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《科学与技术》形成性考核作业及答案
科学与技术作业一: 一、填空题:
１、科学发展经历了不同的时代。１６世纪是以科学家伽利略为代表的个体活动时代；１７世纪是以科学家牛顿为代表的松散群众组织（皇家学会）时代；１８世纪到第二次世界大战前是发明家爱迪生的试验工厂为代表的集体研究时代。今天科学已经进入了国际合作的跨国建制时代。 2、１８世纪末法国启蒙思想家狄德罗指出：“技术是为了某一目的，共同协作组成的各种工具和规则体系。”
3、１９世纪自然科学的三大发现是细胞学说，生物进化论和能量守恒与转化定律。 4、工业革命的标志是蒸汽机的使用。
5、原子的范围是10-10 ｍ、原子核的范围是10-14 -10-15ｍ、夸克的范围是10-20ｍ 。 6、原子能释放的方式是衰变， 裂变， 聚变，其中利用最多的是裂变。
7、核电站是利用原子核裂变反映所放出的核能，驱动器轮发电机组进行发电的发电厂。 二、名词解释
1。科学：是反映客观事物本质和运动律的知识体系，是人们分析、研究事物的一个探索过程，是一项全社会的事业。
2。技术：是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系，是人们改造世界的各种工具、方法和技能。
3、高新技术：是对知识密集、技术密集类产业和产品的统称，是指对一国经济、国防有重大影响和较大社会意义，能形成产业的新技术或尖端技术。
4。电力革命：是指19世纪后半叶到20世纪初，发生的以新的电能（代替了蒸汽动力）开始作为主要的能源形式支配社会经济生活的社会进步和经济变革。
5。原子核：尺度为10-14----10-15m大小的，由质子和中子组成的原子的中心区只有原子的万分之一大小，这里却是原子中的全部正电荷和近全部质量集中区，也是核外电子环绕运动的中心。
三、简答题：
1、科学发展的内部和外部因素是什么？
答：科学认识发生和发展的动因有两个方面，存在于科学外部的，是社会的经济发展需要；存在于科学内部的，是科学认识本身的逻辑；它们构成了科学认识发展的外部因素和内部因素。 恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且愈来愈是对自然界的认识进展的主要动力。”而经济上的需要，主要是通过生产实践来解决的，所以科学的发展与社会生产的发展状况有着密切的关系。在古代，科学、技术和生产之间的关系，往往是生产实际的需要刺激技术的进步，再促进科学的发展。它们之间的关系是生产→技术→科学，生产和技术的实践为科学理论的形成奠定基础。而从十九世纪下半叶以来，科学理论处在了技术和生产的前面，而且为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径，形成了科学→技术→生产的发展顺序。这种变化并不是意味着“决定作用”已经由实践转向了理论，由生产和技术转向了科学，科学在今天之所以超前于技术和生产的发展，它正是以现代生产技术的发展为其条件的。不难理解，如果缺少现代生产技术所提供的强有力的实验手段，科学理想的实现，以及科学认识向宇观世界和微观世界的深入推进都是不可能的。所以，人类的社会实践，特别是人类的生产活动继续成为科学发展进步的动力或最终原因。 科学作为系统化的理论知识体系，还有其自身的体系结构，有其自身的矛盾运动和继承积累关系，这就是自然科学发展的相对独立性，科学发展的这种内部矛盾运动就是其动力。表现为以下几点：
（1）新事实和旧理论的矛盾。科学的活动方式是科学实验、理论研究，科学实验—科学理论—科学实验的无限循环构成了推动科学发展的内部矛盾运动，新的观察发现可以对流行的理论提出挑战。科学理论上的重大突破，归根到底都是理论和实践不断矛盾斗争的结果。
（2）各种观点、假说、理论之间的矛盾。科学理论中经常充满着各种不同观点、假说和理论的矛盾，在同一学科中，由于彼此观点和理论的不同，还会形成不同的学派。随着科学的进步，人们对于物质世界的认识不断深化。这就使那些由于历史和认识的局限性而产生的错误的或片面的理论，不断被更完善的学说所代替，所以对科学的发展有积极的推动作用。 2、爱因斯坦质能关系式说明了什么？
答：爱因斯坦在关于狭义相对论的第二篇短文中论述了质量与能量的关系 △ E＝（△m）c
式中E为能量，m为质量，c为光速。光的速度为c=3×108 km/s，是一切物质运动速度的最大极限。从公式中可以看出，物体的能量每增加△E，相应的惯性质量也必定增加△m＝△E/c2 ；反之，每减少△m 的质量，就意味着释放出△E＝（△m）c2 的巨大能量。也就是说：质量与能量是等价的，是可以相互转化的，少量的质量能够转换为十分巨大的能量。这是一个惊天动地的理论，它揭开了宇宙的一个巨大奥妙，为核能的利用奠定了理论基础。因此，这一质能关系公式被后人称为“改变世界的方程”。 四、论述题：
1、论述科学与技术的关系。
答：通常科学和技术总是共同存在于一个特定的范围内，这是因为两者之间有着不可分割的紧密联系。它们相互依存、相互渗透、相互转化。科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。
科学常常可以启发我们提出新的、以前没有想到过的事物特性，进而导致新技术的产生。反过来，技术也为科学提供了眼睛、耳朵和一部分肌体，扩展了人的触觉、听觉和感觉。例如，电子计算机使气象研究、人口统计、基因结构研究和其他以前不可能进行的复杂系统的研究取得巨大进步。对某些工作来说，技术是科学的基础。例如测量、数据收集、样本处理等等，人们运用技术，发明了越来越多的新仪器和新技艺，进而推动了各方面的科研研究。
技术不仅为科学研究提供了工具，而且还可以激励理论研究动机并提供方向。例如基因工程技术促进了绘制整个人类脱氧核糖核酸基因构造的工作，这项技术不仅提供了绘制基因结构的理由，也使绘制工作成为可能。
随着现代科学革命和技术革命的兴起，科学与技术近来越趋向一体化。技术变得越复杂，与科学的联系就越紧密。在某些领域，例如，固体物理学（包括晶体管和超导体），由于研究物质的能力和制造物质的能力相互依赖，以至于人们不可能把科学和技术截然分开。现代技术的发展也越来越依赖科学的进步，许多新兴技术尤其是高技术的产生和发展，就直接来自现代科学的成就。总之，可以认为科学是技术的升华，技术是科学的延伸。科学与技术的内在统一和协调发展已成了当今“大科学”的重要特征。
2、为什么说核能是高效、情节和安全的能源？试比较核能与传统能源的优劣。
答：核能是高效的能源，一千克天然铀所能够发出的电量是同量木材，煤，石油等燃料所发电量的万倍以上，也是太阳能，水能等天然能源发电量的万倍以上。
核能是清洁的能源，一座的核电站每年卸出的燃烧后的乏燃料所产生的污染要比一座同功率的燃煤电站所产生的污染要小得多。当然，由于核电站的乏燃料都是放射性元素，处理时要解决特殊的科学技术问题。但总量少、总容积小是其基本特点。
核能是安全的能源，核电站和原子弹所用的核燃料浓度不同，工作原理不同，不会发生类似原子弹的爆炸现象。核电站的乏燃料中的放射性物质被层层包围在包壳，压力壳和安全壳三道屏障内，不会释放出来危害人类和生物。历史上的美国三里岛事故和前苏联（乌克兰境内）切尔诺贝利事
故，是由于人为的操作不当造成的，总结这些经验教训，核电站的安全乃是有充分保证的。
科学与技术作业二: 一、填空题:
1、现代化学发展的特点是精、深、细、多学科，综合化。 2、三大合成高分子材料是塑料，合成纤维，合成橡胶。 3、基础分析化学的任务有定性分析，定量分析。
4、细胞核的基本结构包括核膜，核仁，染色质，核液 四个部分。 5、分子生物学诞生的标志是DNA双螺旋结构的发现。
6、蛋白质的基本结构单位是氨基酸，核算的基本单位是核苷酸，根据碱基配对原则，与碱基配对的是 G。
7、细胞融合技术属于细胞融合工程，多利羊的培育主要采用了细胞核移植技术。 二、名词解释：
1。纳米材料：纳米是1m的十亿分之一，即10-9m. 纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级，再用这种超细颗粒制造人们需要的材料。目前纳米材料有四种，纳米材料表现出奇特的性能。
2。超导材料：在一定条件（温度）下能导致导电材料的电阻趋仅近于零的现象叫超导现象，能产生电阻趋近于零现象的材料称为超导材料。此温度称：临界温度。
3。形状记忆合金：在一定温度下加工成型的某些合金，在其他温度下是它发生新的变形后，一旦环境回到原来的成型温度，其形状会自动恢复成原加工的形状。
4。细胞的全能性：是指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。
5。基因工程：在基因水平上,采用与工程设计类似的方法,按人的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并使之能稳定地遗传给后代.
6。蛋白质工程：指在深入了解蛋白质空间结构及结构与功能的关系后,并在掌握基阴曹走的基础上,用人工合成生产自然界原来没有的,具有新的结构与功能的,对人类生活有用的蛋白质分子,又叫第二代基因工程. 三、简答题：
1、简述现代化学研究的内容和方法。
答：现代化学研究的内容分为三个方面: 第一、研究化学反应理论、开发化学反应过程来揭示化学反应的实质，进而设计最佳的化学反应过程。第二、提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。第三、要发展分析和测试新方法，依靠新技术和多学科综合，致力于新型分子的的研究，合成特定性能的材料和物质。
现代化学研究不仅要综合其它自然科学的理论成果，而且还要综合运用其它自然科学的研究方法。她要借助数学科学和电子计算机技术，借助物理学的量子力学方法、统计力学方法和热力学方法等，还要借助物理测试技术和生物学模拟生物功能、生物膜分离能力、光合作用能量转换和储存等。
它需要多学科知识的综合，以众多高深理论作指南、依靠多种专业人员细致分工和合作，用多种精密仪器设备作检测的手段。 2、简述生物技术的定义与范围。
答：生物技术也可称为生物工程，它是在分子生物学、细胞生物学和生物化学等的理论基础上，建立起来的一个综合性技术体系。生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类，传统生物技术是应用发酵、杂交育种等传统的方法来获得需要的产品，现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细胞或分子的性质而获得需要的产品。这也是我们一般所认为的生物技术。随
着显微镜的发明和微生物的发现，二战期间抗生素的特殊需求，DNA双螺旋结构的发现，现代生物技术的雏形逐步形成，20世纪70年代DNA体外重组的成功，标志着现代生物技术的正式诞生。
根据操作的对象和技术，现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程，其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术。 四、论述题：
1、论述生物技术的安全性与伦理问题。
答：生物技术的定义 生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料加工成某种产品来为社会服务的技术。2。随着生物技术的进步，它也带来了一些安全与伦理学方面的问题：
带来的安全性问题有：基因污染（污染传统作物、污染自然界基因库、影响自然界生态平衡）；转基因食品可能带来的风险（如破坏生物基因，产生新的毒素）；基因治疗疾病的不确定性（疗效不显著、未来如何尚未知）；生物的异种移植方面是否因器官移植产生跨物种感染；生物武器带来的恐慌与危险等。
生物技术也对人类的传统伦理道德观念带来巨大的冲击：人类基因组测序计划的完成，未来克隆人的出现等，是否会造成基因歧视，个人基因信息的暴露产生的对公民隐私权的侵犯，长寿导致人满为患，认为选择生男生女造成人口性别比例失调，克隆技术带来人的世代观念和生育模式的变化等等。
以上问题的出现，显然对人类的发展提出了巨大的挑战。应尽快建立一套生物技术研究的科研道德规范，明确专业人士的科研道德权利和责任，已成为当务之急。当然，这些的问题也不应当成为生物技术发展的障碍，只要对科研加以规范，通过适当的规则、公约乃至法律来指导生物技术，她就能沿着健康的道路发展。
2、当代新材料发展的方向是什么？为什么说新材料是现代高新技术的支柱？
答：发展方向：结构与功能相结合；智能新材料的开发（具有自我感知能力和调节反馈能力）； 少污染或不污染环境的材料；能再生的材料（可回收利用，可循环产生以补充消耗）；节约能源的材料（制造时耗能少）；长寿命的材料；
材料是人们用来制造有油污平的各种物质。是人类生产和生活的物质基础，也是社会生产力的重要因素。而新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。现代高新技术是指对一国经济和国防有重大意义的新兴产业，主要包括能源、新材料、信息技术等。新材料是能源工业、信息技术发展的物质基础和前提。也是其它新技术的直接载体和根本动力。新材料的发展将促进包括新材料产业在内的高新技术产业的形成与发展，同时还将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代,新材料成为其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。在现代社会的经济生活中，诸多高新技术产品都是与新材料、新能源技术的发展密切相关。
（举例）在材料技术领域，高温结构材料、多功能材料、超导材料、激光材料、生物材料等高性能材料的开发与利用已经获得突飞猛进的发展。材料技术为航空、航天工业提供了强度更高、刚性更好、质量更轻的新型材料；先进陶瓷材料极大地扩展了它的应用范围和领域，从而使它成为末来工业重要的原材料。据专家估计，用陶瓷材料替代金属材料制作发动机部件，将使发动机耗油量减少30％以上；电子信息材料的发展促进了信息产业的发展，使信息产业成为许多国家的支住性产业；超导材料实现了陶瓷无机材料的无电阻状态，而超导技术的广泛应用使许多方面发生着飞跃式的发展；激光和光导纤维材料技术的发展，正在把人类带人光通信的时代；生物材料为人类提供了新的医疗手段，并且创造着人类健康新概念；而纳米技术则通过对原有各类材料进行纳米级结构单元的重组，极大地改进了原有材料的性能与功能。
由此可见，新材料技术已经成为推进一个国家产业升级，影响产业结构变化的重要因素，新材料