三、自然与科技常识

1.地球知识

●世界地球日：每年4月22日；始于1970年。世界环境日：每年6月5日。世界水日：每年3月22日。世界海洋日：每年6月8日；2009年是联合国确定的首个“世界海洋日”。世界森林日：每年3月21日。2013年是首个世界森林日。中国环境日。

●地球圈层。

●岩石圈。岩浆岩——花岗岩、玄武岩；沉积岩——砂岩、页岩、石灰岩；变质岩——石英岩。

●地壳中含量最多的元素：氧、硅、铝、铁。

●空气中含量最多的元素：氮气、氧气

2.大气圈

● 按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层；也可称为对流层、平流层、中间层、暖层和外层。

● 在太阳光谱中，波长较短的如紫、蓝、青等颜色的光波最容易被大气分子和微粒散射出来。波长较长的如红、橙、黄等颜色的光波透射力最强，它们能透过大气分子而保持原来的前进方向。这样光波的分离作用就发生了，而颜色也就出现了。

● 台风（或飓风）是产生于热带洋面上的一种强烈热带气旋。按世界气象组织定义：热带气旋中心持续风速达到12级（即每秒32.7米或以上）称为飓风（hurricane）或本地近义字（local synonym），飓风的名称使用在北大西洋及东太平洋；而北太平洋西部（赤道以北，国际日期线以西，东经100度以东）使用的近义字是台风（typhoon）。 随着发生地点不同，叫法不同。欧洲、北美洲——“飓风”；东亚、东南亚——“台风”；孟加拉湾地区——“热带风暴”；南半球则称为——“热带气旋”。持续风速达到16级以上称为超强台风。

3.雾霾

● 雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。霾也称灰霾（烟霞） 空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于10000米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。

●空气质量监测包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等6项污染物

空气污染预警——分为四级，用蓝、黄、橙、红颜色表示。AQI数值越大、级别越高、颜色越深，说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。

橙色预警信号发布时，学校立即停止一切户外教学活动，并做好学生的健康防护工作；红色预警信号发布时，若当日凌晨6-8时环境空气情况仍处于该预警状态（周六、日除外），中小学、幼儿园该日上午自动停课，并视后续气象情况，由上一级教育行政部门确定停课的持续时间。

4.地震。地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生的震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。震源、震中、震级、烈度。

5.天文知识

太阳系是由太阳、8颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。行星由太阳起往外的顺序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

●“新视野”号。

6.“第三次工业革命”导入期

● 20世纪70年代以来，随着信息通信、生物电子、纳米等新技术、新材料、新能源的迅速发展和推广应用，人工智能、数字制造、工业机器人、3D打印等现代制造技术不断突破，市场逐步成熟，加之2008年金融危机以后主要工业化国家推出一系列旨在振兴制造业的战略举措，使全球工业发展模式正发生着巨大的变革，世界正处在“第三次工业革命”的导入期。

● 3D打印技术。即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。这种打印技术以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

● “物联网”。“物联网”的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，“物联网就是物物相连的互联网”。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

● 云计算。云计算概念是由Google提出的，这是一个网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。

7.现代生物技术。

现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的，它是一门集生物学、工程学、医学、数字、计算机科学、电子学等多学科相互渗透的综合性学科。现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。

DNA，即脱氧核糖核酸。是一种分子，可组成遗传指令，以引导生物发育与生命机能运作。呈双螺旋结构，其中带有遗传讯息的DNA片段称为基因。

转基因。转基因就是指将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的。一般来说转基因是通过有性生殖过程来实现的。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。常用的方法包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。转基因按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因和动物转基因。

8.信息技术

● 信息技术主要是指利用电子计算机和现代通信手段获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息。

● 计算机与通信技术和融合形成了“多媒体通信网络”，实现“多媒体通信网络”的技术称为“网络技术”。

● 计算机发展历史。

● 第二届世界互联网大会。

   于2015年12月16日-18日在浙江省桐乡市乌镇举行。本届大会的主题是“互联互通·共享共治——共建网络空间命运共同体”。开幕式上，习近平发表了主旨演讲。

①乌镇的网络化、智慧化，是传统和现代、人文和科技融合发展的生动写照，是中国互联网创新发展的一个缩影，也生动体现了全球互联网共享发展的理念。

②纵观世界文明史，人类先后经历了农业革命、工业革命、信息革命。每一次产业技术革命，都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响。现在，以互联网为代表的信息技术日新月异，引领了社会生产新变革，创造了人类生活新空间，拓展了国家治理新领域，极大提高了人类认识世界、改造世界的能力。互联网让世界变成了“鸡犬之声相闻”的地球村，相隔万里的人们不再“老死不相往来”。可以说，世界因互联网而更多彩，生活因互联网而更丰富。……目前，中国有6.7亿网民、413万多家网站，网络深度融入经济社会发展、融入人民生活。

③中共十八届五中全会提出了创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。“十三五”时期，中国将大力实施网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划，发展积极向上的网络文化，拓展网络经济空间，促进互联网和经济社会融合发展。我们的目标，就是要让互联网发展成果惠及13亿多中国人民，更好造福各国人民。

④国际社会应该在相互尊重、相互信任的基础上，加强对话合作，推动互联网全球治理体系变革，共同构建和平、安全、开放、合作的网络空间，建立多边、民主、透明的全球互联网治理体系。

⑤推进全球互联网治理体系变革，应该坚持以下原则：尊重网络主权。维护和平安全。促进开放合作。构建良好秩序。

9.纳米技术

纳米科学与技术是21世纪的高新技术。是探索在纳米尺度物质运动的新现象和新规律，进而通过对物质反应、传输和转变的控制来创造新的材料、器件，充分发挥它们的特殊的功能。1纳米＝10^－9 米。

10.科技新成果

● 嫦娥三号和探月工程。2013年12月2日1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。“嫦娥三号”首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，为我国探月工程开启新的征程。“嫦娥三号”的成功发射完成我国探月工程“绕、落、回三步走”中第二步的关键一环。

● 天河二号。由中国国防科学技術大学研製的“天河二号”以每秒３３.８６千万亿次的浮点运算速度，成为当前全球运算速度最快的超级计算机，比第二名美国的“泰坦”快近一倍的速度。2015年底“六连冠”。

● 蛟龙号。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。

● 嫦娥五号再入返回试验器（2014年10月24日）

北京时间2014年10月24日02时00分，我国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空。首次再入返回飞行试验圆满成功，标志着中国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。（所谓宇宙速度就是从地球表面发射飞行器，飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一、第二、第三宇宙速度。第二宇宙速度，人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2＝11.2公里／秒。）

● 长征5号火箭。

   又称“大火箭”“冰箭”，是中国为了满足进一步航天发展需要，并弥补中外差距，而由中国运载火箭技术研究院研制的新一代无毒、无污染、高性能、低成本和大推力的大型液体运载火箭，为中国新一代运载火箭中芯级直径为5米的火箭系列。长征五号火箭于2104年9日16时在北京成功完成芯一级动力系统试车，这是迄今我国开展的最大规模、最长时间的系统级动力试车，标志着长征五号运载火箭工程研制取得重大进展。长征五号的研制已经突破多项关键技术，进入到试样阶段，并预计于2015年年底在中国海南省文昌卫星发射中心首飞。

 ● 长征6号火箭一箭20星。

2015年9月20日7时01分，中国在太原卫星发射中心用全新研制的长征六号运载火箭，成功将20颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，开创了我国一箭多星发射的新纪录。这也是中国新一代运载火箭的首次发射。长征六号运载火箭的首飞成功，标志着我国在无毒无污染运载火箭领域的关键技术取得重大突破，对于完善我国运载火箭型谱、提升进入空间能力具有重大意义。

●    暗物质探测卫星发射升空。

我国暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项首批立项研制的四颗科学实验卫星之一，是我国第一颗完全由中科院研制、生产的卫星，也是我国空间科学卫星系列的首发星。该卫星于2015年12月17日8时12分在酒泉卫星发射中心成功发射，目前卫星平台工作正常、有效载荷工作正常、地面数据接收正常。　

2015年12月31日，国家主席习近平发表2016年年新年贺词，在列举2015年重大进展时特别提到“我国科学家研制的暗物质探测卫星发射升空”，作为“只要坚持，梦想总是可以实现的”的例证之一。

   

暗物质(Dark Matter)是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中84.5%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的10%不到(约5%)。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。

 

11.可持续发展与生态文明建设

● 影响现今人类生存的几大环境问题：①全球气候变暖；②酸雨；③臭氧层空洞；④土地沙漠化；⑤生物多样性破坏等。

● 资源节约型社会是指以能源资源高效率利用的方式进行生产、以节约的方式进行消费为根本特征的社会，其核心是节约使用能源和提高能源资源利用效率。

环境友好型社会是种以人与自然的相处为目标，以环境承载能力为基础，以遵循自然规律为核心，以绿色科技为动力，坚持保护优先、开发有序、合理进行功能划分、倡导环境文化和生态文明，追求经济、社会、环境协调发展的的社会体系。

环境经济作为一种经济发展模式，主要是指以减量化、再利用、资源化为原则，以提高资源的高效率的利用和循环利用为核心，通过对传统行业的技术改造，最大限度地减少资源的消耗。

★巴黎气候变化大会达成历史性协定。2015年11月30日至12月11日，《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方会议(世界气候大会)于巴黎举行。按照计划，一项新的全球气候协议将在气候大会上达成，为2020年后全球应对气候变化行动作出安排。

2015年12月12日注定将载入史册。这一天，《联合国气候变化框架公约》缔约方会议第二十一次大会在法国巴黎布尔歇会场圆满闭幕，全球195个缔约方国家通过了具有历史意义的全球气候变化新协议。这一《巴黎协定》也成为历史上首个关于气候变化的全球性协定。《巴黎协定》是一份全面、平衡、有力度、有法律效力的协议。

根据协定，各方同意结合可持续发展的要求和消除贫困的努力，加强对气候变化威胁的全球应对，将全球平均气温升幅与前工业化时期相比控制在2℃以内，并继续努力、争取把温度升幅限定在1.5℃之内，以大幅减少气候变化的风险和影响。此外，协定指出发达国家应继续带头，努力实现减排目标，发展中国家则应依据不同的国情继续强化减排努力，并逐渐实现减排或限排目标。资金方面，协定规定发达国家应为协助发展中国家，在减缓和适应两方面提供资金资源。同时，将“2020年后每年提供1000亿美元帮助发展中国家应对气候变化”作为底线，提出各方最迟应在2025年前提出新的资金资助目标。

在备受各方关注的国家自主贡献问题上，根据协定，各方将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动。各方应该根据不同的国情，逐步增加当前的自主贡献，并尽其可能大的力度，同时负有共同但有区别的责任。发达国家将继续带头减排，并加强对发展中国家的资金、技术和能力建设支持，帮助后者减缓和适应气候变化。协定还就此建立起一个盘点机制，即从2023年开始，每5年对全球行动总体进展进行一次盘点，以帮助各国提高力度、加强国际合作，实现全球应对气候变化长期目标。

12.新能源技术

新能源是指那些正在开发利用、尚未普通使用的能源，包括核能、太阳能、风能、地热能、海洋能及生物能等。

13.科技史常识

●19世纪自然科学三大发现。

●历史上重大的科学革命有两次，第一次是发生在17世纪前后的牛顿力学为核心的近代科学革命。其主要内容还有哥白尼的日心说和拉瓦锡的氧化理论。近代科学在19世纪取得一大批成果，如道尔顿的原子论、门捷列夫的周期表、能量守恒与转化定律、麦克斯韦的电磁理论和达尔文的进化论，后者称之为第二次科学革命。现代科学革命由量子力学和爱因斯坦的相对论拉开序幕。

●近代以来人类经历了三次技术革命，以蒸汽机为标志的第一次技术革命，以电力应用的标志的第二次技术革命，以电子计算机为标志的第三次技术革命，也称为现代技术革命。

●20世纪人类重大发明

1901年-无线电-马可尼；1903年-飞机-莱特兄弟；1907年-塑料-利奥·贝克兰；

1928年-青霉素-弗莱明；1923年-电视机-约翰·贝尔德；1942年-核武器-美国；

1943年-计算机-阿兰·图灵；1953年-DNA-弗朗西斯·克里克；1957年-人造卫星-苏联；

1967年-器官移植-斯蒂安．巴纳德；1969年-互联网-美国；1978年-试管婴儿-英国；

14.屠呦呦和青蒿素。东晋的葛洪在其撰写的中医方剂《肘后备急方》一书中，首次描述了青蒿的退热功能；李时珍的《本草纲目》则说它能“治疟疾寒热”。