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第四章文化素养

考点二科学常识

考点提要：

1.古今中外重大科学成就及代表人物

2.生活中的科学常识，如数学、物理、化学、生物、地理等。

四、生活中的科学常识

1.数学常识

（1）常用数学知识

①众数：一组数据中出现次数最多的数值。在一组数据中可能有多个众数。

②平均数：一组数据中所有数据之和除以这组数据的个数。

③中位数：将一组数据按照由小到大（由大到小）的顺序排列，如果数据的个数是奇数，则称处于中间位置的数为这组数据的中位数；如果数据的个数是偶数，则称中间两个数据的平均数为这组数据的中位数。

④标准差：方差的算术平方根，又常称均方差。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的两组数据，标准差未必相同。

(2)传统数学常识

①黄金分割率：黄金分割是指将整体一分为二，较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值，其比值约为0.。

②算盘：算盘是我国古代的一种计算工具，但我国最早的计算工具是算筹而非算盘。算筹是用竹(或木、玉、金属)制成的小棒，用它的多少与纵横排列可以计数，按一定的方法可用它进行多种运算。

③七巧板：七巧板是我国古代的一种拼版玩具，由七块可以拼成一个大正方形的薄板组成，包括五块等腰直角三角形(两块小号三角形、一块中号三角形和两块大号三角形)、一块正方形和一块平行四边形。七巧板拼出来的图案变化万千，后来被传到国外叫作唐图。

2.物理学常识

(1)力学

惯性定律是指任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮会翘起来，这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，人和后轮由于惯性，继续保持向前的运动状态。

(2)热学

固体、液体和气体是物质存在的三种状态。物质在熔化和凝固过程中，固态和液态并存时，温度保持不变，这类物质叫作晶体。物质在熔化和凝固过程中，其温度不断变化，没有固定的熔点和凝固点，这类物质叫作非晶体。

汽化有蒸发和沸腾两种形式。常见的液化现象：冬天，人们在户外会不断呼出“白气”；从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片上会有一层小水珠；清晨青草和树叶上有凝结的小水珠。樟脑球变小是升华现象，霜、冰花、雾淞的形成等是凝华现象。

(3)光学

能够发光的物体叫作光源。光源可以分为自然(天然)光源和人造光源。光在同种均匀介质中沿直线传播，这是小孔成像的原理。光在真空中的传播速度约为3xm/s。

光遇到水、玻璃及其他物体的表面时会发生反射。照镜子、公路上的反光轮廓标、潜水镜、光纤等都是利用了光的反射原理。白色的物体能够反射所有色光，因此看起来是白色的。黑色的物体能吸收所有色光，因此看起来是黑色的。黑色的物体在吸收光的同时还会吸收大量辐射热，白色的物体则相反。光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射。常见的折射现象有插入水里的筷子变弯、水中的石头变浅、海市蜃楼等。

(4)电磁学

通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。在螺线管内部插入铁芯，可以做成电磁铁。其应用有电磁起重机、高速磁悬浮列车中的磁体、电磁继电器等。

磁场对通电导线有力的作用，其方向与电流方向、磁场方向有关。电动机就是利用磁场对通电线圈的作用制成的。扬声器利用了不同电流受磁体作用振动而发声的原理。

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。发电机就是利用此原理发电，将机械能转化为电能。

3.化学常识

(1)人体中的化学元素

人体中的化学元素根据含量可分为常量元素和微量元素。常量元素是指在人体内含量占体重0.01%以上的元素。常量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、镁等。微量元素是指低于人体体重0.01%的元素。微量元素包括铁、碘、锌、硒、氟、铜、镉、汞、铅、钥等。

元素缺乏症举例：①在山区常见粗脖子病(甲状腺肿大)、克汀病(呆小病)，医生建议多吃海带，这是因为上述患者的病因是体内缺乏碘元素，而海带中富含碘。②儿童常患软骨病是由于缺少钙元素。③人体缺铁易患缺铁性贫血。

(2)食品中常见的有害化学物质

瘦肉精是一类药物的统称。任何能够抑制动物脂肪生成，促进瘦肉生长的物质都可以称为“瘦肉精”。人一旦食用含有“瘦肉精”的猪肉，轻者会头晕、恶心、手脚颤抖、心跳加快，重者可能会心脏骤停而导致死亡。

三聚氰胺是一种化工原料，对机体有害。食品中添加三聚氤胺会使蛋白质测试含量虚高，从而使劣质食品和饲料在检验时蒙混过关。

吊白块，又称雕白粉，半透明白色结晶小块，易溶于水，常被不法商人用来对粉丝、腐竹等进行漂白。人一旦食用被吊白块漂白过的食物，轻者会出现打喷嚏、咳嗽、头痛、恶心、呕吐等症状，重者会出现黄疸、周围血管水肿等症状。

(3)气体与环境

①空气

空气主要成分的体积分数及其用途如表4-6所示。

②天然气

天然气的主要成分是甲烷，主要用作燃料。

③氢气

氢气的用途有很多，主要包括四个方面：填充气，如充气球、飞舰；高能燃料；冶炼重要金属；利用其使脂肪氢化的特点，制作人造黄油、食用油、润滑剂等。

④气体的危害与空气污染

在紧闭门窗的房间里生火取暖或使用热水器洗澡，常产生一种无色、无味并易与人体血红蛋白结合而引起中毒的气体，这种气体是一氧化碳。

二氧化碳在大气层中过量累积，使地球红外辐射不能透过大气，从而造成大气温度升高，产生“温室效应”。

臭氧层可吸收大量紫外辐射。造成臭氧层空洞的主要原因是冷冻机里氟利昂的泄漏。

(4)生活中的化学小常识

①我国世界闻名的制碱专家侯德榜先生发明了侯氏制碱法。这种方法所制得的“碱”除可用在工业上外，还可用于日常生活中制作油条、馒头等食品。这种“碱”的化学名称是碳酸钠。

②在霜降以后，青菜、萝卜等吃起来味道甜美，这是因为青菜里的淀粉在植物体内的酶的作用下水解生成了葡萄糖。

③我国古代书法家的真迹能保存至今是因为墨汁或碳素墨水中的碳的化学性质稳定，使字迹久不褪色。

④汽车、柴油机水箱里的冷却水，在冬天结冰后会使水箱炸裂。为了防冻，常加入少量的乙二醇。

⑤用自来水养金鱼时，将水注入鱼缸以前需在阳光下晒一段时间，目的是使水中的次氯酸分解。

⑥不粘锅之所以不粘食物，是因为锅底涂上了一层特殊物质一“特氟龙”，其化学名叫聚四氟乙烯，俗名叫塑料王。

4.生物学常识

(1)生物的基本特征

生物的基本特征：①生物的生活需要营养；②生物能进行呼吸；③生物能排出身体内产生的废物；④生物能对外界刺激做岀反应；⑤生物能生长和繁殖；⑥生物都有遗传和变异的特性；⑦除病毒外，生物都是由细胞构成的。因此，我们不能说机器人是生物。

(2)生物体的结构层次

大多数的生物体是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞膜、细胞质和细胞核是动物细胞和植物细胞共有的基本结构，植物细胞还具有细胞壁、叶绿体、液泡等结构。细胞核是细胞的控制中心，细胞核内有染色体，染色体中有遗传物质DNA，DNA携带着控制细胞生命活动、生物体发育和遗传的信息。

(3)生物圈中生命的延续和发展

生物的生殖方式包括有性生殖和无性生殖。动物的个体发育一般都是从受精卵开始的，经过细胞分裂和分化发育成一个完整个体。

受精卵中含有来自父母双方的遗传信息，这些遗传信息就是决定后代个体特征的一整套指令。遗传信息包含在基因中，不同基因控制不同性状的表达。基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA和蛋白质组成染色体。

(4)现代生物科技

现代生物科技主要包括基因工程、细胞工程、胚胎工程等。

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

细胞工程(克隆技术)是指通过细胞水平上的筛选或改造，获得有商业价值的细胞株或细胞系，再通过规模培养，获得特殊商品的技术与过程。

胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。试管婴儿技术属于典型的胚胎工程。

5.地理常识

(1)太阳系与地月系

太阳系是太阳和以太阳为中心、受它的引力支配而环绕它运动的天体所构成的系统，由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等构成。行星、小行星、彗星、流星体、卫星的特点如表4-7所示。

在太阳系中，太阳是中心天体，其他天体都在太阳的引力作用下绕太阳公转。太阳系有八大行星，按照距离太阳由近到远的顺序排列依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。其中，木星是太阳系中体积和质量最大、自转速度最快的行星，也是太阳系中拥有卫星最多的行星。金星的大小和质量与地球最为接近。

月球是地球唯一的天然卫星。月球与地球组成的天体系统，称为地月系。

（2）地球的圈层结构

①内部圈层

地球内部的结构无法直接观察。到目前为止，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。根据地球内部地震波的纵波和横波的波速变化，地球内部可划分为地壳、地幔和地核三个圈层。它们以莫霍界面和古登堡界面为界。地壳和地幔顶部由坚硬的岩石组成，合称为岩石圈。

②外部圈层

地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。

大气圈是包裹在地球外面的气体层，由气体及其中的悬浮物构成，厚度可达-千米。地球大气自底部向上依次是对流层、平流层、中间层、电离层（暖层）、散逸层（外层）。

水圈是地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。从分布位置上看，地球上的水分为海洋水、陆地水、大气水和生物水。其中，海洋水储量最多，是地球上水的主体。

生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称，包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的上部。

(3)中国地理概况

①四大高原

四大高原：青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原。

②四大盆地

四大盆地：塔里木盆地、准喝尔盆地、柴达木盆地、四川盆地。

柴达木盆地是我国海拔最高的盆地，位于青藏高原东北部。

塔里木盆地是我国面积最大的内陆盆地，位于天山山脉和昆仑山脉之间。

吐鲁番盆地是世界上海拔最低的盆地，大部分地面在海拔米以下，盆地中的艾丁湖面比海平面低了约米。

四川盆地囊括四川省中东部和重庆市大部，又称信封盆地、紫色盆地。

③三大平原

三大平原：东北平原、华北平原、长江中下游平原。

④长江

长江是世界第三长河(世界第一、第二长河分别是尼罗河与亚马孙河）。长江发源于青藏高原唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧，干流沿途流经11个省级行政区，注入东海，为我国最长（约千米）、年径流量最大、流域面积最广的河流。

⑤黄河

黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓，流经9个省级行政区（青川甘宁内蒙古，晋陕过后入豫鲁），注入渤海。黄河中的泥沙沉积是华北平原得以形成的主要原因之一，还形成了具有“塞上江南”美称的宁夏平原和河套平原。

⑥内流河

我国最长的内流河——塔里木河。

我国第二大内流河——黑河。

⑦湖泊

五大淡水湖：鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖。

青海湖是我国面积最大的湖泊（属咸水湖）。

⑧五岳

五岳是五大名山的总称，即东岳泰山（山东）、西岳华山（陕西）、中岳嵩山（河南）、北岳恒山（山西）、南岳衡山（湖南）。

（4）世界地理概况

①海

最深的海沟——马里亚纳海沟。

最咸的海——红海。

最淡的海——波罗的海。

沿岸国最多的海——加勒比海。

②岛屿、半岛、群岛、海峡和运河

世界四大岛屿——格陵兰岛、新几内亚岛、加里曼丹岛、马达加斯加岛。

世界最大的群岛——马来群岛。

亚洲三大半岛：阿拉伯半岛（世界最大）、印度半岛、中南半岛。

欧洲四大半岛：斯堪的纳维亚半岛、伊比利亚半岛、亚平宁半岛、巴尔干半岛。

著名海峡和运河：亚洲的马六甲海峡（沟通印度洋和太平洋的咽喉要道）、霍尔木兹海峡；欧洲的英吉利海峡、直布罗陀海峡（连接地中海和大西洋）；南美洲的德雷克海峡、麦哲伦海峡；非洲的莫桑比克海峡（也是世界上最长的海峡）；亚洲和北美交界处的白令海峡。西亚和北非地区的苏伊士运河连接地中海和红海，是欧洲到印度洋和西太平洋附

近地区的最近航线。

③陆地地形

最大的平原——亚马孙平原。

最高的高原——青藏高原。

最大的高原——巴西高原。

最大的盆地——刚果盆地。

最大的山系——科迪勒拉山系。

最长的山脉——南美安第斯山脉。

最冋的山脉——喜马拉雅山脉。

最大的沙漠——撒哈拉沙漠。

④河流与湖泊

最长的河流——尼罗河。

流量最大的河流（流域面积最广的河流）——亚马孙河。

流经国家最多的河流——多瑙河。

最长的运河——京杭大运河。

世界最长的内流河，同时也是欧洲最长的河——伏尔加河。

海拔最低的湖泊（陆地表面的最低点）——死海。

最深的湖泊——贝加尔湖。

最大的湖泊——里海。

最大的淡水湖——苏必利尔湖。

最大的淡水湖群——北美五大湖。

6.安全常识

(1)消防安全常识

①火警电话

火灾发生后应立即拨打火警电话报警，并组织人员扑救。

②轻微火情的应急处理

对突然发生的比较轻微的火情，可参考以下几个方法。

A.水是最常用的灭火剂，木头、纸张、棉布等起火可以直接用水扑灭。

B.油类、酒精等起火，不可用水扑救，可用沙土或浸湿的棉被迅速覆盖。

C.煤气起火，可用湿毛巾盖住起火点，迅速切断气源。

D.电器起火，不可用水扑救，也不可用潮湿的物品捂盖，应先切断电源，再灭火。

③自救与逃生

当火势并不大，且尚未对人造成很大威胁时，要根据不同火情利用周围可利用的物品，如灭火器、水、沙土、衣物等，奋力将小火控制、扑灭。当突然面对浓烟和烈火时，要强令自己保持镇静，迅速判断危险地点和安全地点，选择逃生方法，尽快撤离险地。

(2)交通安全常识(识别交通标志)

交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志有警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志等。

警告标志是警告车辆、行人注意危险地点的标志，通常为三角形，黄底黑边图案，如图4-1所示。

环形交叉注意行人注意儿童

禁令标志是禁止或限制车辆、行人交通行为的标志，通常为圆形、八角形图案，如图4-2所示。

指示标志是指示车辆、行人行进的标志，通常为蓝底白色图案，如图4-3所示。

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