湘教版 (2019)必修 第一册第四节 地球的演化导学案

第四节　地球的演化

目标1　地层和化石

一、地层

1．概念：地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。

2．特点

(1)地层是按顺序排列的：正常情况下，先形成的地层在下，后形成的地层在上。但有的地层层序颠倒，有的地层缺失。

(2)地层中常含有化石。

3．意义：地层中保存有不同时代的生物遗体或遗迹，遗留下环境变化的物质凭证，是记录地球历史的“书页”。

二、化石

1．类型：多数是古生物的遗体，如贝壳、骨骼等；少数是古生物活动的遗迹，如足印、粪便等。

2．特点：不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石；越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。

3．意义

判断

1．地层中的化石是指沉积物中的生物遗体。 ( × )

2．各类地层中都含有化石。( × )

材料一　夹藏于不同地层里的化石，不仅记录了它本身的生存活动历史，而且更能显示出地层的“年龄”，成为人类开启地球这一座“迷宫”的钥匙。它们是研究地质学、生物学、气象学等各种学科的依据和突破口。

材料二　下图为某地质勘测队在同一地区不同勘测点所探测的地层剖面图。

1．[综合思维]说出图中由老到新各岩层的顺序。

答案　1、2、3、4、5。

2．[地理实践力]勘探过程中发现2地层中多为三叶虫化石，说明该化石所处的地质年代。

答案　古生代。

3．[地理实践力]勘探过程中发现4地层中多为石灰岩，而3地层中多为页岩，据此分别指出地层所形成的地表环境。

答案　3地层为页岩，多形成于静水环境；4地层为石灰岩，多形成于浅海环境。

(2022·江苏连云港市期末)地球的历史悠久，自形成至现在大约为46亿年的时间，但人类还是用各种手段和方法，还原了地球发展史。据此完成1～2题。

1．人类还原地球历史的主要依据是(　　)

A．岩石的放射性元素

B．古地理环境海陆分布

C．古地理环境的文字记载

D．对地层和化石的研究

2．如果岩层有大量淤泥等组成的泥质沉积岩，并含有大量芦苇化石，说明沉积环境为(　　)

A．炎热干燥的荒漠

B．茂密、湿热的森林

C．湖泊或者沼泽

D．热带浅海环境

答案　1.D　2.C

解析　第1题，地层就是按时代先后沉积下来的岩层，化石就是在沉积地层中保存的古代生物的遗体、遗物或遗迹，不同时代的地层中有不同的化石相对应。研究地层和化石，可推知地球发展的年代、地壳运动情况、古地理古生物环境等实况，对人类认识地球的发展史有重要意义。故选D。第2题，淤泥是在湖泊或沼泽等水流缓慢的环境中，有微生物参与作用的条件下所形成的一种近代沉积物，芦苇也多生长在湖泊、沼泽等浅水环境，由此判断其沉积环境最可能为湖泊或者沼泽。故选C。

(2021·安徽霍邱县第一中学阶段考)地层和化石是记录地球历史的“书页”与“文字”。据此完成3～4题。

3．下列关于地层和化石的说法正确的是(　　)

A．地层总是老的在下，新的在上

B．不含化石的地层是最新的

C．根据化石可以确定地层顺序和年代，却无从考证当时的地理环境

D．根据化石确定地层顺序和年代的基本原理为生物进化有阶段性和不可逆性，即由低级向高级、由简单到复杂进化

4．在没有被破坏的地层中，有关化石分布的情况，下列说法中不正确的是(　　)

A．古老地层中的生物化石简单低等

B．在极古老的地层中也可找到高等生物化石

C．新近地层中的生物化石复杂高等

D．新近地层中也可找到低等生物化石

答案　3.D　4.B

解析　第3题，由于受到地壳运动以及外力侵蚀等因素的影响，地层不一定总是呈现老的在下，新的在上的规律，A错。化石并不是判断地层新老关系的唯一指标，所以不含化石的地层不一定是最新的，B错。生物化石反映了该生物所处地质年代的地理环境，C错。根据化石可确定地层顺序和年代，生物进化具有阶段性和不可逆性，生物由低级向高级，由简单向复杂进化，D正确。第4题，在极古老的地层中，不可能找到高等生物化石，故选B。

目标2　地球的演化史

一、地质年代表

1．划分依据：地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。

2．时间单位：宙、代、纪。

3．地质年代表

二、演化历程

在掌握生物进化与环境演变简史中，重点抓住以下几条线索：

(1)时间变化

太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代(可用首字“太元古中新”加以记忆)。

(2)动物演化

动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海生无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。

(3)植物变化

海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。

《侏罗纪公园》是一部科幻冒险电影，影片主要讲述了哈蒙德博士召集大批科学家利用凝结在琥珀中史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，将已绝迹6 500万年的史前庞然大物复生，使整个努布拉岛成为恐龙的乐园，即“侏罗纪公园”。

1．[区域认知]恐龙主要出现在地质历史上的哪个时代？人类是如何认识这种早已灭绝的爬行动物的？

答案　中生代。通过研究古地层中的恐龙化石。

2．[综合思维] 恐龙生活地区当时的气候和植被有什么特点？

答案　气候温暖湿润；植被茂密。

3．[综合思维]在恐龙繁盛的时代，地球上主要以什么类植物为主？这些植物对于目前人类社会有何积极影响？

答案　裸子植物。积极影响：这些裸子植物死亡后被埋藏于地层中，形成了煤炭，为人类社会提供了大量的化石燃料。

(2022·江苏苏州月考)2020年12月18日，经国家权威机构的地质研究、古生物化石领域知名专家学者反复考察论证，在海伦大峡谷发现的罕见白垩纪生物群，包括蕨类植物茎干化石、裸子植物木化石以及恐龙化石和鳖化石等，极具历史和科研价值。据此完成1～2题。

1．白垩纪属于(　　)

A．古生代早期   B．古生代晚期

C．中生代早期   D．中生代晚期

2．恐龙繁盛的地质年代，兴盛的植物是(　　)

A．孢子植物   B．被子植物

C．裸子植物   D．藻类植物

答案　1.D　2.C

解析　第1题，中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪，白垩纪属于中生代晚期，故选D。第2题，恐龙繁盛的地质年代为中生代，此时裸子植物极度兴盛，故选C。

(2022·山东师范大学附属中学期中)下图是某同学绘制的“地质年代表示意图”。据此完成3～4题。

3．按由老到新的年代顺序，下列排序正确的是(　　)

A．蕨类植物—被子植物—裸子植物

B．三叶虫—鱼类—恐龙

C．新生代—中生代—古生代

D．哺乳动物—爬行动物—两栖动物

4．人类出现于(　　)

A．太古宙   B．古生代

C．中生代   D．新生代

答案　3.B　4.D

解析　第3题，被子植物比裸子植物出现的晚，A错误；三叶虫出现在古生代早期，鱼类出现在古生代中期，恐龙出现在中生代，B正确；新生代—中生代—古生代、哺乳动物—爬行动物—两栖动物表示由新到老的年代顺序，C、D错误。第4题，新生代第四纪出现了人类，故选D。

地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物叫地层。主要包括沉积岩以及由它们经受一定变质作用形成的浅变质岩。据此完成1～2题。

1．水平地层(　　)

A．下新上老   B．同时形成

C．下老上新   D．陆地缺少

2．地层不能够反映的是(　　)

A．生成顺序   B．新老关系

C．地表环境   D．时间长短

答案　1.C　2.D

解析　第1题，水平地层反映岩石形成的关系和地壳运动，沉积岩具有层理构造，越在下层的年龄越老，即由下往上岩石的年龄由老到新，故选C。第2题，地层能够反映地层生成顺序和相对的新老关系，在一定程度上能够反映地层形成时的地表环境，但不能反映各个地质时期时间的长短，故选D。

(2022·河北沧州市一中月考)地球约有46亿年的历史，在这漫长的时间里，研究地层是了解地球的主要途径。科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位进行系统地编年，形成地质年代表。据此完成3～5题。

3．下列地质年代由老至新排序正确的是(　　)

A．新生代—古生代—中生代

B．太古宙—新生代—中生代

C．二叠纪—三叠纪—第四纪

D．新近纪—白垩纪—第四纪

4．在地质年代表中，下列属于古生代的是(　　)

A．白垩纪   B．侏罗纪

C．古近纪   D．二叠纪

5．下列是重要的铁矿形成时期的是(　　)

A．前寒武纪   B．第四纪

C．侏罗纪   D．石炭纪

答案　3.C　 4.D　5.A

解析　第3题，古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代分为古近纪、新近纪和第四纪。所以选C。第4题，古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，D正确。 第5题，前寒武纪时期是重要的矿物质金属成矿时期，此时期内成矿物质由单一到多种，成矿区由局部到全面，A正确。

(2021·山东潍坊期末)地球的历史悠久，自形成到现在已经有大约46亿年的时间。尽管时间久远，但人类还是通过各种手段和途径，基本还原了地球的发展史。据此回答6～7题。

6．关于化石的说法，错误的是(　　)

A．同一年代的地层含有相同或相似的化石

B．不同年代的地层往往含有不同的化石

C．结构简单的生物化石一定在地层深处

D．通过对化石的研究可以确定其形成的地质年代

7．人类研究和还原地球的发展史，主要依据的是(　　)

A．对岩石中的放射性元素进行测量

B．当时的海陆分布状况

C．对地层和化石的研究

D．对各地地层形成时的古地理环境的研究

答案　6.C　7.C

解析　第6题，地球上生物的演化经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程，故地层形成越早，形成化石的生物结构越简单。一般越早形成的地层越靠下，但若受到内力作用的影响，较早形成的地层也可能分布在地层表面，故结构简单的生物化石不一定在地层深处，C项错误。所以选C。第7题，人类研究和还原地球的发展史，需要了解地层和化石，一般先形成的地层居下，后形成的地层居上，且其中所含的化石就是该地层形成时期的生物的遗体或遗迹，由于地球上生物的演化经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程，所以，可以通过对地层和化石的研究，得出该地层形成的大致时间和当时的古地理环境，以及生物的发展演变。所以选C。

下图为“地球某地质时期地理环境复原图”。据此完成8～9题。

8．该地质时期被称为(　　)

A．海生无脊椎动物时代 B．海生脊椎动物时代

C．爬行动物时代 D．灵长哺乳动物时代

9．该地质时期(　　)

A．蕨类植物繁盛   B．现代海陆位置形成

C．重要的成煤期   D．海洋脊椎动物灭绝

答案　8.C　9.C

解析　第8题，结合图示可知恐龙数量众多，判断时期为中生代，该时期爬行动物极度繁盛，被称为“爬行动物”的时代，C正确。第9题，中生代裸子植物繁盛，因此是地质史上重要的成煤期，C正确；蕨类植物繁盛出现在古生代，A错误；现代海陆位置形成于新生代，B错误；海洋脊椎动物灭绝于古生代，D错误。

读“生物进化与环境演变示意图”，回答10～11题。

10．裸子植物时代是图中的(　　)

A．②  B．③  C．④  D．⑤

11．下列说法，错误的是(　　)

A．③末期原始鱼类和古老的两栖类灭绝

B．④末期60%以上的海生无脊椎动物灭绝

C．⑤末期恐龙灭绝

D．⑥时期哺乳动物大量繁殖

答案　10.D　11.A

解析　第10题，结合示意图和距今年代时间可知，①为地球发展初期、②为太古宙(距今25亿年前)、③为元古宙(距今25～5.41亿年)、④为古生代(距今5.41～2.5亿年)、⑤为中生代(距今2.5～0.66亿年)、⑥为新生代(距今0.66亿年至现在)。裸子植物形成于中生代。故选D。第11题，结合上题分析，60%以上的海生无脊椎动物和原始鱼类、古老的两栖类灭绝是在古生代末期，A说法错误、B说法正确；恐龙灭绝是在中生代末期，C说法正确；新生代哺乳动物大量繁殖，D说法正确。故选A。

(2022·江苏仪征中学月考)云南省玉溪市澄江县帽天山是我国著名的地质公园，帽天山的古生物化石群被称为20世纪最惊人的发现之一。云南元谋土林是一种土状堆积物塑造的、成群的柱状地形，属于新生代第四纪沙砾粘土沉积岩，因远望如林而得名。据此完成12～13题。

12．帽天山化石群中的古生物主要出现在(　　)

A．太古宙   B．古生代

C．中生代   D．新生代

13．下列关于形成元谋土林沙砾粘土沉积岩时期的地球环境描述正确的是(　　)

A．地球上最重要的成铁期

B．地球处于寒冷且较湿润期

C．在这之前地球出现人类

D．发生最大的生物灭绝事件

答案　12.B　13.B

解析　第12题，纳罗虫是寒武纪早期的无脊椎动物，属于古生代，故B正确。第13题，元谋土林是一种土状堆积物塑造的、成群的柱状地形，属于新生代第四纪沙砾粘土沉积岩，新生代第四纪大冰期地球处于寒冷湿润期，故B正确。太古宙是形成铁矿的重要时期，A错误。第四纪后期出现了人类，C错误。生物灭绝出现在古生代末期和中生代末期，D错误。

地层和化石就像“书页”一样，记录着地球发展的历史。结合下图，完成14～16题。

14．如果地层中含有左图中化石，说明该地层形成时期的环境为(　　)

A．海洋   B．沙漠

C．森林   D．草原

15．右侧化石中的生物在地球上出现时(　　)

A．地球上存在两个大陆

B．北美大陆的雏形基本形成

C．七大洲、四大洋轮廓初步显现

D．七大洲、四大洋的格局已经形成

16．①地层中含有左侧生物化石，②地层中含有右侧生物化石，在未受到剧烈构造运动扰动的情况下，两地层的位置关系是(　　)

A．①在②上方   B．②在①上方

C．同一位置   D．无法判断

答案　14.A　15.C　16.B

解析　第14题，左图化石为三叶虫化石，处于古生代寒武纪时期，环境为海洋，故A正确。第15题，北美大陆的雏形基本形成是在古生代时期，右图是恐龙化石，处于中生代侏罗纪、白垩纪时期，地球上海陆轮廓基本分离，七大洲、四大洋轮廓初步显现，故C正确。第16题，①地层化石为三叶虫化石，②地层化石为恐龙化石，在未受到剧烈构造运动扰动时新地层在上，老地层在下，①是老地层，②是新地层，①在②之下，故B正确。

下图示意生物出现以来地球大气中O2、CO2含量变化。读图，完成17～18题。

17．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

18．图中被子植物发展时期(　　)

A．恐龙繁盛

B．欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成

C．重要的造煤时期

D．青藏高原形成

答案　17.A　18.D

解析　第17题，读图可知，地球上蓝细菌、真核生物出现后O2的含量上升，A正确；CO2的含量先上升后波动下降，B错误；O2距今大约5亿年后含量基本稳定，CO2的含量不稳定，C错误；O2和CO2的含量变化没有相关性，D错误。第18题，被子植物在新生代最为繁盛。中生代恐龙繁盛，A错误。欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成是在古生代中后期，B错误。古生代后期和中生代是重要的造煤时期，C错误。新生代发生了一次规模巨大的造山运动，形成现代地貌格局及海陆分布，青藏高原就是在新生代时期形成的，D正确。

19．读“地层与化石示意图”，完成下列问题。(10分)

(1)A、B、C岩层中最老的是________层，最年轻的是________层。(2分)

(2)地点3缺失B岩层，试分析可能的原因。(4分)

(3)若地点1的A岩层含有煤炭，当时的古地理环境可能为______________________________。

若地点2的B岩层含有石油，当时的古地理环境可能为_________________________________

________________________________________________________________________。(4分)

答案　(1)A　C

(2)可能一：当时地点3为高地，没有发生沉积，不能形成B岩层。

可能二：当时地点3接受沉积，形成了B岩层，后又上升为高地，被外力侵蚀掉。

(3)暖湿的陆生环境　温暖的浅海环境

解析　(1)沉积岩下方的先沉积，上方的后沉积，读图可知，该地岩层自下而上依次为A、B、C，所以最下方的A层形成年代最早，最上方的C层形成年代最晚。(2)岩层缺失的原因有两种可能，未沉积或沉积后又被侵蚀掉。一种情况是，形成B岩层时，该地地势高，没有沉积，不能形成该岩层；另一种情况是，该地沉积，形成了B岩层，后来又被外力侵蚀掉。(3)煤炭是由古代森林经过地质作用转化而来，该地有煤炭，说明古地理环境适合森林生长。石油是古代海洋生物经过地质作用形成的，该岩层有石油存在，说明过去可能为海洋环境。