地球的演化和生命的誕生3 浙教版

1、一、教學目標：1、猜想地球形成初期的形態(tài)特點2、了解25億年前至今地殼的演變和生物進化現(xiàn)象；3、了解生命起源的化學進化假說和其它假說二、教學重點與難點：重點一：1、地球及地球上生命演化的歷程2、生命起源的化學進化學說難點：地球及地球上生命演化的歷程。三、教學過程感受地球感受地球一、地球的演化一、地球的演化討論46億年前地球剛誕生時,它的模樣和現(xiàn)在一樣嗎?根據(jù)太陽系形成的過程，你能想象地球誕生時得“模樣”嗎？通過你所閱讀的資料，觀看視頻，試一通過你所閱讀的資料，觀看視頻，試一試你能不能回答下面的問題試你能不能回答下面的問題1、地球形成之初，地球的外部如何？地球形成之初，地球的外部如何？2、原始大

2、氣的成分如何？原始大氣的成分如何？3、科學家是通過對什么的研究逐步揭示地科學家是通過對什么的研究逐步揭示地球的演化過程的？球的演化過程的？4、你知道原始大陸誕生的假說嗎？你知道原始大陸誕生的假說嗎？5、你能簡述地球在你能簡述地球在25億年前至今天的演化億年前至今天的演化過程嗎？過程嗎？6、原始生命誕生在哪里？原始生命誕生在哪里？7、米勒通過模擬原始地球來解釋生命米勒通過模擬原始地球來解釋生命的誕生。你能解釋他的實驗中各部分的誕生。你能解釋他的實驗中各部分模擬的什么嗎？模擬的什么嗎？8、生命的起源是當今世界三大科學難題生命的起源是當今世界三大科學難題之一，有非常多的假說。除了化學進化之一，有非常

3、多的假說。除了化學進化假說，你還知道其他的假說嗎？你認同假說，你還知道其他的假說嗎？你認同哪個？為什么？請暢談你的想法。哪個？為什么？請暢談你的想法。原原 始始 地地 球球一個由巖漿構成的熾熱的球。一個由巖漿構成的熾熱的球。火山爆發(fā)形成原始大氣火山爆發(fā)形成原始大氣原始大氣原始大氣的成分：的成分：水蒸氣、水蒸氣、甲烷、甲烷、氨氣、氨氣、氫氣、氫氣、二氧化碳二氧化碳 通過對地層和化石的研究，逐步揭示地球的演通過對地層和化石的研究，逐步揭示地球的演化過程。化過程。46億年前38億年前原始大陸誕生假說：原始大陸誕生假說：1、地球剛剛誕生不久，都是熱的，沒有溫度差，、地球剛剛誕生不久，都是熱的，沒有溫度

4、差，對流運動弱。對流運動弱。2、地球外側(cè)開始冷卻，與內(nèi)部溫差大，產(chǎn)生了大、地球外側(cè)開始冷卻，與內(nèi)部溫差大，產(chǎn)生了大規(guī)模的對流運動。規(guī)模的對流運動。3、冷卻的物質(zhì)接觸到地核的外層，與地核內(nèi)部也、冷卻的物質(zhì)接觸到地核的外層，與地核內(nèi)部也產(chǎn)生了溫差，出現(xiàn)內(nèi)部的對流。地球磁場變強。產(chǎn)生了溫差，出現(xiàn)內(nèi)部的對流。地球磁場變強。4、由于產(chǎn)生大規(guī)模的對流，地球深層的熱物質(zhì)能、由于產(chǎn)生大規(guī)模的對流，地球深層的熱物質(zhì)能到達地表。到達地表。5、地表附近的巖漿受到刺激，使火山活動頻繁，、地表附近的巖漿受到刺激，使火山活動頻繁，陸地快速生長，從而形成大陸。陸地快速生長，從而形成大陸。 早期地球的特點：早期地球的特點：一

5、個由巖漿構成的熾熱球。一個由巖漿構成的熾熱球。巖漿噴發(fā)巖漿噴發(fā)熔巖流熔巖流巖漿的收縮冷卻凝固巖漿的收縮冷卻凝固固態(tài)的地殼固態(tài)的地殼高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣和二氧化碳等高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣和二氧化碳等原始大氣原始大氣高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣降溫凝結(jié)成水高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣降溫凝結(jié)成水滴降到地表，匯流滴降到地表，匯流原始海洋原始海洋25 25 億年至今，地球的變化如何？億年至今，地球的變化如何？讀圖讀圖25億億6億年前：出現(xiàn)大片陸地、山脈，億年前：出現(xiàn)大片陸地、山脈， 海海 洋中的洋中的 藻類放出氧氣，大氣中的氧氣含量藻類放出氧氣，大氣中的氧氣含量 增多。增多。6億

6、億2.5億年前：陸地面積增加，出現(xiàn)原始歐亞大陸億年前：陸地面積增加，出現(xiàn)原始歐亞大陸 和北美大陸，出現(xiàn)昆蟲、魚類、兩棲和北美大陸，出現(xiàn)昆蟲、魚類、兩棲 類、裸蕨類等類、裸蕨類等2.5億億0.7億年前：大西洋和印度洋形成，億年前：大西洋和印度洋形成，中國大陸輪中國大陸輪 廓基本形成廓基本形成，裸子植物和爬行類出現(xiàn)。，裸子植物和爬行類出現(xiàn)。0.7億億今天：大規(guī)模造山運動，形成喜馬拉雅山等高大今天：大規(guī)模造山運動，形成喜馬拉雅山等高大 山脈，是今天地球地貌的基礎；出現(xiàn)鳥山脈，是今天地球地貌的基礎；出現(xiàn)鳥 類、哺乳類和被子植物。類、哺乳類和被子植物。 如果把地球如果把地球“有生以來有生以來”作為作為2

7、424小時，小時，那么地球在那么地球在0 0時誕生，時誕生，6 6時以后才在海水中時以后才在海水中出現(xiàn)最原始的細胞，出現(xiàn)最原始的細胞，2121時以后海洋中出現(xiàn)時以后海洋中出現(xiàn)三葉蟲，三葉蟲，2222時時4545分開始有恐龍出現(xiàn)，分開始有恐龍出現(xiàn)，2323時時2020分哺乳動物出現(xiàn)，直到分哺乳動物出現(xiàn)，直到2323時時5959分，才出分，才出現(xiàn)了最早的猿人?，F(xiàn)了最早的猿人?；瘜W進化說認為，生命起源于原始地化學進化說認為，生命起源于原始地球上的無機物，這些無機物在原始地球上的無機物，這些無機物在原始地球的自然條件作用下，從無機到有機、球的自然條件作用下，從無機到有機、由簡單到復雜，通過一系列化學進

8、化由簡單到復雜，通過一系列化學進化過程，成為原始生命體。過程，成為原始生命體。生命起源問題的觀點之一生命起源問題的觀點之一化學進化假說化學進化假說生命誕生于原始海洋生命誕生于原始海洋原始地球為生命起源提供的條件原始地球為生命起源提供的條件場所：場所：物質(zhì)：物質(zhì)：能量：能量：原始（還原性）大氣和原始海洋原始（還原性）大氣和原始海洋ch4、nh3、h2o、h2、h2s、hcn、co、co2宇宙射線、紫外線、閃電、火宇宙射線、紫外線、閃電、火山噴發(fā)釋放的能量等等山噴發(fā)釋放的能量等等代表原代表原始的海始的海洋洋原始大氣原始大氣兩個電極放電產(chǎn)生電火花兩個電極放電產(chǎn)生電火花冷凝管讓反應后的冷凝管讓反應后的

9、產(chǎn)物和水蒸汽冷卻產(chǎn)物和水蒸汽冷卻形成液體，又流回形成液體，又流回底部的燒瓶。底部的燒瓶。盛有水溶液的盛有水溶液的燒瓶燒瓶模擬原始天空模擬原始天空的閃電的閃電模擬降雨的過程模擬降雨的過程米勒的實驗試圖向人們米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一證實，生命起源的第一步，從步，從無機小分子物質(zhì)無機小分子物質(zhì)形成形成有機小分子物質(zhì)有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的。完全可能實現(xiàn)的。神創(chuàng)論也叫特創(chuàng)論。神創(chuàng)論認為生物界的所神創(chuàng)論也叫特創(chuàng)論。神創(chuàng)論認為生物界的所有物種（包括人類），以及天體和大地，都是有物種（包括人類），以及天體和大地，都是由上帝創(chuàng)造出來的。世界上的萬物

10、一經(jīng)造成，由上帝創(chuàng)造出來的。世界上的萬物一經(jīng)造成，就不再發(fā)生任何變化，即使有變化，也只能在就不再發(fā)生任何變化，即使有變化，也只能在該物種的范圍內(nèi)發(fā)生變化，是絕對不可能形成該物種的范圍內(nèi)發(fā)生變化，是絕對不可能形成新的物種的。神創(chuàng)論還認為，各種生物之間都新的物種的。神創(chuàng)論還認為，各種生物之間都是孤立的，相互之間沒有任何親緣關系。是孤立的，相互之間沒有任何親緣關系。神創(chuàng)論神創(chuàng)論 自然發(fā)生說是自然發(fā)生說是1919世紀前廣泛流行的理論，這世紀前廣泛流行的理論，這種學說認為，生命是從無生命物質(zhì)自然發(fā)生的。種學說認為，生命是從無生命物質(zhì)自然發(fā)生的。如，我國古代認為的如，我國古代認為的“腐草化為螢腐草化為螢”

11、（即螢火蟲（即螢火蟲是從腐草堆中產(chǎn)生的），腐肉生蛆等。在西方，是從腐草堆中產(chǎn)生的），腐肉生蛆等。在西方，亞里士多德（公元前亞里士多德（公元前384384公元前公元前322322）就是一個）就是一個自然發(fā)生論者。有的人還通過自然發(fā)生論者。有的人還通過“實驗實驗”證明，將證明，將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置于暗處，谷粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置于暗處，2121天后天后就會產(chǎn)生老鼠，并且讓他驚訝的是，這種就會產(chǎn)生老鼠，并且讓他驚訝的是，這種“自然自然”發(fā)生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。發(fā)生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。自然發(fā)生說自然發(fā)生說 宇宙胚種說則認為，地球上生命的種子來自宇宙，還有人推斷，是同地

12、球碰撞的彗星之一帶著一個生命的胚胎，穿過宇宙，將其留在了剛剛誕生的地球之上，從而地球上才有了生命。宇宙胚種說宇宙胚種說 但是，一些科學家卻對此類假說持強烈的反對意見。他們認為，彗星是帶來了某些物質(zhì)，但那不是決定性的，產(chǎn)生生命所必需的物質(zhì)在地球上本來就已經(jīng)存在。 原始生命最可能的原始新陳代謝類型是什么？原始生命最可能的原始新陳代謝類型是什么？思考：思考： 原始生命雖然具有原始的新陳代謝作用，但原始生命雖然具有原始的新陳代謝作用，但其結(jié)構十分簡單，不可能具有進行光合作用的結(jié)其結(jié)構十分簡單，不可能具有進行光合作用的結(jié)構和條件，而只能以原始海洋中已經(jīng)存在的各種構和條件，而只能以原始海洋中已經(jīng)存在的各種

13、有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，所以其同化方式應該是有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，所以其同化方式應該是異異養(yǎng)型養(yǎng)型。原始大氣成分中沒有氧氣，因此其異化方。原始大氣成分中沒有氧氣，因此其異化方式只可能是式只可能是厭氧型厭氧型。所以，原始生命的代謝類型。所以，原始生命的代謝類型最大可能為最大可能為 異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)厭氧型拓展無機小分子物質(zhì)無機小分子物質(zhì)生生成成形形成成組組成成演變第一第一階段階段場所場所實驗實驗第二第二階段階段過程過程第三第三階段階段第四第四階段階段 原始大氣原始大氣1953 1953 、美國米勒、美國米勒 原始海洋原始海洋聚合、縮合聚合、縮合濃縮、凝聚濃縮、凝聚長期演變、長期演變、 相互作用相互作用有機

14、小分子物質(zhì)有機小分子物質(zhì)有機高分子物質(zhì)有機高分子物質(zhì)多分子體系多分子體系原始生命原始生命場所場所 原始海洋原始海洋 原始海洋原始海洋場所場所場所場所過程過程過程過程 生命在地球上的出現(xiàn)是原始地球條件和各種物質(zhì)相互作用的結(jié)生命在地球上的出現(xiàn)是原始地球條件和各種物質(zhì)相互作用的結(jié)果，在現(xiàn)今的地球條件下，作為生命起源的基本條件已不存在了。果，在現(xiàn)今的地球條件下，作為生命起源的基本條件已不存在了。隨著地球上最早的能進行光合作用的原始藻類（如藍藻）和以后綠隨著地球上最早的能進行光合作用的原始藻類（如藍藻）和以后綠色植物的出現(xiàn)，現(xiàn)代大氣已成為含氧豐富的氧化性大氣，而不再是色植物的出現(xiàn)，現(xiàn)代大氣已成為含氧豐富

15、的氧化性大氣，而不再是生命起源所必需的還原性大氣?，F(xiàn)今地球的大氣層中有臭氧層阻擋生命起源所必需的還原性大氣。現(xiàn)今地球的大氣層中有臭氧層阻擋了大部分的紫外線，沒有了強烈的太陽輻射，也沒有頻繁的閃電，了大部分的紫外線，沒有了強烈的太陽輻射，也沒有頻繁的閃電，地球的溫度也降低了，把無機物合成為有機物必需的自然界的高能地球的溫度也降低了，把無機物合成為有機物必需的自然界的高能作用已不復存在。另外，也不再有含豐富有機物、含鹽量極少的原作用已不復存在。另外，也不再有含豐富有機物、含鹽量極少的原始海洋那樣的環(huán)境。現(xiàn)在的地球上由于存在大量的游離氧（可以氧始海洋那樣的環(huán)境?，F(xiàn)在的地球上由于存在大量的游離氧（可以

16、氧化有機物）和微生物（可以分解有機物）各種有機物不可能像在原化有機物）和微生物（可以分解有機物）各種有機物不可能像在原始海洋中那樣長期保存和積累。因此，在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下，始海洋中那樣長期保存和積累。因此，在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下，是不可能再產(chǎn)生新的原始生命的。正因為地球上不會有新的生命起是不可能再產(chǎn)生新的原始生命的。正因為地球上不會有新的生命起源，現(xiàn)在地球上生物若滅絕一種，就永遠地消失，一去不復返。因源，現(xiàn)在地球上生物若滅絕一種，就永遠地消失，一去不復返。因此保護環(huán)境，保護生物，尤其保護珍稀的野生動植物資源是當務之此保護環(huán)境，保護生物，尤其保護珍稀的野生動植物資源是當務之急。急。在現(xiàn)今地球

17、條件下，非生命物質(zhì)能不能在現(xiàn)今地球條件下，非生命物質(zhì)能不能再演化為原始生命？再演化為原始生命？思考： 元古代元古代 (25 億年到億年到 5.7 億年前億年前)早元古代早元古代中元古代中元古代-大氣圈和水圈中自由氧含量的大氣圈和水圈中自由氧含量的 增加增加18 億年時導致了真核生物的億年時導致了真核生物的 出現(xiàn)出現(xiàn)晚元古代（震旦紀）晚元古代（震旦紀）-出現(xiàn)了大量裸露高級出現(xiàn)了大量裸露高級動物和少量小型硬殼動物的先驅(qū)。動物和少量小型硬殼動物的先驅(qū)。元古代生物界占主導地位的是菌、藻類元古代生物界占主導地位的是菌、藻類古生代（古生代（ 5.7 億年到億年到 2.3 億年前億年前早古生代早古生代-海生無脊椎動物大發(fā)展時期海生無脊椎動物大發(fā)展時期早寒武小殼動物開始繁盛，藻類、三葉蟲，早寒武小殼動物開始繁盛，藻類、三葉蟲，筆石、低等珊瑚，腕足類筆石、低等珊瑚，腕足類,頭足類等也十頭足類等也十分豐富。分豐富。晚古生代。晚古生代。晚古生代是陸生生物的大發(fā)