(学案)地球的历史教案

地球的历史

【学习目标】

1．通过阅读教材知道地层和化石在确定地质年代和恢复古地理环境中的意义。

2．结合“地质年代表”示意图认识地球历史阶段性时间单位划分。

3．运用地质年代等资料掌握不同地质时期重要的地壳运动、生物演化以及矿产形成。

【学习重点】

运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。

【学习难点】

运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。

【学习过程】

一、知识体系导引

二、新知学习

知识点一：化石和地质年代表

1．地层与化石

（1）地层：地层是具有时间顺序的层状岩石。沉积岩的地层具有明显的层理构造，一般先沉积的层在下，后沉积的层在上。

（2）化石：在沉积岩的形成过程中，有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来，形成化石，所以同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的，因此，越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。

2．地质年代划分

科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究，发现地球演化呈现明显的阶段性，据此把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位，进行了系统性的编年，这就是地质年代表。从宙看主要有冥石宙、太古宙、元古宙、显生宙，其中显生宙又划分三个代：古生代、中生代、新生代。

学习小结：

1．地层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”

一般而言，各个地质时代所形成的沉积岩层，如同历史的“书页”一样，记录着岩层下老、上新顺序排列的地球发展历史。沉积岩中的化石保存着沉积岩形成的年代和当时的地理环境信息，就好像是写在岩层里的“文字”一样，记录着地球发展的历史。

思考1：为什么把寒武纪作为显生宙的开始？

知识点二：地球的演化历程

1．前寒武纪

（1）地球状况

前寒武纪是自地球诞生到距今5.41亿年的这段时间，包括了冥古宙、太古宙和元古宙，约占地球历史的90%。在此期间，地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成。

（2）生命出现

生命的出现和演化与大气层中氧气的增多密不可分。地球形成之初，大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气。冥古宙时期，地球上只有一些有机质，没有生命的迹象。到了太古宙时期出现了蓝藻等原核生物。蓝藻能够通过光合作用制造氧气。元古宙时，蓝藻大爆发，大气成分开始发生改变，生物也因此得到进一步发展，演化出真核生物和多细胞生物。

知识链接：地球的诞生

太阳系在大约50亿年前诞生后，大约经过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云坍缩、凝聚而形成的。由于陨石的轰击、地球不断收缩等原因，温度逐渐升高，地球内部出现熔融现象。同时又在地球自转、重力作用下，发生了物质分异现象，外部密度较大的物质和元素向内部逐渐下沉，内部较轻的物质逐渐上升，最后地球就逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构。

（3）金属矿产生

前寒武纪是重要的成矿时期，大量的铁、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。

2．古生代

（1）代、纪的划分

古生代（距今5.41亿年～2.52亿年）意为“远古的生物时代”，可分为早古生代和晚古生代。其中早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪，晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。

（2）地壳运动状况

古生代期间地壳运动剧烈，许多地方反复上升和下沉，海陆格局发生了多次大的变迁，到了后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆（图）。

（3）生物进化状况

①早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代。早期，地球上海洋面积远大于现在，海洋无脊椎动物空前繁盛，温暖的海水里出现了多种动物，如三叶虫、笔石、鹦鹉螺等。到了后期，海洋面积缩小，陆地上开始出现低等的植物，但海洋仍是无脊椎动物的世界。

②晚古生代是脊椎动物发展的时代。早期鱼类大量繁衍。随着海洋面积进一步缩小，到了中期一些鱼类逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类。晚期，气候变得干旱，水源稀少，一些两栖动物慢慢进化成更能适应干燥气候的爬行动物，裸子植物开始出现。晚古生代，蕨类植物繁盛，形成了茂密的森林，是地质历史上重要的成煤期。

古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件，几乎95%的物种从地球上消失，古生代由此告终。

思考2：生物的灭绝说明了什么？

提示：在环境演变过程中，出现了一些不利于生物生存的环境，导致了某些生物物种的衰退和灭绝。生物灭绝说明了整体环境演变对某一自然地理要素变化的影响。

速记：寒武、奥陶、志留纪；泥盆、石炭、二叠纪。

知识链接：

1．恐龙在地球上生活了一亿多年，整个中生代都是恐龙的时代，它们是不可一世的霸主。但是，随着中生代的结束，恐龙统统灭绝了，无一幸存，这实在是个谜。中生代恐龙为什么会灭绝呢？请你猜想一下可能的原因。

2．对恐龙灭绝的解释众说纷纭，主要有以下三种说法：①气候环境变化使恐龙灭绝，②小行星撞击地球使恐龙灭绝，③恐龙蛋壳变厚使恐龙灭绝。

3．中生代

（1）中生代的划分及地壳运动

中生代（距今2.52亿年～6600万年）意为“中间的生物时代”，因介于古生代和新生代之间而得名，分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。

由于板块运动剧烈，联合古陆在三叠纪晚期开始解体，各大陆向现在的位置漂移。

（2）生物进化状况

这一时期爬行动物盛行，尤其是恐龙，在侏罗纪和白垩纪达到了大繁盛，因此中生代也被称为“爬行动物的时代”。中后期，一些爬行动物进化出羽毛，开始向鸟类发展；小型哺乳动物出现。裸子植物在中生代极度兴盛，在陆地植物中占主要地位。中生代也是主要的成煤期。

中生代末期发生了物种大灭绝事件，绝大多数物种从地球上消失，包括我们所熟知的恐龙，成为中生代结束的标志。

4．新生代

（1）地壳运动状况

新生代（距今6600万年至今）是“最近的生物时代”，分为古近纪、新近纪和第四纪。

联合古陆在新生代最终解体，各大陆板块漂移到现在的位置，形成了现代海陆分布格局。这时期地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌，如今地球上一些高大山脉如阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、落基山脉、安第斯山脉等都是在这一时期形成的。

（2）生物进化

新生代被子植物高度繁盛，草原面积扩大，哺乳动物快速发展，生物界逐渐呈现现代面貌。第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃。

第四纪时期，全球出现数次冷暖交替变化。气候寒冷期，冰川范围扩大，海平面下降，许多生物向较低纬度迁移；气候温暖期，冰川范围缩小，海平面上升，海水浸没了若干低洼的地方。目前，地球处于一个温暖期。

思考：被子植物、裸子植物、孢子植物有何不同？试举例说明。

植物按照有种子和没种子，分为种子植物和孢子植物。孢子植物没有种子，靠孢子繁殖，如：藻类、苔藓类、蕨类。种子植物根据种子外有无果皮包被，分为被子植物（如：桃树、杏树）和裸子植物（如：松、杉、柏、银杏、铁树）。

三、重点突破：生物进化、灭绝与环境

探究活动：

1．地壳在发展过程中形成了各个时代的地层，地层中还保存有各种化石，通过研究地层和化石，可以恢复地球历史，确定地质年代。下图示意某地地层和化石状况。请小组合作探究：

为什么地点3缺失B层，有哪几种可能？

提示：当B层形成以后，地点3由于地壳运动而被抬升，地层B遭受风力强烈侵蚀，组成地层B的物质搬运到别的地方；地层B形成后，地点3曾经成为河流，流水将组成地层B的物质搬运到别的地方，以后流水侵蚀作用减弱，继续沉积形成地层C；地层B形成后，气温下降，地点3被冰川覆盖，地层B被冰川侵蚀和搬运，气温回升后继续沉积形成地层C；地点3地处海滨，地层B被波浪侵蚀和搬运而缺失。

2．

右图是记录地球历史的“金钉子”。

你知道下列现象或生物分别出现在“金钉子”的哪段时间区域？

原始海洋形成于________。

蕨类植物的繁盛和裸子植物的出现________。

哺乳动物的出现________。

恐龙生活的时期________。

大气中氧气的出现和增多________。

鱼类的出现和繁盛________。

提示：F；E；A；B；D；C

归纳拓展：

1．地层层序法确定沉积岩层的新老关系

地层层序法就是根据地层下老上新的规律来确定其相对新老关系的基本方法。沉积岩形成后，如未经剧烈的变动，则下面的岩层较老，而上面的岩层较新，即有下老上新的规律。如图，A、B、C、D表示岩层，且岩层年龄A>B>C>D。

2．利用结构图表表示生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响

学以致用：

读中生代时期气候变化图，完成1～2题。

1．图示时期气候特点是（    ）

A．暖湿

B．冷干

C．暖干

D．冷湿

2．图示时期大规模灭绝的生物是（    ）

A．原始鱼类

B．两栖类

C．三叶虫

D．恐龙

解析：第1题，从图中可以看出，与现代相比，中生代的平均降水量少，平均温度高。故选C。第2题，恐龙在中生代末期大规模灭绝。

答案：1．C

2．D

四、达标测评

素养一：生物进化状况判断（综合思维）

下图表示地球上部分生物类型出现的时间范围，横向宽度越大，代表生物物种越多。读图完成1～2题。

1．图中所示生物中，出现最早的是（    ）

A．爬行类

B．鸟类

C．两栖类

D．鱼类

2．爬行类动物物种最多的地质年代是（    ）

A．古生代

B．中生代

C．元古代

D．新生代

解析：第1题，从图中可以看出，鱼类出现在古生代早期。第2题，爬行类动物物种最多的地质年代在中生代。

答案：1．D

2．B

读“生物出现以来地球大气中的CO2、O2含量变化示意图”。完成3～4题。

3．在地质历史时期，出现最早的是（    ）

A．蓝藻

B．蕨类植物

C．裸子植物

D．被子植物

4．地球上生物出现后（    ）

A．O2的含量上升

B．CO2的含量不断上升

C．O2和CO2含量保持稳定

D．O2和CO2含量变化呈正相关

解析：第3题，从图中可直接看出，蓝藻出现在35亿年前。第4题，O2的含量上升，CO2的含量波动较大。

答案：3．A

4．A

素养二：煤炭形成环境分析（综合思维）

5．阅读图文资料，完成下列要求。

在陕西某矿区，工人们发现在矿灯照耀下，夹在页岩地层中的煤层乌黑发亮，仔细辨认，还能看出苏铁、银杏等裸子植物粗大的树干。

该煤层形成于哪个地质年代？并推测该煤层形成时的古地理环境。

解析：该煤层发现的苏铁是现存于地球上最原始的裸子植物，距今约有两亿多年，在中生代侏罗纪达到鼎盛时期。类群非常丰富，是恐龙及其他动物的主要食物之一。苏铁喜光，稍耐半阴，喜温暖，不甚耐寒。可知当时的地理环境是湿热的森林。

答案：苏铁、银杏等裸子植物繁盛时期是在中生代，湿热的森林环境应是该煤层形成时的古地理环境。

素养三：据化石推测古地理环境（综合思维）

6．阅读图文资料，完成下列要求。

古生物化石对研究古气候、古环境有着重要意义，中国地质博物馆的馆藏精品中华龙鸟化石，产于我国辽宁省西部含有火山灰的湖泊沉积形成的岩层中，该岩层还含有多种动植物化石。右图为中华龙鸟化石和龙鸟复原图。

根据化石推断中华龙鸟最可能的生存环境。

解析：由材料“该岩层还含有丰富的各类动植物化石”可知，中华龙鸟生存的地方有丰富的动植物，而动植物多分布在温度湿润、有充足水源、不易遭受灾害的地方，且该处页岩是由湖泊沉积形成的。

答案：可能生存在温暖湿润的湖泊附近，周围有活火山喷发。