1.3地球的演化和生命的起源（教学设计）九年级科学下册高效课堂（浙教版）

1.3地球的演化和生命的起源（教学设计）年级九年级授课时间课题1.3地球的演化和生命的起源教学目标科学观念：①了解地球演化过程和生物的进化；②了解生命起源的几种假说。科学思维：运用科学演绎推理的方法想象地球诞生时的模样;充分发挥想象力和创造力思维，建立多种关于生命起源的假设。探究实践：借助视频、动画模拟等教学手段初步学会科学研究的一般方法。态度责任：知道地球自身演化规律，知道在不同演化阶段有不同的生物进化特点。培养学生对地球生命的未来发展趋势的关注，激发他们为地球生命的发展做出贡献的责任感。教学重难点重点：地球的演化历史和生命起源的化学进化假说。难点：原始生命的形成过程。学情分析本节内容选自浙教版九下第一章第三节。在学习本节内容前，学生对地球的基本形态和结构有一定的了解。此外，学生对生命的基本特征和演化过程有一定的认识。这些知识为学习本节内容奠定了基础。在学习生命的起源和演化过程中学生可能会对生命的起源和演化过程感到困惑，难以理解生命的演化过程。此外，学生还可能对地球生命的未来发展趋势产生疑问，难以预测地球生命的未来发展。针对这些困难和挑战，教师需要采用适当的教学方法，如直观教学、实验教学、分组讨论等帮助学生理解和掌握地球和生命的演化过程。同时，教师还需要关注学生的学习兴趣和学习风格，采用多种教学手段，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。教学准备课件、课本等教学过程教师活动学生活动新课导入课前回顾：上节课我们学习了哪些内容?导入：地球刚诞生时，它的模样和现在一样吗?地球上的生命是怎样产生的?关于这些问题，自古以来就有过多种臆测和假说，因此，有关地球演化和生命起源的争论也一直没有间断过。新知讲授一、地球的演化1.地球形成初期①地球的形成时间地球的年龄约为46亿年。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。思考：地球是如何形成的？②地球形成的过程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。思考与讨论：根据太阳系形成的过程，想象地球诞生时的“模样”。③原始地球（1）地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球。（2）地球形成初期发生的变化①原始地壳的形成：随着地球温度不断下降，固态的地壳逐渐形成。②原始大气的形成：高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等构成了非常稀薄的大气（不含氧气）。③原始海洋的形成：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，汇流成海洋。地壳的演变和生物的进化25亿～5.7亿年前（元古代），地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。5.7亿～2.5亿年前（古生代），地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。2.5亿～0.65亿年前（中生代），大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物繁盛。0.65亿年前至今（新生代），地球在第三纪经历了大规模的造山运动，形成了喜马拉雅山脉等许多世界上的高大山脉，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现。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？1.原始海洋形成于2.蕨类植物的繁盛和裸子植物的出现3.哺乳动物的出现4.恐龙生活的时期5.大气中氧气的出现和增多6.鱼类的出现和繁盛

二、生命的起源早期的地球没有任何生命的踪迹，有化石记录的生命史可以追溯到38亿年前（太古代），在海洋中诞生了地球上最原始的生命体，是最早的生命痕迹。科学家们通过对地层和化石的研究，逐步揭示了：25亿年前到现在的变化。关于生命起源的问题，你知道有哪些假说吗？①自然发生论自然发生说是19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。我国古代认为的“腐草化为萤”，腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元前384—公元前322）就是一个自然发生论者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。法国微生物学家巴斯德通过实验否定了自然发生论：提问：曲颈瓶实验证明了什么？证明1：空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物证明2：细菌等微生物的繁衍需要有母体细菌的存在，新的生命不可能自发地从非生物物质中产生。思考：巴斯德的并没有解决生命的起源问题。最原始的细菌又来自什么地方?②化学进化假说俄国奥巴林和印度霍尔丹两位生物化学家各自提出了化学进化假说，认为最初的原始生命是由原始地球上的非生命物质通过化学作用，逐步由简单到复杂，经过一个极漫长的自然演化过程而形成。原始地球为生命起源提供的条件场所：原始海洋物质：CH4、NH3、H2O、H2、H2S、HCN、CO、CO2能量：宇宙射线、紫外线、闪电、火山喷发释放的能量等米勒实验①实验内容：在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，成功合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。②观看米勒实验视频。③实验结论：原始大气中的一些小分子无机物，在一定条件下有可能合成有机小分子物质,即原始生命可以在没有生命的自然条件下产生。④阅读：其他科学家的模拟实验一些现代科学家相信生命起源的化学进化假说。简单的有机分子，如氨基酸、核苷酸等能结合形成聚合体。他们推测一些有机化合物经过长期而又复杂的化学变化，逐渐形成更大、更复杂的分子，直到形成组成生物体的基本物质—蛋白质，以及作为遗传物质的核酸等大分子物质。但是，关于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科学家还不清楚。在一定条件下，蛋白质和核酸等物质经过浓缩、凝聚等作用，可以形成一个由多种分子组成的体系。这个体系的外面有一层膜，将内部与海水相隔开，在原始海洋中经历漫长、复杂的变化，最终形成了原始的生命。宇生说①假说的观点：某些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落入地球，从而使地球有了初始的生命。同地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上，地球上才有了生命。②证据：1959年9月，人们在落到澳大利亚的一颗陨石中发现了多种氨基酸和有机物，这一发现震动了当时整个科学界。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。生命起源的过程观看视频：地球的演化和生命的起源思考地球是如何形成的以及原始地球的演化过程？根据书本，了解地壳的演变和生物的进化过程。完成地球历史的“金钉子”匹配任务。思考关于生命起源的问题有哪些假说？知道曲颈瓶实验的内容以及证明了什么？猜想最原始的细菌又来自什么地方?知道化学进化假说的主要内容。了解米勒实验的内容和结论。观看米勒实验视频。阅读：其他科学家的模拟实验了解宇生说的观点和证据知道生命起源的过程，观看视频：地球的演化和生命的起源课堂练习典例1.有科学家将蛋白质、核酸、糖类和脂类等物质放在特殊的溶液中，发现这些物质能够浓缩聚集为一个个球状小滴，小滴周围还有类似于膜的边界，并能从外界吸收某些物质，发生特定的化学反应，反应产物也能排出。这个实验模拟生命起源过程中的(B)A．形成单细胞生物的过程B．形成氨基酸等小分子有机物的过程C．形成原始生命的过程D．由蛋白质等大分子有机物形成多分子体系的过程【答案】B【解析】化学起源说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子生成有机小分子的阶段；第二个阶段，从有机小分子物质生成生物大分子物质；第三个阶段，从生物大分子物质组成多分子体系；第四个阶段，由机多分子体系演变为原始生命，米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段，B符合题意。典例2.下列有关生物圈演化过程的说法不正确的是(D)

A．原始大气中没有氧气，但有二氧化碳和水蒸气B．大气中氧气增多与蓝藻等藻类植物大量繁殖有关C．大气中的臭氧层出现，使生物有了向陆地发展的可能D．生物圈的演化是生物之间相互作用的结果【答案】D【解析】A、生命起源的条件：原始地球为生命起源的化学起源学说提供的条件主要有以下三个方面：（1）物质条件——原始大气原始大气中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸气、硫化氢和少量氢气等，特点是原始大气中没有游离的氧气。（2）能量条件——原始地球上不断出现的宇宙射线、紫外线、闪电以及火山爆发等，为化学进化提供能量。（3）一定的环境场所条件——原始海洋，是原始生命诞生的摇篮，A不符合题意；B、蓝藻等藻类植物需要进行光合作用，光合作用释放氧气，B不符合题意；C、由于臭氧层的形成大大减少了到达地球表面的太阳紫外线辐射，从而使陆地生物的出现成为可能，C不符合题意；D、生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，D符合题意。典例3.根据著名的“鹅颈瓶实验”回答问题（1）设计这个实验是法国科学家“微生物学之父”巴斯德。（2）打断“鹅颈”后，瓶内的肉汤腐败的原因是空气中的细菌进入肉汤中并大量繁殖。（3）上图所示的过程也可以看作一组对照实验，所控制的变量是B。A．瓶子的大小B．细菌的有无C．肉汤的多少（4）“鹅颈瓶”实验证实了细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在的细菌产生的。由此，巴斯德提出了保存酒和牛奶的巴氏消毒法．选填“巴氏消毒/腌制/脱水”）课堂小结地球的演化地球形成初期地球的形成时间：约为46亿年地球形成初期的形态特点：一个由岩浆构成炽热的球地球形成初期发生的变化：①原始地壳的形成：随着地球温度不断下降，固态的地壳逐渐形成。②原始大气的形成：高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等构成了非常稀薄的大气（不含氧气）。③原始海洋的形成：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，汇流成海洋。地球的演变和生物进化生命的起源有关生命起源的假说自