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地球的演化
湘教版高中地理新教材
知识梳理：课标要求和解读
　　课标要求：运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。
　　课标解读：
　　1.依据地层和化石能够确定地层所形成的年代和推测地层形成时的地理环境特点。（地理实践力）
　　2.依据地质年代表，分析地球不同地质阶段的地球面貌、地壳运动、古生物情况。（区域认知）
　　3.结合实际考古资料，分析地层形成时期的地理环境特征。（综合思维）
　　4.结合地质史上生物的几次大灭亡，树立人地和谐相处的观念。（人地协调观）
新课导入：化石
　　世界上第一个较为准确地指出化石来源的是古希腊哲学家色诺芬尼（约公元前565—约公元前 473），他对岩石中的图案进行了描述，并推测出这些图案是在经历了漫长的地质演变之后留下来的生物遗迹。这在古典时代的欧洲成为离经叛道的观点。当时人们普遍认为，这些图案与生物体没有任何关系，是自然形成的石头图像，是大自然赐予的艺术品。
新课导入：化石
　　1. 你认为图 1-22、图 1-23 所示化石是怎样形成的呢？
提示：化石是地球上曾经生活过的动植物的遗体或遗迹。在漫长的地质年代中，地球上曾经生活过无数生物，这些生物死亡后的遗体或生活遗留下来的痕迹，被保留下来。经过亿万年的无氧环境，这些生物遗体中的有机质，以及坚硬部分如外壳、骨骼、枝叶等通过复杂的物理、化学过程，与包围在周围的沉积物一起变成了化石，但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造）依然被保留着。
新课导入：化石
　　2. 议一议，科学家为什么要研究化石？
提示：对化石的研究使得科学家能够解释和描述地球的历史。来自不同地质年代的化石为我们揭示了地球上的生物是怎样随着时间演化的。化石是显示古环境的证据，能够帮助科学家预测未来可能发生的现象，比如气候变化。对化石的研究还能帮助地质学家发现能源资源。例如,石油地质学家可以利用某种标准微体化石确定某些地方是否埋藏有石油。这些化石提供了岩层年代的信息，有时候还能提供信息揭示岩层中的温度和压力是否满足石油或天然气形成的条件。
知识梳理：地层
　　１、概念：地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。地球在发展过程中形成了各个时代的地层，在地层中留下了历史事件的痕迹，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。因此，可以说地层是记录地球历史的“书页”。
知识梳理：地层
　　
知识梳理：化石
　　2、概念：地壳中保存的属于古地质年代的动物或植物的遗体、遗物或生物留下的痕迹叫化石。地层中的化石，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。生物是从简单向复杂、从低级向高级不断地进化的。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。这样，我们就可以根据地层中保存下来的化石，来确定地层的时代和顺序。例如：含三叶虫、大羽羊齿化石的，为古生代地层；含恐龙化石的，为中生代地层。
知识梳理：古生物化石的形成
　　首先，生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。只有在特殊条件下，硬体和软体才能一齐被保存下来。
例如：密封于琥珀内的昆虫化石，栩栩如生；在西伯利亚和阿拉斯加发现的保存在冻土中的猛犸，皮毛血肉俱存。
其次，生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。
最后，埋藏下来的生物遗体必须经石化（如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等）才能形成化石。
知识梳理：研究化石的意义
　　根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时
的环境特征。例如：红色岩层指示氧化环境，黑色页岩并含黄铁
矿指示还原环境；珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境，破碎的贝
壳指示滨海环境。
提示：不同的地层及化石代表了不同时代、不同地区地层沉积时的环境特征。
活动：
　　阅读下列材料，完成相关任务。
植物孢粉是植物在繁殖期间撒出的孢子和花粉的总称。当孢粉离开母体撒落在地面，就会被一层层地掩埋在土层或泥炭层中。孢粉数量巨大（例如，一棵山毛榉树一年可撒出 4 亿粒花粉），在与空气隔绝的情况下，一部分孢粉可长期存留下来。因而，可根据孢粉的形态来判别母体植物的种属，这成为推测地质时期植被及其相应气候的依据。
1. 在我国辽宁南部距今 10 000~8 000 年的泥炭层中，桦属花粉占优势，而现在桦木林已退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。桦树为喜冷耐旱植物。据此分析我国辽宁南部近 8 000~10 000 年来气候的大致变化情况。
提示：辽宁南部近8000-10000年来，气候由冷变暖，由干变湿。
活动：
　　阅读下列材料，完成相关任务。
植物孢粉是植物在繁殖期间撒出的孢子和花粉的总称。当孢粉离开母体撒落在地面，就会被一层层地掩埋在土层或泥炭层中。孢粉数量巨大（例如，一棵山毛榉树一年可撒出 4 亿粒花粉），在与空气隔绝的情况下，一部分孢粉可长期存留下来。因而，可根据孢粉的形态来判别母体植物的种属，这成为推测地质时期植被及其相应气候的依据。
2. 为什么说，孢粉化石对于恢复古地理环境和古气候具有重要价值？
提示：通过孢粉化石，人们能判断出其所处地质年代的植被类型和植被数量的多少，从而分析出当时的气候特征和古地理环境。
知识梳理：地质年代
　　科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄
等，将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下，又分出代；在代之下，再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序，称为地质年代。
提示：
1、地质年代划分的主要依据是生物演化阶段，比如某种生物的出现、繁盛或灭绝。
2、地质年代简表中的时间单位为宙、代、纪，其尺度为宙>代>纪。
知识梳理：地质年代简表
　　
知识梳理：冥古宙
　　前寒武纪指古生代寒武纪以前的时期，大约经历了 40 亿年。按照早晚顺序，前寒武纪依次划分为冥古宙、太古宙、元古宙。其中，冥古宙为初生地球阶段，地球经历了复杂而有序的发育与变化。
知识梳理：太古宙
　　在太古宙，地球上是一片深浅多变的广阔海洋，没有宽广的
大陆。那时，岩浆活动剧烈，火山喷发频繁，经常出现烟雾满天的景象。太古宙是形成铁矿的重要时代。太古宙早期，地球上还没有生命现象，到处是一片荒凉死寂。地球经过十几亿年的演化，有了水和空气之后，太古宙中期才出现最原始的生物。从无生命到有生命，这是生物演化史上的一次飞跃。
知识梳理：元古宙
　　在元古宙，现在陆地的位置仍大部被海洋所占据。那时地壳运动剧烈。元古宙晚期，出现了若干大片陆地。元古宙时，海水中的生命活动明显增强，除单细胞生物外，还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。从单细胞到多细胞，从原核生物到真核生物，标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。
知识梳理：显生宙
　　显生宙指寒武纪以来的时期。自寒武纪开始，生物逐渐向较高级的发展阶段进化，动物已具有外壳和清晰的骨骼结构。按照早晚顺序，显生宙依次划分为古生代、中生代和新生代。
在寒武纪早期，地球海洋中的生物快速发展，进化出大量不同种类的生物。古生物学家称这个事件为“寒武纪大爆发”。论证依据主要是云南寒武纪早期澄江生物群化石。在此之前的元古宙末期各类动物中，极少见到与澄江生物群中这些动物有直接亲缘关系的生物。这使得澄江生物群的突然出现成为生物进化史上的重大事件。
从寒武纪开始，大量海生无脊椎动物出现在地球表层，由此揭开了欣欣向荣的生物系统演化进程的序幕。
知识梳理：古生代
　　古生代是地壳发生剧烈变动的时期，许多地方反复上升和下
沉。到了中后期，陆地面积大大增加，欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成，我国东北、华北抬升成陆地。古生代早期，是海生无脊椎动物空前繁盛的时代，海水中出现了许多种动物，如三叶虫、珊瑚等；中期，出现了脊椎动物——鱼类；后期，一部分鱼类逐渐演化成两栖类，动物从海洋向陆地发展。中后期，陆地上出现了大片植物，特别是蕨类植物繁生，从海滨地带到大陆内部，出现了万木参天、郁郁葱葱的景象。古生代后期是重要的造煤时期。古生代末期，发生了地球历史上最大的灭绝事件，60％以上的海生无脊椎动物种类灭绝了，脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝，蕨类植物明显衰退。
知识梳理：古生代
　　
知识梳理：中生代
　　陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈，形成高大山系，也带来了丰富的金属矿产。生物的变化很大，爬行动物盛行，大大小小的恐龙繁生。后来空中出现了始祖鸟，爬行动物的一支开始向鸟类发展。裸子植物迅速发展，苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要的代表植物。因此，中生代也是一个重要的造煤时期。中生代末期，除盛极一时的恐龙从地球上突然销声匿迹外，海洋中 50％以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
知识梳理：中生代恐龙灭绝的证据——陨石
　　在世界上许多地方的中生代末期的地层内，科学家发现铱元素含量异常，高出相邻岩层平均值的 30 倍左右，这成为支持小行星撞击地球假说的证据。因为铱元素在地球表面并不常见，而陨石中却经常存在铱含量较高的现象。有些地质学家认为，如果一颗足够大的富含铱的小行星撞击地球并发生爆炸，那么，大量富含铱的尘埃颗粒就会散发到大气层中，在地球表面就会覆盖一层富含铱的尘土层，最后形成的地层铱元素含量就会异常高。经计算，含铱泥土里存在的铱，需要一颗直径大约 10千米的小行星撞击才能产生。
知识梳理：中生代恐龙灭绝的证据——陨石
　　在美洲尤卡坦半岛的北部海岸，地质学家发现了一个部分淹没在海水中的陨石坑，直径 180~200 千米。这是中生代小行星毁灭性撞击地球最可能发生的地点。
科学家推测，这次撞击事件发生
了强烈的爆炸，并造成超级火山喷发，
大量烟尘弥漫天空，使得太阳光难以
到达地表，植物也无法进行光合作用，
大气中氧气的含量变得极低。这些因
素综合作用，造成了恐龙的灭绝。
知识梳理：新生代
　　新生代发生了一次规模巨大的造山运动，现在世界上的许多高山是在这次运动中造成的，由此形成现代地貌格局及海陆分布。哺乳动物和被子植物大发展，出现了灵长类。第四纪进入地质历史上最新的一次大冰期，称为第四纪大冰期。第四纪大冰期来临时，气候变冷，陆地上冰川覆盖面积增大，海面下降 100 多米，许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道。第四纪出现了人类，这是生物演化史上的重大飞跃。
知识梳理：小结
　　地球有悠久的过去，生物的出现和进化只是其中的一段，而人类的历史更是短暂的一瞬间。地球演化史有力地证实了“自然界总是不断发展的”这一真理，证明了新陈代谢是宇宙万物的普遍规律。
活动：
　　1. 在地质时期，地球表面经历过几次大冰期气候，即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔 2 亿～3 亿年，为大间冰期。读图1-31，完成相关任务。
（1）在图中标出几次大冰期，并大体估算其持续时间。
活动：
　　1. 在地质时期，地球表面经历过几次大冰期气候，即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔 2 亿～3 亿年，为大间冰期。读图1-31，完成相关任务。
（2）古生代末期和中生代末期，是地质历史上全球性生物大规模灭绝时期。据图推测，当时的气候分别有什么特点？
提示：古生代末期气候寒冷潮湿，中生代末期气候火热干燥。
活动：
　　1. 在地质时期，地球表面经历过几次大冰期气候，即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔 2 亿～3 亿年，为大间冰期。读图1-31，完成相关任务。
（3）据图归纳地质时期气候变化的特点。
提示：冷暖干湿相互交替，波动变化，变化周期长短不一。
活动：
　　2. 地球的演化是一个系统有序的过程，全球环境演变、自然灾害发生、海平面上升、气候变暖、臭氧空洞扩大等，与地球内部的各种过程密切相关。对人类未来生存环境的关心，迫使科学家不得不从多个角度去探讨可能的致变因素。议一议，科学家为什么要这样做？他们的担忧是杞人忧天吗？
提示：地球的演化及未来的发展直接决定着人类的生存和发展，是科学界必须关心和重视的科学命题。只有从多角度进行分析，才能真正了解地球的演化的规律，以便人类更科学地应对各种环境的变化。
知识清单：地球的演化
　　
典例探究：
地球有悠久的过去，还有漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段，而人类的历史更是短暂的一瞬。据此回答1～3题。
1．原始鱼类出现在(　　)
A．元古代　　　　 B．古生代中期
C．古生代后期 D．中生代中期
2．含三叶虫化石的地层是(　　)
A．古生代地层 B．元古代地层
C．中生代地层 D．新生代地层
3．和恐龙同时代灭绝的生物物种是(　　)
A．原始鱼类 B．古老的两栖类
C．海洋中50%以上的无脊椎动物种类 D．蕨类植物
典例探究：
【解析】
1、古生代早期是海生无脊椎动物空前繁盛的时期；中期时，出现了脊椎动物——鱼类；到了后期，鱼类逐渐演化为两栖类。
2、不同时代的地层中，含有不同的生物化石。三叶虫是古生代的海生无脊椎动物，在古生代末期灭绝，故只有古生代地层中含有三叶虫化石。
3、古生代末期和中生代末期是地质历史上两次最重要的全球性生物大规模灭绝时期，其中，在中生代末期，恐龙和海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝了。
答案：1、B 2、A 3、C
典例探究：
　生物是在地球发展历史中产生的，但在地质历史时期也经历过一些不利于生物演化的环境变化阶段，导致大量生物物种的衰退和灭绝。据此回答4～5题。
4.从原核生物细胞中演化出了真核细胞生物的时间是在距今约(　　)
A．20亿年前　　　 B．14亿年前
C．0.7亿年前 D．6亿年前
5.大量无脊椎动物出现在地球表层的时期是(　　)
A．元古代 B．太古代
C．古生代寒武纪 D．中生代侏罗纪
典例探究：
【解析】
４.在距今约14亿年前，从原核生物细胞中演化出了真核细胞生物；真核细胞生物出现以后，生物的演化进程明显加快。
５.从古生代寒武纪开始，大量无脊椎动物出现在地球表层，由此揭开了生物系统。
答案：４.B　　５.Ｃ
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