地球的演化和生命的诞生3 浙教版

1、一、教学目标：1、猜想地球形成初期的形态特点2、了解25亿年前至今地壳的演变和生物进化现象；3、了解生命起源的化学进化假说和其它假说二、教学重点与难点：重点一：1、地球及地球上生命演化的历程2、生命起源的化学进化学说难点：地球及地球上生命演化的历程。三、教学过程感受地球感受地球一、地球的演化一、地球的演化讨论46亿年前地球刚诞生时,它的模样和现在一样吗?根据太阳系形成的过程，你能想象地球诞生时得“模样”吗？通过你所阅读的资料，观看视频，试一通过你所阅读的资料，观看视频，试一试你能不能回答下面的问题试你能不能回答下面的问题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、气的成分如何？原始大气的成分如何？3、科学家是通过对什么的研究逐步揭示地科学家是通过对什么的研究逐步揭示地球的演化过程的？球的演化过程的？4、你知道原始大陆诞生的假说吗？你知道原始大陆诞生的假说吗？5、你能简述地球在你能简述地球在25亿年前至今天的演化亿年前至今天的演化过程吗？过程吗？6、原始生命诞生在哪里？原始生命诞生在哪里？7、米勒通过模拟原始地球来解释生命米勒通过模拟原始地球来解释生命的诞生。你能解释他的实验中各部分的诞生。你能解释他的实验中各部分模拟的什么吗？模拟的什么吗？8、生命的起源是当今世界三大科学难题生命的起源是当今世界三大科学难题之一，有非常多的假说。除了化学进化之一，有非常

3、多的假说。除了化学进化假说，你还知道其他的假说吗？你认同假说，你还知道其他的假说吗？你认同哪个？为什么？请畅谈你的想法。哪个？为什么？请畅谈你的想法。原原 始始 地地 球球一个由岩浆构成的炽热的球。一个由岩浆构成的炽热的球。火山爆发形成原始大气火山爆发形成原始大气原始大气原始大气的成分：的成分：水蒸气、水蒸气、甲烷、甲烷、氨气、氨气、氢气、氢气、二氧化碳二氧化碳 通过对地层和化石的研究，逐步揭示地球的演通过对地层和化石的研究，逐步揭示地球的演化过程。化过程。46亿年前38亿年前原始大陆诞生假说：原始大陆诞生假说：1、地球刚刚诞生不久，都是热的，没有温度差，、地球刚刚诞生不久，都是热的，没有温度

4、差，对流运动弱。对流运动弱。2、地球外侧开始冷却，与内部温差大，产生了大、地球外侧开始冷却，与内部温差大，产生了大规模的对流运动。规模的对流运动。3、冷却的物质接触到地核的外层，与地核内部也、冷却的物质接触到地核的外层，与地核内部也产生了温差，出现内部的对流。地球磁场变强。产生了温差，出现内部的对流。地球磁场变强。4、由于产生大规模的对流，地球深层的热物质能、由于产生大规模的对流，地球深层的热物质能到达地表。到达地表。5、地表附近的岩浆受到刺激，使火山活动频繁，、地表附近的岩浆受到刺激，使火山活动频繁，陆地快速生长，从而形成大陆。陆地快速生长，从而形成大陆。 早期地球的特点：早期地球的特点：一

5、个由岩浆构成的炽热球。一个由岩浆构成的炽热球。岩浆喷发岩浆喷发熔岩流熔岩流岩浆的收缩冷却凝固岩浆的收缩冷却凝固固态的地壳固态的地壳高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等原始大气原始大气高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气降温凝结成水高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气降温凝结成水滴降到地表，汇流滴降到地表，汇流原始海洋原始海洋25 25 亿年至今，地球的变化如何？亿年至今，地球的变化如何？读图读图25亿亿6亿年前：出现大片陆地、山脉，亿年前：出现大片陆地、山脉， 海海 洋中的洋中的 藻类放出氧气，大气中的氧气含量藻类放出氧气，大气中的氧气含量 增多。增多。6亿

6、亿2.5亿年前：陆地面积增加，出现原始欧亚大陆亿年前：陆地面积增加，出现原始欧亚大陆 和北美大陆，出现昆虫、鱼类、两栖和北美大陆，出现昆虫、鱼类、两栖 类、裸蕨类等类、裸蕨类等2.5亿亿0.7亿年前：大西洋和印度洋形成，亿年前：大西洋和印度洋形成，中国大陆轮中国大陆轮 廓基本形成廓基本形成，裸子植物和爬行类出现。，裸子植物和爬行类出现。0.7亿亿今天：大规模造山运动，形成喜马拉雅山等高大今天：大规模造山运动，形成喜马拉雅山等高大 山脉，是今天地球地貌的基础；出现鸟山脉，是今天地球地貌的基础；出现鸟 类、哺乳类和被子植物。类、哺乳类和被子植物。 如果把地球如果把地球“有生以来有生以来”作为作为2

7、424小时，小时，那么地球在那么地球在0 0时诞生，时诞生，6 6时以后才在海水中时以后才在海水中出现最原始的细胞，出现最原始的细胞，2121时以后海洋中出现时以后海洋中出现三叶虫，三叶虫，2222时时4545分开始有恐龙出现，分开始有恐龙出现，2323时时2020分哺乳动物出现，直到分哺乳动物出现，直到2323时时5959分，才出分，才出现了最早的猿人。现了最早的猿人。化学进化说认为，生命起源于原始地化学进化说认为，生命起源于原始地球上的无机物，这些无机物在原始地球上的无机物，这些无机物在原始地球的自然条件作用下，从无机到有机、球的自然条件作用下，从无机到有机、由简单到复杂，通过一系列化学进

8、化由简单到复杂，通过一系列化学进化过程，成为原始生命体。过程，成为原始生命体。生命起源问题的观点之一生命起源问题的观点之一化学进化假说化学进化假说生命诞生于原始海洋生命诞生于原始海洋原始地球为生命起源提供的条件原始地球为生命起源提供的条件场所：场所：物质：物质：能量：能量：原始（还原性）大气和原始海洋原始（还原性）大气和原始海洋ch4、nh3、h2o、h2、h2s、hcn、co、co2宇宙射线、紫外线、闪电、火宇宙射线、紫外线、闪电、火山喷发释放的能量等等山喷发释放的能量等等代表原代表原始的海始的海洋洋原始大气原始大气两个电极放电产生电火花两个电极放电产生电火花冷凝管让反应后的冷凝管让反应后的

9、产物和水蒸汽冷却产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回形成液体，又流回底部的烧瓶。底部的烧瓶。盛有水溶液的盛有水溶液的烧瓶烧瓶模拟原始天空模拟原始天空的闪电的闪电模拟降雨的过程模拟降雨的过程米勒的实验试图向人们米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一证实，生命起源的第一步，从步，从无机小分子物质无机小分子物质形成形成有机小分子物质有机小分子物质，在原始地球的条件下是在原始地球的条件下是完全可能实现的。完全可能实现的。神创论也叫特创论。神创论认为生物界的所神创论也叫特创论。神创论认为生物界的所有物种（包括人类），以及天体和大地，都是有物种（包括人类），以及天体和大地，都是由上帝创造出来的。世界上的万物

10、一经造成，由上帝创造出来的。世界上的万物一经造成，就不再发生任何变化，即使有变化，也只能在就不再发生任何变化，即使有变化，也只能在该物种的范围内发生变化，是绝对不可能形成该物种的范围内发生变化，是绝对不可能形成新的物种的。神创论还认为，各种生物之间都新的物种的。神创论还认为，各种生物之间都是孤立的，相互之间没有任何亲缘关系。是孤立的，相互之间没有任何亲缘关系。神创论神创论 自然发生说是自然发生说是1919世纪前广泛流行的理论，这世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。种学说认为，生命是从无生命物质自然发生的。如，我国古代认为的如，我国古代认为的“腐草化为萤腐草化为萤”

11、（即萤火虫（即萤火虫是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等。在西方，是从腐草堆中产生的），腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元前亚里士多德（公元前384384公元前公元前322322）就是一个）就是一个自然发生论者。有的人还通过自然发生论者。有的人还通过“实验实验”证明，将证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，2121天后天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种“自然自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。自然发生说自然发生说 宇宙胚种说则认为，地球上生命的种子来自宇宙，还有人推断，是同地

12、球碰撞的彗星之一带着一个生命的胚胎，穿过宇宙，将其留在了刚刚诞生的地球之上，从而地球上才有了生命。宇宙胚种说宇宙胚种说 但是，一些科学家却对此类假说持强烈的反对意见。他们认为，彗星是带来了某些物质，但那不是决定性的，产生生命所必需的物质在地球上本来就已经存在。 原始生命最可能的原始新陈代谢类型是什么？原始生命最可能的原始新陈代谢类型是什么？思考：思考： 原始生命虽然具有原始的新陈代谢作用，但原始生命虽然具有原始的新陈代谢作用，但其结构十分简单，不可能具有进行光合作用的结其结构十分简单，不可能具有进行光合作用的结构和条件，而只能以原始海洋中已经存在的各种构和条件，而只能以原始海洋中已经存在的各种

13、有机物作为营养物质，所以其同化方式应该是有机物作为营养物质，所以其同化方式应该是异异养型养型。原始大气成分中没有氧气，因此其异化方。原始大气成分中没有氧气，因此其异化方式只可能是式只可能是厌氧型厌氧型。所以，原始生命的代谢类型。所以，原始生命的代谢类型最大可能为最大可能为 异养厌氧型异养厌氧型拓展无机小分子物质无机小分子物质生生成成形形成成组组成成演变第一第一阶段阶段场所场所实验实验第二第二阶段阶段过程过程第三第三阶段阶段第四第四阶段阶段 原始大气原始大气1953 1953 、美国米勒、美国米勒 原始海洋原始海洋聚合、缩合聚合、缩合浓缩、凝聚浓缩、凝聚长期演变、长期演变、 相互作用相互作用有机

14、小分子物质有机小分子物质有机高分子物质有机高分子物质多分子体系多分子体系原始生命原始生命场所场所 原始海洋原始海洋 原始海洋原始海洋场所场所场所场所过程过程过程过程 生命在地球上的出现是原始地球条件和各种物质相互作用的结生命在地球上的出现是原始地球条件和各种物质相互作用的结果，在现今的地球条件下，作为生命起源的基本条件已不存在了。果，在现今的地球条件下，作为生命起源的基本条件已不存在了。随着地球上最早的能进行光合作用的原始藻类（如蓝藻）和以后绿随着地球上最早的能进行光合作用的原始藻类（如蓝藻）和以后绿色植物的出现，现代大气已成为含氧丰富的氧化性大气，而不再是色植物的出现，现代大气已成为含氧丰富

15、的氧化性大气，而不再是生命起源所必需的还原性大气。现今地球的大气层中有臭氧层阻挡生命起源所必需的还原性大气。现今地球的大气层中有臭氧层阻挡了大部分的紫外线，没有了强烈的太阳辐射，也没有频繁的闪电，了大部分的紫外线，没有了强烈的太阳辐射，也没有频繁的闪电，地球的温度也降低了，把无机物合成为有机物必需的自然界的高能地球的温度也降低了，把无机物合成为有机物必需的自然界的高能作用已不复存在。另外，也不再有含丰富有机物、含盐量极少的原作用已不复存在。另外，也不再有含丰富有机物、含盐量极少的原始海洋那样的环境。现在的地球上由于存在大量的游离氧（可以氧始海洋那样的环境。现在的地球上由于存在大量的游离氧（可以

16、氧化有机物）和微生物（可以分解有机物）各种有机物不可能像在原化有机物）和微生物（可以分解有机物）各种有机物不可能像在原始海洋中那样长期保存和积累。因此，在现在的地球环境条件下，始海洋中那样长期保存和积累。因此，在现在的地球环境条件下，是不可能再产生新的原始生命的。正因为地球上不会有新的生命起是不可能再产生新的原始生命的。正因为地球上不会有新的生命起源，现在地球上生物若灭绝一种，就永远地消失，一去不复返。因源，现在地球上生物若灭绝一种，就永远地消失，一去不复返。因此保护环境，保护生物，尤其保护珍稀的野生动植物资源是当务之此保护环境，保护生物，尤其保护珍稀的野生动植物资源是当务之急。急。在现今地球

17、条件下，非生命物质能不能在现今地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？再演化为原始生命？思考： 元古代元古代 (25 亿年到亿年到 5.7 亿年前亿年前)早元古代早元古代中元古代中元古代-大气圈和水圈中自由氧含量的大气圈和水圈中自由氧含量的 增加增加18 亿年时导致了真核生物的亿年时导致了真核生物的 出现出现晚元古代（震旦纪）晚元古代（震旦纪）-出现了大量裸露高级出现了大量裸露高级动物和少量小型硬壳动物的先驱。动物和少量小型硬壳动物的先驱。元古代生物界占主导地位的是菌、藻类元古代生物界占主导地位的是菌、藻类古生代（古生代（ 5.7 亿年到亿年到 2.3 亿年前亿年前早古生代早古生代-海生无脊椎动物大发展时期海生无脊椎动物大发展时期早寒武小壳动物开始繁盛，藻类、三叶虫，早寒武小壳动物开始繁盛，藻类、三叶虫，笔石、低等珊瑚，腕足类笔石、低等珊瑚，腕足类,头足类等也十头足类等也十分丰富。分丰富。晚古生代。晚古生代。晚古生代是陆生生物的大发