1.3 地球的历史（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中地理必修第一册（人教版2019）

第三节　地球的历史 课程标准 任务目标 学科素养 运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程 1.了解地层和化石的概念及其在研究地球演化史中的作用。 2．了解地球的演化历史及不同地质时期的海陆变迁和古生物状况。 3．能够依据地层和化石推测其形成的地质年代及其形成时期的地球环境 1.人地协调观：通过地质史上的生物灭绝，认识保护濒危动植物的重要性。 2．综合思维：理解地层与化石研究对认识地球历史的主要作用；能结合地质年代表，简要描述地球的演化过程。 3．地理实践力：观察化石标本，推测地质年代和古地理环境，培养科学探究的意识和能力 一、化石和地质年代表 1．地层 (1)含义：具有时间顺序的层状岩石。 (2)沉积岩地层的特点 ①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。 (3)分布规律：越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。 (4)研究意义：通过研究地层和它们包含的化石，发现不同时期主要生命形式的特点及其变化，并以此了解地球的生命历史和古地理环境。 2．地质年代表 (1)划分依据：地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等。 (2)时间单位：宙、代、纪等。 (3)地质年代表 二、地球的演化历程 1．前寒武纪 (1)时间：自地球诞生到距今5.41亿年，包括冥古宙、太古宙、元古宙，约占地球历史的90%。 (2)演化特点 ①大气演化：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，没有生命迹象；太古宙时期出现了蓝细菌等原核生物，蓝细菌能通过光合作用制造氧气。 ②生物演化：元古宙时，蓝细菌大爆发，大气成分开始发生改变，由原核生物演化出真核生物和多细胞生物。 ③地质矿产：重要的成矿时期，如铁、金、镍、铬等。 2．古生代 (1)时间：距今5.41亿年—2.52亿年，可分为早古生代和晚古生代。 (2)演化特点 ①海陆演化：地壳运动剧烈，形成联合古陆。 ②生物演化 早古生代 晚古生代 动物 早期，海洋无脊椎动物，如三叶虫、笔石、鹦鹉螺等 脊椎动物(鱼类→两栖类→爬行类) 植物 晚期，陆地上出现低等的植物 裸子植物出现，蕨类植物繁盛，形成茂密森林 ③地质矿产：晚古生代是重要的成煤期。 3.中生代 (1)时间：距今2.52亿年—6 600万年，分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。 (2)演化特点 ①海陆演化：板块运动剧烈，联合古陆开始解体，各大陆向现在的位置漂移。 ②生物演化 动物 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”；中后期向鸟类发展，出现小型哺乳动物 植物 裸子植物在陆地植物中占主要地位 ③地质矿产：是主要的成煤期。 4．新生代 (1)时间：距今6_600万年至今，是“最近的生物时代”，分为古近纪、新近纪和第四纪。 (2)演化特点 ①海陆演化：形成现代海陆分布格局；地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌，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生物演化：被子植物高度繁盛，草原面积扩大，哺乳动物快速发展。第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃。 ③气候演化：全球出现数次冷暖交替变化。目前地球处于温暖期。 1．(判断)地层中的化石是指沉积物中的生物的遗体。(×) 2．(判断)含有三叶虫化石的地层多形成于中生代。(×) 3．(判断)新生代形成了现代地势起伏的基本面貌。(√) 4．(判断)古生代形成联合古陆。(√) 5．(单选)海洋无脊椎动物空前繁盛的时代是(A) A．早古生代　　 B．晚古生代　　 C．中生代　　 D．新生化 解析　海洋无脊椎动物空前繁盛的时代是早古生代，晚古生代是脊椎动物发展的时代。 技法巧记 歌诀法记忆地质年代顺序 地质年代顺序，前寒武古中新。 寒武奥陶志留，泥盆石炭二叠。 三叠侏罗白垩，古近新近第四。 拓展延伸 1．寒武纪生命大爆发 地球生命在距今大约38.5亿年前诞生后，经历了几十亿年缓慢演化的过程。到大约距今5.4亿年前的寒武纪早期，突然在2 000多万年的时间内涌现出各种各样的生物。它们不约而同地迅速起源，一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”，形成了多种门类动物同时共生的繁荣景象。该现象被称为“寒武纪生命大爆发”。 2．生物进化与环境变迁 (1)地球早期生物对环境演化的影响 ①生物出现前：地球是无氧环境，地理环境以化学演化为主。 ②生物出现后：向大气之中释放自由氧，特别是真核生物出现后，加速了自由氧的积累，地球演变为有氧环境，地理环境以生物演化为主。 ③总体说来，生物出现后，改变了大气成分结构，改善了生物生存环境。 (2)生物与地理环境的关系 生物与地理环境是辩证统一的关系。一方面，生物既是地理环境的产物，但又必须依赖、适应环境而生存和发展；另一方面，生物又是地理环境的创造者和改造者。 误区防错 1．地层并不能直接反映地质时期的长短 各个地层能反映地质时期的不同，但化石不仅能表明地质时期的具体年代，而且能反映地质时期的长短。 2．先沉积的岩层不一定在后沉积的岩层之下 同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石，越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。未经变动的岩层，形成早的在下，形成晚的在上，但若受到内外力的影响，可能会出现早形成的在上、晚形成的在下的情况。 [教材P15思考(上)] (1)同一时代的地层往往含有相同或相似的化石。图中A、B两地具有相同的化石，因此，具有同一时代的地层。 (2)连线 (3)提示：缺失地层的原因可能有以下几种情况。一是该地层所代表的那个时代在当地可能发生过地壳的隆起，使当地的地势高于附近地区，终止了沉积过程；二是该地开始有沉积作用，地壳隆起后沉积过程间断，取而代之的为侵蚀和搬运作用，原有沉积物被剥蚀完毕；三是当时该地的气候发生了变化，如气候变干，径流减少，失去了搬运的动力，没有形成沉积物。 [教材P15思考(下)] 该题旨在让同学们体会地球历史的漫长，并不要求同学们精确计算出答案。同学们可以选择几个有代表性的地质年代估算一下。 [教材P19活动] 图左侧从上到下依次填④⑤；右侧从上到下依次填①②⑦③⑥⑧。 探究点1　地层、化石与地理环境关系推测 我国诸城恐龙化石群是世界上已发现的规模最大、化石储量最丰富的恐龙化石群，为人类研究7 000万年前的中生代白垩纪晚期的恐龙分布、迁移、灭绝等方面，提供了翔实可靠的实物性资料。 1．(地理实践力)恐龙这种物种主要出现在地质历史上的哪个时代？恐龙化石和三叶虫化石形成于同一个时代吗？ 提示　恐龙这种物种主要出现在中生代(距今约2.52亿年—6 600万年)的侏罗纪和白垩纪。恐龙化石和三叶虫化石不是形成在同一个时代，三叶虫分布在古生代的寒武纪。 2．(综合思维)恐龙早已灭绝，我们人类是如何认识这种早期的爬行动物的？ 提示　通过对地层和化石的研究，我们人类获知了恐龙的基本信息以及其生活的古地理环境。 1．沉积岩地层的特点 (1)具有明显的层理构造。 (2)先沉积的在下，后沉积的在上。 (3)可能有化石，且同一时代的地层，其化石相同或相似。 (4)地层所含化石越低级、越简单，地层就越古老。 2．古地理环境的推测 (1)依据地层分析地理环境 ①确定地层形成时间：正常状态下地层分布是有时间顺序的，即“老的地层在下，新的地层在上”，因此根据两个地层之间的上下位置关系，就可以推测两个地层形成的早晚顺序。 ②确定地壳运动状况：正常状态下的地层应是平行且连续分布的。如果地层发生弯曲，说明该处地壳产生过水平运动；如果地壳同一岩层之间发生明显位移，说明该处地壳产生过垂直运动；如果地层分布发生缺失，说明该处地壳在缺失的某地层地质时期，发生过剧烈的变化。 ③确定地理环境特征：沉积地层由沉积物组成，因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征。 岩石类型 反映的地表环境 石灰岩 浅海环境 页岩 静水环境 (2)依据化石分析地理环境 ①根据化石探知地层的新老关系：不同时代的地层一般含有不同的化石，而同一时代的地层往往含有相同或相似的化石。因此，可以根据古生物的演化规律，利用化石来确定地层的顺序和时代。地层中挖掘出的化石所代表生物结构越简单，分类地位越低，水生生物的化石越多，说明该地层越古老。反之，地层越年轻。 ②利用化石推知古地理环境 a．地层中有海洋生物化石(珊瑚)，多反映(热带、亚热带浅海)海洋环境。 b．植物化石多反映陆地环境。 c．化石保存完好表明水体平静，原地埋藏；化石破碎则反映水动力条件动荡，或经搬运，异地埋藏。 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，基本上还原了地球的发展史。据此完成1—3题。 1．人类研究和还原地球的历史，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．研究各地地层形成时的古地理环境 2．下列关于化石的说法，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 3．如果岩层是由淤泥等组成的泥质页岩，并含有芦苇化石，说明当时的沉积环境是(　　) A．炎热干旱的环境 B．温湿茂密的森林　 C．热带浅海环境 D．湖泊或沼泽 答案　1．C　2.C　3. D 解析　第1题，人类研究和还原地球的历史，就要了解地层和化石，可以通过地层和化石研究出该地层形成的大致时间和当时的古地理环境，C项正确。第2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，所以越早形成的地层越靠下，含有的化石结构越简单，这是一个未经变动的岩层分布状况；若受到内外力的影响，较早形成的地层可能会分布在地层表面，故结构简单的化石不一定在地层深处，C项符合题意。第3题，地层的特点和地层中化石的特点都能够反映当时的古地理环境。如果岩层是由淤泥等组成的泥质页岩，并含有芦苇化石，说明当时的沉积环境是湖泊或沼泽，D项正确。 地层是记录地球历史的“书页”。研究发现，柴达木盆地北缘地层呈现明显的“下黑上红”的岩性差异，记录了距今约200百万年—145百万年前不一样的柴达木。地层呈红褐色，揭示地层沉积时是较浅水的干旱炎热环境，而青灰色则表示是较深水的湿润环境。据此完成4—5题。 4．青灰色岩层的形成指示了地层沉积时的环境特征是(　　) A．氧化环境 B．还原环境 C．沼泽环境 D．深海环境 5．柴达木盆地北缘“下黑上红”的岩性差异，反映此时段的气候变化是(　　) A．变冷、变干 B．变热、变湿 C．变热、变干 D．变冷、变湿 答案　4．D　5. C 解析　第4题，岩层呈红色主要是因为氧化铁含量较多，指示的是氧化环境。黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境。沼泽环境水深较浅，为湿润环境。“青灰色则表示是较深水的湿润环境”，D项正确。第5题，据材料可知，红褐色地层，揭示地层沉积时是较浅水的干旱炎热环境，而青灰色则表示是较深水的湿润环境，故“上红”时气候炎热干燥，而“下黑”时气候湿润。由于越靠下的岩层形成越早，故岩层沉积环境由“湿润”变为“炎热干燥”，C项正确。 探究点2　地球的演化历程 大台煤矿所在的京西煤田，是我国著名的优质无烟煤产区，其低硫、低灰的优质煤炭一直是煤炭市场的抢手货。按照首都功能定位，2020年之前北京退出煤炭生产，大台煤矿作为北京的最后一座煤矿，于2020年9月正式关停。按照新的城市规划，北京将不再保留煤炭行业。 1．(综合思维)北京的煤炭资源主要分布在古生代二叠纪地层中，推断古生代二叠纪时北京的自然环境，并说出理由。 提示　温湿茂密的森林。煤是亿万年前大量植物埋在地下慢慢形成的，因此古生代二叠纪时北京应生长着茂密的森林，而温湿环境利于森林的生长。 2．(综合思维)在恐龙繁盛的时代，地球上主要以什么植物为主，对于我们目前的人类社会有何影响？ 提示　中生代裸子植物极度繁盛，在陆地植物中占主要地位。中生代是主要的成煤期，因此该时代的茂密植物，为我们目前的人类社会发展提供了大量的化石能源。 1．海陆的演变 (1)地球形成，原始海洋出现，形成最初的海洋、陆地分布状况。 (2)古生代，地壳运动剧烈，形成一块联合古陆。 (3)中生代，板块运动剧烈，联合古陆解体，各大陆漂移。 (4)新生代，形成现代海陆分布格局。地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌。 2．大气层的演变 (1)原始大气：主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气。 (2)现代大气：主要成分是氮气和氧气。 (3)演变原因：植物通过光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气。因此地球上生命的出现和演化与大气中氧气的增多密不可分。 3．生物的演化 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。生物的出现和演化，改造了大气圈、水圈和岩石圈，导致了环境变迁；环境变迁又促进了生物的演化。生物的演化呈现从低级到高级、从简单向复杂进化的特点。 地质历史时期 生物的演化 植物 动物 前寒 武纪 冥古宙 出现有机质 无 太古宙 出现蓝细菌 元古宙 蓝细菌大爆发 古生代 早古生代 陆地上出现低等植物 海洋无脊椎动物繁盛 晚古生代 裸子植物出现，蕨类植物繁盛 脊椎动物发展，出现两栖类动物并逐渐进化为爬行动物 中生代 裸子植物盛行 爬行动物盛行，鸟类出现，小型哺乳动物出现 新生代 被子植物高度繁盛 哺乳动物快速发展，第四纪出现人类 注：古生代末期、中生代末期均发生了物种大灭绝事件，成为这两个时代结束的标志。硬体生物的大量出现是寒武纪的开始，代表着地球上有大量生物开始出现的新时期，因此寒武纪为显生宙的开始。 在掌握生物进化与环境演变简史中，要重点抓住以下几条线索： (1)时间变化：从太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代。 (2)动物演化：动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海洋无脊椎动物时代→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。 (2023·福建学考)猛犸象又名长毛象，生活在第四纪寒冷时期，它的灭绝被视为一个冰期时代结束的标性事件。如图为猛犸象复原图。据此完成1—2题。 1．猛犸象生存的地质年代是(　　) A．前寒武纪 B．古生代 C．中生代 D．新生代 2．与猛犸象生存的寒冷时期相适应的地理现象有(　　) A．全球海平面上升 B．爬行动物恐龙盛行 C．生物向低纬度迁移 D．陆地冰川范围缩小 答案　1．D　2. C 解析　第1题，据材料可知，猛犸象生活在第四纪，第四纪属于新生代的一个时期，因此猛犸象生存的地质年代是新生代，D项正确。第2题，猛犸象生活时期气候寒冷，由于大部分生物不适应寒冷的环境，可能向气温较高的低纬度地区迁移，C项正确。气候寒冷，液态水会结冰形成冰川，陆地冰川范围会扩大，全球海平面会下降；爬行动物恐龙盛行的时期是中生代中的侏罗纪和白垩纪。 (2023·北京学考)2022年湖北恩施山区发现震旦角石化石。震旦角石是生活在距今约5.1亿至4.4亿年的海洋无脊椎软体动物。读“地质年代表示意(部分)图”，完成3—4题。 3．震旦角石生活的地质年代主要是(　　) A．寒武纪和奥陶纪 B．泥盆纪和石炭纪 C．中生代 D．新生代 4．震旦角石化石的发现，可以(　　) A．判断古气候分布规律 B．重现全球海陆分布格局 C．加速生物的演化进程 D．推测当时自然环境特征 答案　3．A　4. D 解析　第3题，震旦角石出现在距今5.1亿年—4.4亿年。读图可知，距今5.41亿年—4.438亿年是寒武纪和奥陶纪，因此可以判断震旦角石生活的地质年代是寒武纪和奥陶纪，A项正确。第4题，研究震旦角石化石可以推测古生物生存的环境，D项正确。 1．人地协调观——恐龙化石的研究与保护 【素养培优】 辽宁省朝阳市龙城区的鸟化石国家地质公园内，存放着一块名为中华龙鸟的化石。因其最早发现于中国辽宁省，取名中华龙鸟。中华龙鸟生活在距今1.25亿年的时期，身上长有羽毛。中华龙鸟化石的发现，为爬行动物向鸟类过渡提供了可靠的依据。 (1)中华龙鸟生活的地质年代为__________代，此时期繁盛的植物是__________，此时期也是重要的__________形成期。 (2)中华龙鸟生活时期，也是__________动物繁盛时期，典型代表动物是__________。中华龙鸟繁盛的地质年代，陆地__________(填“聚拢”或“解体”)，各大陆开始出现明显的位置移动。 (3)中华龙鸟生活的地质年代的自然环境特征是_____________________。 提示　(1)中生　裸子植物　煤炭 (2)爬行　恐龙　解体 (3)气候温暖；降水较多；草木繁茂 【热点解读】 古生物化石是指地质历史时期保存在岩层中的生物遗体或遗迹。它必须有形状、结构、纹饰和有机化学成分等生物特征，或者是由生物活动所产生并保留下来的痕迹。如恐龙化石、鸟类化石、植物化石、青蛙化石、恐龙足迹化石。 2．综合思维——物种大灭绝 【素养培优】 地球气候的变化一方面会促进生物的演化，另一方面也可能导致物种灭绝。生物大灭绝是指大规模的集群灭绝，具有一定的周期性，在地球上大约6 200万年就会发生一次。科学研究发现：海平面的升落与地球表面冰川体积关系紧密，气温升高，冰川融化，海平面上升；气温降低，冰川凝固，海平面下降。下图示意地球物质历史上五次大的生物大灭绝时期生物灭绝比例及其对应的地理现象。 (1)据图文材料归纳地球历史上前四次生物大灭绝时期共同的气候变化特点及推理依据。 (2)概括地球历史上最大的生物灭绝时期的气候变化过程。 (3)一般认为，小行星撞击地球，使得大量高密度尘埃弥漫天空，地表环境明显改变，最终导致恐龙灭绝。简述尘埃遮蔽天空后，地球环境发生的改变。 提示　(1)特点：气候变冷(气温下降)。 推理依据：四次生物灭绝期间都发生过海平面下降，这种变化与气候变冷紧密相关。 (2)气候先变冷再变暖。 (3)达到地表的太阳辐射减弱，植物的光合作用减弱，导致植物大量死亡；大气氧含量下降；地表温度下降。 【热点解读】 地质历史上的五次物种大灭绝 时期 灭绝生物 可能原因 第一次 奥陶纪—志留纪 地球上生物很多都灭绝了，主要为无脊椎动物 小天体撞击地球；全球气温降低，进入冰河时期，海平面大幅度下降 第二次 泥盆纪—石炭纪 地球上灭绝的生物主要是海洋生物 地球气候变冷和海洋退却等 第三次 二叠纪(古生代末期) 地球上发生了最大规模的物种灭绝事件 陨石撞击；大规模火山活动；联合大陆形成，改变了地球气候等 第四次 三叠纪—侏罗纪 地球上绝大多数的物种灭绝 海平面下降之后又上升，出现大面积缺氧的海水 第五次 白垩纪(中生代末期) 地球上大约50%的生物灭绝，长达1.4亿年之久的恐龙时代终结 “气候变迁说”“地磁变化说”“酸雨说”“陨石撞击说”等 地球历史上的五次物种大灭绝，可能原因有火山爆发、陨石撞击、气候变化等，这些都是自然界主导的。研究表明，地球已经进入第六次物种大灭绝时期，与以往不同，人类活动在第六次物种灭绝中起主导作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$