第3节 地球的演化和生命的起源（培优教学课件）科学浙教版九年级下册

第一章 演化的自然 九年级上册•浙教版 第3节 地球的演化和生命的起源 我们已知知道了太阳系起源于星云，作为太阳系的地球又是怎样诞生的？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演化的？ 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。 学习目标 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 3. 能够分析巴斯德的“肉汤实验” 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 地球的演化和生命的起源 重点难点 重点 1. 能够描述地球形成初期的形态特点。 2. 能够根据演化的规律解释25亿年前至今地壳的演变。 3.了解生命起源的化学进化假说和其他假说。 难点 了解地球初始的模样以及在25亿年前至今地球发生的变化。 1. 地球的演化 2. 生命的起源 3. 课堂总结 4. 练习与应用 5. 提升训练 学习内容 地球的演化和生命的起源 一、地球的演化 第3节 地球的演化和生命的起源 一、地球的演化 地球的演化离不开宇宙，也离不开最基本物质。正式由于宇宙中的各种有利条件和物质发展变化，地球才能一步步地成长演化，如今地球仍处在不停的演化之中。 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。地球是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。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。 一、地球的演化 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”。 温度很高、到处都是炽热的岩浆等。 一、地球的演化 （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 原始地球 ①原始地壳的形成 岩浆的收缩冷却凝固 固态地壳 一、地球的演化 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 (不含氧气) 原始大气 ③原始海洋的形成 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。 原始海洋 一、地球的演化 科学家通过对地球地层和化石的研究，逐步揭示了地球在25亿年前至今发生的变化。 一、地球的演化 一、地球的演化 距今0.65亿年前至今的新生代，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。 一、地球的演化 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  距今25亿年 距今6亿年 距今2.5亿年 距今0.7亿年 现代 距今46亿年 地球的历史 距今38亿年 A B C D E F 二、生命的起源 第3节 地球的演化和生命的起源 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35亿年前。由于原始生命的诞生没有直接的证据来证明，人们对生命起源的问题争论不休，只能通过模拟、实验和推测等研究方法，提出各种假说来解释生命的诞生。 其中，化学进化学说认为，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。 a.自然发生说 b.神创论 c.外来胚种说 d.化学进化说 二、生命的起源 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。 二、生命的起源 法国微生物学家巴斯德通过实验否定了自然发生论：曲颈瓶实验 肉汤在开口烧 瓶中加热沸腾 将瓶颈烧软 拉成鹅颈形状 肉汤在鹅颈 瓶中加热沸腾 几天后 肉汤腐败 四年后肉汤 仍没有腐败 二、生命的起源 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。 二、生命的起源 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 ①场所：原始海洋 ②物质：CH4、NH3、H2O、H2、H2S、HCN、CO、CO2 ③能量：宇宙射线、紫外线、闪电、火山喷发释放的能量等 二、生命的起源 二、米勒实验 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。 盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋 还原性大气 两个电极放电产生电火花模拟原始天空的闪电 冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体，又流回底部的烧瓶，即模拟降雨的过程 二、生命的起源 视频欣赏——米勒实验 二、生命的起源 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。 二、生命的起源 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。 二、生命的起源 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。 二、生命的起源 生命起源的过程 无机物 紫外线、闪电、高温 有机小分子物质 有机大分子物质 （氨基酸、核苷酸等） （蛋白质、核酸等） 有机多分子体系 外包 原始界膜 不断完善 原始生命 原始大气 二、生命的起源 视频欣赏——生命的起源 二、生命的起源 根据化学进化学说，生命来源于非生命物质，那么，在现今地球条件下，非生命物质能不能再演化为原始生命？ 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。现代大气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。所以，现今地球条件下不能产生原始生命。 三、课堂总结 第3节 地球的演化和生命的起源 三、课堂总结 四、练习与应用 第3节 地球的演化和生命的起源 四、练习与应用 1. 地球的年龄约为 　46亿　年。地球是由原始的 　太阳　星云坍缩、 凝聚而形成的。 2. 据科学家推测，地球在形成之初是一个由 　岩浆　构成的炽热的 球。随着地球温度的不断下降，固态的 　地壳　逐渐形成。由高温岩浆 不断喷发而释放的 　水蒸气　、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大 气。随着温度的下降，大量 　水蒸气　凝结成水滴降到地表，汇流成海 洋。在距今约 　38亿　年前，最原始的 　生命　在海洋中诞生。 46亿　 太阳　 岩浆　 地壳　 水蒸气　 水蒸气　 38亿　 生命　 四、练习与应用 3. 在古代，有人提出生物是由 　非生命　物质自然产生的；20世 纪20年代，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形成的；1953年，美国生物学家米勒在实 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，合成了一 些 　氨基酸　、 　有机酸　和尿素等。 非生命　 化学　 甲烷　 氨气　 水　 加热　 放电　 氨基酸　 有机酸　 四、练习与应用 4. 一些现代科学家相信生命起源的 　化学　进化假说。他们推测一些 有机化合物汇集在 　原始海洋　中，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。在一定条件下，蛋 白质和核酸等物质经过一系列的复杂、漫长的变化，最终形成了原始 的 　生命　。科学家在地球表面留存的少量陨石中发现了多种 　氨 基 酸　和 　有机物质　。 化学　 原始海洋　 化学　 生命　 氨基 酸　 有机物质　 五、提升训练 第3节 地球的演化和生命的起源 五、提升训练 1、人们推测原始大气的成分最接近（　D　） A. 现代大气成分 B. 月球上的大气成分 C. 无氧呼吸产生的气体成分 D. 火山喷发出的气体成分 D 五、提升训练 2、对地球上生命起源的解释，科学史上有着多种观点，其中有一种观 点叫做“宇宙胚种论”。它认为地球上的生命来自宇宙中的其他天体。 近年来，科学家分析陨石成分时，发现在其他天体上存在构成生命物质 的各种有机物，如氨基酸等；某些彗星成分的分析也表明一些彗星中存 在简单的有机物。由此，你认为“宇宙胚种论”的观点是（　D　） 五、提升训练 A. 正确的，应当认为地球上的生命来自宇宙 B. 错误的，因为课本告诉我们地球上的生命起源于地球上的非生命物质 C. 一种没有任何事实依据的猜想，没有任何科学价值 D. 一种假设，事实依据很少，至今还不能证实 答案：D 五、提升训练 3、原始生命出现之后，下列最符合生物进化的实际情况的顺序是 （　D　） A. 光合作用→厌氧呼吸→有氧呼吸 B. 厌氧呼吸→有氧呼吸→光合作用 C. 有氧呼吸→光合作用→厌氧呼吸 D. 厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸 D 五、提升训练 4、科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的证据支持。下 列可作为支持“地球上的生命来自外星球”这一假说的证据的是 （　B　） A. 1953年，美国科学家米勒模拟原始地球的条件和大气环境，合成了 一些有机物 B. 科学家在陨石和星际空间中发现了数十种有机物 C. 1974年，在埃塞俄比亚发现了一具南方古猿的古人类化石 D. 目前科学家尚未发现除地球外适合生物生存的星球 B 五、提升训练 5、学习了“生命的起源”后，几名同学针对我国著名思想家老子的话 “天下万物生于有，有生于无”展开辩论，其中没有道理的观点是 （　D　） A. “无中生有”思想蕴含了一定的科学道理，地球上的生命就是从无 生命→原始生命→生物多样性 B. 生命的起源和发展需要一定的物质基础，所以不能“无中生有” C. “无中生有”主要体现了“无”和“有”的辩证关系，应放在具体 事实中去分析判断 D. “无中生有”是空想，米勒已用实验证明其错误性 D 五、提升训练 6、有科学家发现了大约距今42亿年的古老岩石，下列观点最有可能将 这一发现作为证据的是（　C　） A. 宇宙诞生于距今138亿年前 B. 距今2亿年前大陆发生了漂移 C. 地球的年龄约为46亿年 D. 距今6500万年前哺乳类动物开始繁盛 C 五、提升训练 7、地球大约诞生于46亿年前，经过近8亿年后，才诞生了原始生命，根 据你掌握的知识，回答问题： （1） 原始地球的原始大气中没有 　氧气　这种气体。 （2） 原始生命诞生于 　原始海洋　中。 （3） 组成生命最重要的物质是 　蛋白质和核酸　。 氧气　 原始海洋　 蛋白质和核酸　 五、提升训练 8、请选择图甲中的A、B、C、D回答下列问题：（图甲是生命起源化学进化过程的示意图，图乙为美国科学家米勒等人所做的化学进化模拟实验） （1） 图乙实验证明了图甲生命起源的哪个阶段？ 　A　。 A　 五、提升训练 （2） 1965年，我国科学工作者利用氨基酸成功地合成了具有生命活性 的结晶牛胰岛素，又证明了图甲生命起源的哪个阶段？ 　B　。 B　 五、提升训练 9、如图所示为生命起源过程的示意图，请据图回答： 第12题 （1）在生命起源的第一步中所利用的自然条件是 　紫外线、闪电 . 等。 紫外线、闪电　 五、提升训练 （2） 发生在原始大气中的过程是 　A　（填字母）。 （3） 发生在原始海洋中的过程是 　B、C、D　（填字母）。 （4） 最复杂、最有决定意义的阶段是 　D　（填字母）。 A　 B、C、D　 D　 五、提升训练 10、生物能否自然发生，历史上曾经做过多次实验。 雷迪的实验：如图甲，将两块相同的肉，放到两个一样的瓶子内。一个 瓶口封上纱布，苍蝇不能进入；另一个瓶子敞口，苍蝇能进入。一段时 间后，没有封纱布的瓶子内有了蛆。 尼达姆的实验：如图乙，将煮沸的肉汤放入一个瓶子内，立刻用软木塞 塞住。几天后，打开瓶子，发现肉汤中滋生了大量微生物。 五、提升训练 斯巴兰扎尼的实验：如图丙，将肉汤放入瓶子后，直接将瓶口烧成封 闭。第一次加热至沸腾2min，几天后，肉汤中仍发现微生物。第二次加热至沸腾1h，几天后，肉汤中没有发现微生物。 巴斯德的实验：如图丁，将肉汤放入曲颈瓶，加热至沸腾1h，几天后， 肉汤中未发现微生物。 回答下列问题： （1） 雷迪实验中，用两个瓶子做实验的目的是 　设置对照组　。 设置对照组　 五、提升训练 （2） 尼达姆实验 　能　（填“能”或“不能”）支持生物会自然发生 的观点。 （3） 斯巴兰扎尼实验对尼达姆实验的改进是基于 　微生物可能来自软 木塞（合理即可）　的猜想。 （4） 若把巴斯德实验中的瓶颈在A处折断，则几天后曲颈瓶中 　会　. （填“会”或“不会”）出现微生物。 能　 微生物可能来自软 木塞（合理即可）　 会　 $