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绪论1

第一节 自然科学研究的对象、性质和作用1

一、自然科学研究的对象1

二、自然科学的性质和特点1

三、自然科学的社会作用2

第二节 自然科学的体系结构4

一、自然科学结构的演化5

二、自然科学的层次结构8

三、自然科学的学科结构9

四、自然科学的知识结构11

第三节 自然科学的历史演进13

一、科学的起源13

二、古代自然科学的形成14

三、近代自然科学的产生及特点16

四、现代自然科学的产生及特点18

第一章 宇宙世界24

第一节 宇宙的形成和演化24

一、大爆炸宇宙论24

二、天体系统27

三、银河系27

第二节 太阳和太阳系30

一、太阳系的结构与起源30

二、太阳的特征与演化33

三、太阳系的行星和卫星39

第二章 地球环境系统44

第一节 地球环境44

一、地球的圈层构造44

二、大地构造理论47

三、地表形态及其演化48

四、地球大气51

五、地球上的水圈58

六、地球的土壤与生物65

第二节 地球环境的演化与自然地理分异70

一、地壳演变过程与现代自然地理环境的形成70

二、人类与自然地理环境的相互作用74

三、自然地理环境的地域分异79

第三节 环境科学与生态学83

一、环境问题和环境科学的产生83

二、环境科学的研究内容85

三、生态学的产生与研究内容86

第三章 物质世界的统一性90

第一节 物质构造之谜91

一、古人对物质本源问题的探索91

二、物质结构的层次92

第二节 物质的运动和力92

一、力学的起源92

二、运动的描述94

三、运动定律100

第三节 分子运动和热110

一、热学的起源110

二、热学基础知识111

三、热力学定律112

四、统计物理学简介114

第四节 电磁与光115

一、电磁学115

二、光129

第四章 物质的化学133

第一节 化学反应的实质及类型133

一、化学与物质133

二、化学反应的实质137

三、化学反应的类型138

四、化学反应的基本定律139

第二节 无机界与无机化学141

一、元素与元素周期律141

二、放射性与同位素144

三、晶体与金属148

第三节 有机物与有机化学151

一、人类对有机化合物的认识151

二、有机经典结构理论的建立153

三、有机化学反应的类型156

四、高分子材料及应用158

五、生命物质与生物化学164

第五章 地球上的生命169

第一节 生命的起源169

一、从无机物合成有机小分子169

二、生物大分子的合成170

三、多分子体系的原始生命的出现171

第二节 生命的基本特征与结构172

一、生命的基本特征和物质基础172

二、生物世界的基本结构及其层次性176

第三节 生物的进化184

一、生物进化的证据185

二、生物进化与物种形成188

三、人类的起源与进化192

第四节 生物的多样性194

一、生物多样性及其价值194

二、生物多样性的处理——生物分类学198

三、生物的主要类群199

第五节 生物与环境207

一、生物的环境制约207

二、生物对环境的适应性212

三、生物的协同进化214

第六章 现代自然科学综述216

第一节 现代自然科学思想216

一、整体和综合思想216

二、层次结构思想218

三、移植思想219

第二节 现代基础科学的若干重大理论或前沿领域220

一、相对论220

二、量子理论223

三、粒子物理学228

四、分子生物学228

第三节 现代技术的前沿领域231

一、信息技术231

二、新材料技术237

三、能源技术241

四、海洋技术243

五、空间技术245

六、纳米技术与纳米材料249

七、遥感和地理信息系统技术253

八、生物工程技术255