湖北自考加试00353现代科学技术概论复习重点

湖北自考加试00353现代科学技术概论复习重点内容摘要：

金属键理论叫做改性共价键理论，认为金属原子间结成的时，成键电子脱离了单个原子，为全体金属离子所共有，从面形成了金属键。 即“金属离子沉没在电子海洋中”而形成的。 无机物生产与研制： 工业规模化生产合成氨，用氨氧化法生产硝酸，研究出工业生产无机酸、盐类和肥料、无机高聚合物以及其他物质的新设计方法等。 这些物质现在都以大规模方式生产，标志着现代化学的水平与成就。 20 世纪在无机化学的一切部门不论是元素化学或者是化合物的研制方面都有了迅速的进展。 现代无机化学发展的特点：基本研究方向与工业生产需要之间的联系日益加强。 现代有机化学 20 世纪 主要体现在理论有机化学和机化学两大方面的成就。 理论有机化学 ：由物理化学和有机化学相结合而发展起来 ，主要是从有机化合物的结构研究和反应机理的两个方面去探讨和发展有机化学。 成就：被应用于有机化学、化学键不是一个学说中的抽象概念，解决了有机结构理论中的一个根本问题，由于化学键码本性的阐明，原子与基团间的相互影响的观点与概念得到了进一步发展，有机分子结构与性能间的关系趋向精确化和定量化。 有机反应 其主要 标志发现了许多价键 异常和很不稳定的“中间体”，这些中间体不单有助于对有机反应机制的了解，而且促进了整个有机化学领域的发展。 1940 年汉曼 《物理有机化学》标志理论有机化学走向成熟。 表现：（ 1）研究手段由宏观测向微观观测发展。 （ 2）从静态向动态立体化学发展。 （ 3）物理有机方法推广应用于生化反应机理的研究中。 在以下方面展开其一、分子生物学和分子药量学的研究；其二，生物有机的创建和仿生化学的孕育；其三，生命基础物质的人工合成；其四，思维化学物质基础的探讨；其五，生命起源理论的研究。 有机合成： 一、合成原料路线转变。 （ 焦油化学 — 电石化学 — 石油化学 ）。 二、有机合成范围日益扩大。 （ 1） 天然有机物的合成范围越来越广（ 2）元素有机化合物的合成种类增长迅速。 其中包括两类一是非金属元素有机化合物的合成，另一类是金属元素有机化合物的合成。 （ 3）探求具有新颖特性化合物的合成。 合成这类化合物并作进一步联系实际的研究是发展合成化学的一个重要方向。 三、合成方法、途径和技术发生重大变革。 现 代化学的其它重要分支 ： 现代化学的一个重要特点，是不断涌现出新的分支学科。 现代物理化学分： 热力学 （ 第一定律体系从环境吸入热 Q，对环境作了功 W，则体系热力学能 U的变化是 Q 与 W之差；第二定律不可能从第一热源取出热使之完全变为功，而不发生其它变化。 ） 量子化学 ： 主要是研究分子中有关化学键的问题，根据量子力学的基本方程 —— 薛定锷方程，来计算分子内电子的运动规律。 结构化学 ， 则是系统地研究分子 和晶体的结构和性能之间的关系。 物质结构的研究 已经成为整个自然科学基础理论研究的一个重要方面 ，它所达到的深度和广度对其它学科的发展起着非常重要的作用。 统计力学。 化学动力学是研究过程率的科学，如研究化学反应（包括在电极上进行的反应）的速率和历程，研究扩散的影响。 分析化学： （ 1） 仪器分 析方法 ：利用多种学科的成就，研制各种仪器设备对试样进行分析。 （ 2） 光学分析法 ：利用被测物质的光学性质进行分析的方法。 （ 3） 电化学分析法 ：利用被测物质的电化学性质进行分析的方法。 1生物化学 ：目标是蛋白质和核酸等生物大分子。 基本旨宗是对生命化学物质的结构与功能进行研究。 1高分子化学：标志是高分子化学理论日趋成熟，高分子合成工业在合成工艺、产物类型等方面不断创新。 开拓价值和发展前景的目标大体有新型共轭高分子结构的探索、高分子反应机制、成品性能等相互的关系。 1天体化学与地球化学 ： 19世纪本生与基尔 霍夫等人创立了光谱分析法之后，人们就开始了天体分析化学研究，首先证明太阳上的化学组成与地球上的化学组成具有惊人的统一性。 环境化学：研究人类居住环境的化学变化，重要的是要消除现代化学工业给人 5 类生存环境带来的危害，保持环境的生态平衡，使人类获得可持续发展。 第五章 现代生物学 遗传学的两个阶段： 1900 年 1953 年为经典遗传学阶段，主要在个体水平和细胞水平上进行研究。 1953 年以后属于分子遗传学阶段，此时细胞等水平的研究在继续进行，但分子水平的研究更具代表性，成果成更令人瞩目。 现代遗传学的 产生和发展 ： 【一】孟德尔遗传规律：孟德尔 奥大利人，天主教布隆修首院修士，第一个对遗传现象进行系统的实验和观察并提出了规律性理论解释的人。 孟德尔遗传学的意义：用数学方法把生物遗传定量地表示出来，从而奠定了现代遗传学的基础。 1990 年孟德尔遗传规律的重新发现，标志了现代遗传学的诞生。 结论 ：（ 1）决定植物性状的成分为一对因子，其中一个来自父本，一个来自母本。 （ 2） 不同相对性状的两个亲本杂交，子一代能够表现的亲本性状称为显性性状，没有表现的隐性状，决定显性性关的因子为显性因子，决定隐性性状的因子叫隐性因子。 （ 3）子一代自交后，子二代出现性状分离，两个亲本的性状都得到表现。 （ 4）当两对相对性状杂交时，子一代表两对相对性的显性性状。 自由组合规律内容 ：当两对或多对遗传因子在异质接合状态时，它们进入配子的分离过程是独立的，互不干扰的，每对遗传因子都各自遵守分离规律向下遗传。 【二】 摩尔根基因理论和连锁遗传： 第一个通过实验证明基因存 在染色体上的科学家。 摩尔根创立了三点测验的基因定位法，根据这一方法绘出了果蝇四条染色体的基因图，证明基因在染色体上是线性排列的。 基因理论： 基因是生物遗传的实体单位，是线性排列地座落于染色体上的“ 物质微粒”，并以一定的连锁和交换相联系；基因能够重新产生，即可以在子细胞中再生出一套同样有基因；基因可以发生变异，并能保持其变异后的特性。 分子生物学的产生： （ 1）基因的化学本质中 DNA：摩尔根的基因证明了染色体是基因的载体。 （ 2） DNA 双螺旋结构与自我复制：1953 年 4月 25日，英国《自然》杂志 —— 《核酸的分子结构》作者是美国的病毒遗传学作家沃森和英国的晶体学家克里克。 他们在这篇论文中公布了 DNA 双螺旋结构的分子模型，被誉为是 20世纪生物学方面最伟大的发现，同时也是分子生物学诞生的标志。 他们的成功是历 史发展的必然结果，但也与他们俩的遗传学与晶体学的结合有很大关系。 （ 3）遗传密码与中心法则： 分子生物学上将 DNA自我复制、 DNA 转录为 RNA和 RNA 翻译成蛋白质的遗传信息传递的流程叫做中心法则，即 DNARNA蛋白质 ︳ DNA 生物体有时也会发生以 RNA 为模板合成 DNA 的过程，称其为逆转录。 （ 4）分子生物学的发展与展望：分子生物学是多门科学交叉渗透协作的结果，正因如此，一以诞生就显示了强大的生命力。 其侧重和突破有： 生物大分子结构的功能和研究； 真核生物基因表达与调控的研究；分子神经生物学的研究；医学分子生 物学的研究；其他方面：如植物分子生物学的研究，对光合作用、生物固碳、植物抗逆性、贮存蛋白质等展开分子水平的研究。 细胞生物学的进展： （一）细胞生物学的产生：细胞是组成生物体的基本结构和功能单位。 细胞是 19 世纪自然科学三大发现之一。 细胞生物学与细胞学相比，充分运用生物物理学、生物化学的概念、方法和实验技术，不仅在阐明细胞的结构和功能等理论问题上，而且在生物技术、医疗技术、农业技术等方面都有重要意义。 （二）细胞生物学的发展及方向：对细胞结构的认识；膜的结构与流动镶嵌模型由暗 — 明 — 暗三部分组成，提出了蛋白 — 磷 脂 — 蛋白三层构成的“三合板”结构模型，是一个静态结构模型。 （三）细胞生物学的发展方向：一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动，如生长、增殖、分化、和衰老等；二是基因产物 — 蛋白质分子如何构建与装配成细胞的结构。 并行使细胞有序的生命活动。 神经生物学 ： 神经系统是动物特有的感应调节系统，是生物进化上最高能和最复杂的结构。 神经系统的结构 ：神经系统的进化 和 外周神经系统 （ 分为：感觉随意运动神经、植物性神经 ）。 神经元是神经系统的结构和功能单位（即神经细胞），由胞体、树突和轴突组成。 神经元分为：感觉 神经元、运动神经元、联络神经元。 突触 ：是一个神经元的轴突末梢与后续神经元胞体或树突相结合的装置。 功能：一、是神经传导的中继站和转接点。 二、是神经通路上的单向开关。 神经冲动 ：在神经纤维中传导的电脉冲。 特点：①必须通过化学因子作媒介，从使冲动传导有延滞、有阻抗，对药物敏感；②必须重新诱发膜的去极化。 神经化学递质： 突触前体受电脉冲的刺激向突触间隙释放的化学因子叫神经化学递质，它在神经元之间担当化学信使的作用。 因此，神经化学递质的种类、活性、释放以及受体性质都会影响神经冲动的有效传导，这也是当前 神经生物学的研究热点之一。 1脑及其功能： 脑的构造 —— 大脑、间脑、中脑、后脑、延脑。 脑的主要部分，由左右两半球组成，中间有胼胝体将它们联系起来。 大脑的最外层（即皮层）是由神经细胞体构成的灰质（也叫皮质）；紧接皮层的内层是由轴突构成的白质（也叫髓质）组成。 1脑的功能分区： 大脑 — 神经高能中枢，司感觉、运动、语言和记忆等功能。 中脑 —— 听、视觉中枢，司耳听反射、视觉光反射和平衡反射。 延脑 —— 生命中枢，司内脏活动调节。 延脑 —— 生命中枢，司呼吸、循环、消化等生命活动的调节。 大脑脚 —— 将大脑皮质切去后大脑剩余部 分，司嗅觉反射。 1大脑皮层功能分区： 大脑皮层按沟回人为划分有固定的特殊功能的各部位。 1 条件反射 ：在非条件反射基础上并在一定条件下，在生活过程中逐渐建立起来的反射。 1学习和记忆： 巴甫洛夫条件反射理论 —— 所谓条件反射是在非条件反射基础上并在一定条件下，在生活过程 中逐渐建立起来的反射。 条件反射的建立是把某一动因变为某一非条件反射的信号，即在两者之间建立起联系的过程。 1第一和第二信号系统 ：人和动物能识别的具体信号为第一信号，如人和动物见到食物时都能够分泌唾液，食物信号就是第一信号。 第二信号是 指抽象概念形式在的信号。 是第一信号的抽象概念，以语言、文字存在。 1 记忆 的种类与障碍：记忆是将个体的经验升华为系统的信息，贮存在神经中枢，并在以后“读出”神经活动过程。 记忆 分为短时记忆、长时记忆。 记忆障碍就是遗忘 ，是保存在脑中的信息的丢失。 1学习的形式：习惯化、印随、模仿、条件反射、洞察学习与推理。 1学习和记忆的机理：是两个密切联系的神经活动过程。 有关记忆的神经机理两种学说： 动力记忆是神经冲动不断在神经元网络中循环的结果，另一种认为记忆神经中枢的某种物理化学变化作为基础。 第六章 现代天文学和现代地学 牛顿的“无限无边”宇宙模型 ： 宇宙空间就是欧几里得几何空间，它在上下、左右、前后的三维方向上是无限延伸的，均匀分布着无限多的天体，它们之间按万有引力定律相互作用和运动。 疑难：其一“光度悖论”如果宇宙是无限的，分布在宇宙中的恒星就是无限多的，其二是： “ 引力悖论 ” 如果宇宙中存在着无限多个天体，那么任一个天体都应受到无限大的引力，产生无限大的加速度。 6 爱因斯坦的“在限无边静态”宇宙模型： 1917 年，爱因斯坦发展《根据广义相对论对宇宙学所 作 的考查 》揭开了现代宇宙学的序幕。 静态 ：指宇宙 虽然在小范围有运动，但从大范围来看，则是静止的。 哈勃定律： 1929 年，美国天文学家哈勃通过对当时测定的 24个河外星系情况的分析，发现了距离和红移之间的一条规律：星系离银河系越远，它的光谱线的红移量就越愈大。 距离和红移的这一关系就是著名的哈勃定律。 解释：河外星系正以一定的速度退离银河系而去，其距离和我们愈远，其退行速度也愈大。 结论：整个宇宙正处在膨胀之中。 大爆炸宇宙理论： 1948 年，美国天体物理学家伽莫夫提出了热大爆炸宇宙的理论。 大爆炸理论提出后得到了两个重要理论： （ 1）宇宙的年龄。 按照大爆 炸宇宙理论，天体的年龄应小于 200 亿年。 （ 2）氨元素的丰度。 宇宙早期温度极高，所以生成了较多的的氨元素。 且各天体都不得有大致相同的丰度。 暴胀论与宇宙学研究的新进展 ：暴胀论只是对宇宙爆后最初的 4310 秒 内的演化过程作了进一步说明。 解决了宇宙物质的“创生”问题，但仍未涉及“奇点”问题。 星系 ：由数十亿至数千亿颗恒星、星际气体和尘埃等组成的巨大天体系统，是构成宇宙的基本单元。 分类：椭圆星系、旋涡星系、透镜状星系和不规则星系。 脉冲星的发现用其意义： 1976 年，英 国赫威斯和赖尔在天区的某些方向，有一种天体不断地发来稳定且非常有规律的射电脉冲信号，为脉冲星。 是发现为人们研究恒星、星系的演化提供了重要依据。 宇宙微波背景辐射的发现及基意义 ： 1954 年伽莫夫等人根据理论计算预言，在当今宇宙普遍存在着大约 5开的微波背景辐射。 最令人信服的证据。 这一发现的重要性可以与宇宙膨胀的发现相比。 类星体的发现及其意义： 六十年代初人们在宇宙中发现了不同于恒星特征的类星体。 如果类星体确实在离地球那么远的距离上，那么揭开它的产能机制是科学工作者上划时代的突破；若不是位于那么远的距离 上，那么它的光谱线红移就不是多普勒效应产生的，而这将从根本上动摇我们目前的宇宙学理论。 1星际分子的发现及其意义 ： 一个星系包含骨几十亿到几千亿颗恒星，但这些恒星的何种加起来只占整个星系空间的一小部分。 意义：使我们有可能了解遥远宇宙空间的物质组分、形态和演化过程；。