC。第七課信息技術(shù)1、 物流網(wǎng)：物流網(wǎng)技術(shù)：“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作。傳感器的研制和應(yīng)用2、 云計算：是分布式處理、并行計算和網(wǎng)格計算等概念的發(fā)展和商業(yè)實現(xiàn)，其技術(shù)實質(zhì)是計算、存儲、服務(wù)器、應(yīng)用軟件等IT軟硬件資源的虛擬化，云計算在虛擬化、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、編程模式等方面具有自身獨(dú)特的技術(shù)。云計算的關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個方向:虛擬機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)3、 討論信息技術(shù)的影響（與計算機(jī)結(jié)合起來）1、正面影響信息社會的來臨知識經(jīng)濟(jì)超越傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的高能耗的特點。生產(chǎn)自動化生產(chǎn)生活的方便快捷.負(fù)面影響1、信息武器信息控制權(quán)的爭奪的焦點包括軍事上和經(jīng)濟(jì)上的。軍事上:非殺傷性：雷達(dá)、紅外遙感儀、偵查衛(wèi)星軟殺傷性：電子干擾機(jī)、水聲干擾機(jī)、誘餌導(dǎo)彈殺傷性：制導(dǎo)武器如導(dǎo)彈。信息戰(zhàn)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特點經(jīng)濟(jì)上：互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，國際商業(yè)數(shù)據(jù)庫2、信息安全信息錯誤1979年11月9日的錯誤報告：美軍國防部接收一個情報，蘇聯(lián)要進(jìn)攻美國。結(jié)果美國做好了作戰(zhàn)準(zhǔn)備。這個情報是錯誤的。計算機(jī)失誤：如停電事故，機(jī)場錯誤信號…病毒的侵害：萬種病毒，如C.I.H，熊貓燒香。網(wǎng)上盜竊：盜資料，盜聊天記錄，自動開機(jī)開攝像頭，最惡劣的就是盜竊銀行卡。3、虛擬實在帶來的哲學(xué)（1）道德問題的思考（2）極大的自由，誰都沒有絕對話語權(quán)（3）網(wǎng)絡(luò)失范的界定4、信息技術(shù)與國際關(guān)系4、 光纖通信：是利用激光通過光導(dǎo)纖維傳涕信息的有線通信技術(shù)。1966美國電信研究所證明光纖可以傳遞激光。原理：全反射和折射大于臨界角時全反射.分：全反射光纖與折射光纖光纖組成:芯+內(nèi)包房+外保護(hù)套芯的折射率高于內(nèi)包層按材料分：玻璃纖維，石英纖維,塑料纖維.按傳輸方式：多模光纖（內(nèi)芯大,傳多個方向）單模光纖（傳一個方向）5、 衛(wèi)星逋信利用地球衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信號的無線通信方式.原理：微波通信.第八課材料1、超導(dǎo)材料的應(yīng)用。2、1911昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，超導(dǎo)材料是具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料。特性：①零電阻性：超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能②完全抗磁性：超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場恒為零。③約瑟夫森效應(yīng)：兩超導(dǎo)材料之間有一薄絕緣房（厚度約nm）而形成低電阻連接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側(cè)沒有電壓，即絕緣層也成了超導(dǎo)體。納米材料：提出納米技術(shù)概念的科學(xué)家費(fèi)曼。貢獻(xiàn)者賓尼希博士和羅雷爾博士由于掃瞄隧道顯微鏡的成就，共同獲得1986諾貝爾物理獎。特性及應(yīng)用:a具有很高的活性：高效催化劑、貯氣材料和低熔點材料。b特殊的光學(xué)性質(zhì)：高效率的光熱、光電轉(zhuǎn)換材料，以很高的效率將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能。另外還有可能應(yīng)用于紅外敏感元件、紅外隱身材料等。c特殊的熱學(xué)性質(zhì)、d特殊的磁學(xué)性質(zhì)：生物磁羅盤。e特殊的力學(xué)性質(zhì)：納米陶瓷材料。4、納米材料的應(yīng)用：電子和通訊：全媒體存儲器；平板顯示器；納米醫(yī)療納米結(jié)構(gòu)藥物；微型機(jī)器人；化學(xué)和材料：納米催化劑；納米陶瓷；能源：新型電池；氫燃料安全存儲；制造工業(yè):微細(xì)加工；微型機(jī)器；飛機(jī)和汽車：無須洗滌的油漆；不燃塑料；航天：輕型航天器；環(huán)境保護(hù)；納米膜；納米存儲器；開關(guān)；第九課激光1、激光產(chǎn)生的原理激光的光是受激輻射產(chǎn)生的。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。為使光源發(fā)射激光，而不是發(fā)出普通光的關(guān)鍵是發(fā)光原子處在高能級的數(shù)目比低能級上的多，這種情況，稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。但在熱平衡條件下，原子幾乎都處于最低能級（基態(tài)。因此，如何從技術(shù)上實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)則是產(chǎn)生激光的必要條件。第十課空間1、 3個宇宙諫度物理含義.，給定一個佰表明衛(wèi)星在哪個區(qū)域活動。第一宇宙諫度：F=MV*2/R=Mg，V=7.912km/s第二宇宙諫度：1/2MV*2=mgRV=11.2KM/第三宇宙諫度：V=16.7KM/S順行軌道：傾角V90度極軌道：傾角=90度偵杳衛(wèi)星，氣象衛(wèi)星，資源衛(wèi)星逆行軌道：傾角〉90度，太陽同步衛(wèi)星赤道軌道：傾角為0度。只有一條2、 火箭之父一齊奧科夫斯基3、 阿波羅十一號?！鞍⒉_”11號飛船在1969年7月16日點火升空，19日飛船進(jìn)入月球軌道，20日登月艙與指令艙分離，21日5點17分登月艙在月球軟著陸，11點56分，宇航員阿姆斯特朗首先踏上月球表面。2、 國際空間站。國際空間站由美國、俄羅斯、日本、歐洲航天局、加拿大等共同建造，國際空間站分三個階段完成，總工期為10年。第一階段從1994-1997年，為準(zhǔn)備階段，主要進(jìn)行聯(lián)合載人航天活動。第二階段從1997年11月開始，實際從1998年11月開始。為國際空間站的初期裝配接段。第三階段從1998年到2004年。在這期間把美國的居住艙、歐洲航天局和日本各自的實驗艙以及加拿大的移動服務(wù)系統(tǒng)等送上了太空，完成空間站的組裝。國際空間站由6個實驗艙：美國1個、歐洲航天局1個、日本1個、俄羅斯3個（提供科研機(jī)柜）、1個美國居住艙（有洗手間、臥室、廚房和醫(yī)務(wù)設(shè)備）、2個結(jié)點艙和服務(wù)系統(tǒng)及運(yùn)輸系統(tǒng)所組成，。3、 通信衛(wèi)星.一般采用地球靜止軌道。第^一課氫1、能源危機(jī).世界經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化，得益于化石能源，如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛的投入應(yīng)用。因而它是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上的一種經(jīng)濟(jì)。然而，由于這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。石油儲量的綜合估算，可支配的化石能源的極限，大約為1180?1510億噸，以1995年世界石油的年開采量33.2億噸計算，石油儲量大約在2050左右年宣告枯竭。天然氣儲備估計在131800?152900兆立方米。年開采量維持在2300兆立方米，將在57?65年內(nèi)枯竭。煤的儲量約為5600億噸。1995年煤炭開采量為33億噸，可以供應(yīng)169年。鈾的年開采量目前為每年6萬噸，根據(jù)1993年世界能源委員會的估計可維持到21世紀(jì)30年代中期。核聚變到2050年還沒有實現(xiàn)的希望。近10年來，中東及海灣地區(qū)與非洲的戰(zhàn)爭都是由化石能源的重新配置與分配而引發(fā)。這種軍事沖突，今后還將更猛烈、更頻繁；在國內(nèi)，也可能出現(xiàn)由于能源基地工人下崗而引發(fā)的許多新的矛盾和沖突。1、 能源彈性系數(shù)?！?能源消耗年增長率/GDP年增長率（>1<=1）2、 分布式供電非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力第十二課1、淡水處理，海水淡化的方法第十三課1、 環(huán)境問題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺胁焕绊?。第一環(huán)境問題：自然災(zāi)害引起（原生）第二環(huán)境問題：人類活動引起（次生）包括大氣污染、水污染與水資源短缺、土地資源減少、生態(tài)破壞、氣候異常等。第六課生物技術(shù)2、 基因工程概念：利用技術(shù)科學(xué)的工程設(shè)計原理，按照人類的需要把不同生物的“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創(chuàng)誥出新的生物。這種完全按照人的意愿，中重新組裝基因到新生物產(chǎn)生的生物科學(xué)技術(shù)，就稱為“基因工程”，或者說是“遺傳工程”。3、 克隆的概念（三個水平）：1、在分子水平，克隆一般指DNA克?。ㄒ步蟹肿涌寺。?。含義是將某一特定DNA片斷通過重組DNA技術(shù)插入到一個載體（如質(zhì)粒和病毒等）中，然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)彳〒自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。2、在細(xì)胞水平，克隆實質(zhì)由一個單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個細(xì)胞群體。細(xì)胞點隆是一種低級的生殖方式一無性繁殖，即不經(jīng)過兩性結(jié)合，子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低，越有可能采取這種繁殖方式。3、在個體水平，點隆是指基因型完全相同的兩個或更多的個體組成的一個群體。4、 酶的概念：是一種生物催化劑，是具有催化功能的蛋白質(zhì)。特性：它具有作用專一性強(qiáng)，催化效率高，能在常溫常壓和低濃度條件下進(jìn)行復(fù)雜的生化反應(yīng)。5、微生物工程的概念：微生物工程，是大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)工藝的總稱，就是利用微生物的發(fā)酵作用，通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段來生產(chǎn)有用物質(zhì)，或者把微生物直接應(yīng)用于生物反應(yīng)器的技術(shù)。微生物工程是在發(fā)酵工藝基礎(chǔ)上吸收基因工程、細(xì)胞工程和酶工程以及其他技術(shù)的成果而形成的。微生物工程包括菌種選育、菌體生產(chǎn)、代謝產(chǎn)物的發(fā)酵以及微生物機(jī)能的利用等。納米材料的應(yīng)用現(xiàn)狀在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用納米材料的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中顯示了獨(dú)特的魅力。一些納米材料如納米二氧化硅用作橡膠、塑料、有機(jī)玻璃等材料的填充劑，可以改善材料的強(qiáng)度、韌性等許多性質(zhì)。在電子計算機(jī)和電子工業(yè)方面!存儲容量為目前芯片上千倍的納米材料存儲器芯片已投入生產(chǎn)。在機(jī)械工業(yè)，采用納米材料技術(shù)對機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理!可以提高機(jī)械設(shè)備的耐磨性、硬度和壽命。在潤滑油中添加納米材料制成性能優(yōu)異的潤滑劑。在醫(yī)藥方面的應(yīng)用利用納米科技可制得納米藥物，作為靶向藥物制劑，直接導(dǎo)入病體部位的器官組織甚至細(xì)胞，達(dá)到提高藥物療效、降低毒性的作用，或者將納米材料作為藥物載體，提高治療效率。另外，納米材料在疾病的診斷和監(jiān)測上也有廣泛的用途。如納米珍珠粉在生活中的應(yīng)用將天然花粉超細(xì)粉碎后，營養(yǎng)物質(zhì)得以釋放，作為添加劑可以制成高價值保健品，在防曬護(hù)膚品中添加納米級氧化鋅，二氧化鈦有很好的護(hù)膚美容作用，其防紫外線效果優(yōu)于有機(jī)防曬劑。目前日本已開發(fā)出了化妝品用紫外線屏蔽劑，用Ag等納米粒子制成的抗菌、除臭復(fù)合劑粉，具有光譜殺菌、除臭功能!并可長時間使用。4、 在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用近年來！很多稀土鈣鈦礦型復(fù)合氧化物已經(jīng)投放市場應(yīng)用于汽車尾氣的治理！納米二氧化鈦不但具有納米材料的特性，還具有優(yōu)良的光催化性能，可以分解有機(jī)廢水中的污染物質(zhì)。在紫外光的照射下，納米氧化鋅具有催化劑和光催化劑的作用，能分解有機(jī)物質(zhì)，可以制成抗菌、除臭和消毒產(chǎn)品，保護(hù)和凈化環(huán)境。二、納米材料的難回收納米材料的尺度小造成其難回收性納米材料容易流失到環(huán)境中￥、米器米材回收環(huán)境的影響1.對地球環(huán)境造成嚴(yán)重例如化學(xué)工業(yè)中廣泛使用的負(fù)載型貴金屬納米顆粒催化劑，其廢棄將造成嚴(yán)重的重金屬污染，包含納米材料的廢棄物未經(jīng)處理或經(jīng)一定處理后排入環(huán)境，由于納米材料難以回收，在一定條件下，納米材料會發(fā)生物理的、化學(xué)的、生物的轉(zhuǎn)化，將對