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第一章　绪论1

第一节 自然科学的对象、性质和作用1

一、自然科学的研究对象1

二、自然科学的性质和特点3

三、自然科学的社会作用4

第二节 自然科学的体系结构7

一、自然科学结构的演化7

二、自然科学的层次结构12

三、自然科学的学科结构13

四、自然科学的知识结构16

第三节 自然科学的历史演进18

一、科学的起源18

二、古代自然科学的形成19

三、近代自然科学的产生及其特点23

四、现代自然科学的产生及特点25

第二章　宇宙世界33

第一节　宇宙的形成和演化33

一、大爆炸宇宙论33

二、天体系统及其演化37

三、银河系40

第二节　太阳和太阳系43

一、太阳系的结构与起源43

二、太阳的特征与演化49

三、太阳系的行星和卫星57

第三章　地球环境系统64

第一节　地球环境64

一、地球的圈层构造64

二、大地构造理论67

三、地表形态及其演化73

四、地球大气80

五、地球上的水圈88

六、地球的土壤与生物98

第二节　地球环境的演化与自然地理分异105

一、地壳演变过程与现代自然地理环境的形成105

二、人类与自然地理环境的相互作用111

三、自然地理环境的地域分异119

第三节　环境科学与生态学123

一、环境问题和环境科学的产生123

二、环境科学的研究内容125

三、生态学的产生与研究内容126

第四章　物质世界的统一性130

第一节　物质构造之谜131

一、古人对物质本源问题的探索131

二、物质结构的层次132

第二节　物质的运动和力133

一、力学的起源133

二、运动学基本原理135

三、运动定律143

第三节　分子运动和热159

一、热学的起源159

二、热学基础知识160

三、热力学定律162

四、统计物理学简介165

第四节　电磁与光166

一、电磁学166

二、光185

第五章　物质的化学191

第一节　化学反应的实质及类型191

一、化学与物质191

二、化学反应的实质197

三、化学反应的类型199

四、化学反应的基本定律200

第二节　无机界与无机化学202

一、元素与元素周期律202

二、放射性与同位素207

三、晶体与金属212

第三节　有机物与有机化学216

一、人类对有机化合物的认识216

二、有机经典结构理论的建立219

三、有机化学反应的类型223

四、高分子材料及应用225

五、生命物质与生物化学233

第六章　地球上的生命241

第一节　生命的起源241

一、从无机物合成有机小分子241

二、生物大分子的合成243

三、多分子体系的原始生命的出现243

第二节　生命的基本特征与结构245

一、生命的基本特征和物质基础245

二、生物世界的基本结构及其层次性250

第三节　生物的进化261

一、生物进化的证据261

二、生物进化与物种形成266

三、人类的起源与进化271

第四节　生物的多样性274

一、生物多样性及其价值274

二、生物多样性的处理——生物分类学279

三、生物的主要类群281

第五节　生物与环境290

一、生物的环境制约291

二、生物对环境的适应性298

三、生物的协同进化299

第七章　现代自然科学综述302

第一节　现代自然科学思想302

一、整体和综合思想302

二、层次结构思想305

三、移植思想307

第二节　现代自然科学研究方法308

一、科学实验法308

二、数学方法311

三、系统科学方法317

四、信息方法321

五、控制论方法324

六、复杂性科学研究方法326

第三节　现代基础科学的若干重大理论或前沿领域333

一、相对论333

二、量子理论338

三、粒子物理学343

四、分子生物学344

第四节　现代技术的前沿领域347

一、信息技术348

二、新材料技术355

三、能源技术361

四、海洋技术363

五、空间技术366

六、纳米技术与纳米材料370

七、遥感和地理信息系统技术376

八、生物工程技术379

第八章 自然科学研究与科学家385

第一节　自然科学研究385

一、自然科学研究的目的与类别385

二、自然科学研究的成果及评价387

第二节　自然科学家390

一、自然科学家的产生390

二、自然科学家在科学技术发展中的地位和作用392

三、自然科学家的素质395

四、自然科学家的成长与培养401

后记407