第1章 第1～3节　人类对宇宙的认识、太阳系的形成和恒星的演化、地球的演化和生命的起源（高效培优讲义）科学浙教版九年级下册

第1章 演化的自然 第1节 人类对宇宙的认识 第2节 太阳系的形成和恒星的演化 第3节 地球的演化和生命的起源 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 人类对宇宙的认识 1 题型2 太阳系的形成和恒星的演化 3 题型3 地球的演化和生命的起源 7 【能力培优练】 11 【链接中考】 15 【重难题型讲解】 题型1 人类对宇宙的认识 1.古代人的宇宙观 世界不同的民族和文化，形成了许多有关宇宙创始的神话传说。例如，中国神话传说中的盘古开天辟地；欧洲神话中的上帝创造了宇宙和万物。 2.从地心说到日心说 （1）地心说 ①创立人：希腊科学家托勒密。 ②内容：地球处于宇宙中心静止不动，所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。 ③影响：“地心说”与基督教关于天堂、人间、地狱的说法吻合，得到占统治地位的教廷的支持，成为禁锢人们思想的工具，阻碍天文学的发展。 （3）日心说 ①创立人：波兰天文学家哥白尼。 ②内容：太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，月球围绕地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说无本质区别。 ③影响：“日心说”科学地阐明了天体运行的规律，为认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。 3.现代宇宙学说 （1）星系运动的特点 所有的星系都在离我们远去，星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。 （2）大爆炸宇宙论 大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。它认为：大约137亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。 【典例1-1】人类对宇宙的认识经历了漫长的过程，甲、乙两图中，图______描述的是古希腊学者创立的“地心说”，现代科学家认为宇宙是由银河系和河外星系构成的。 【答案】甲 【解析】可通过图中的中心天体进行判断。甲图表示的是“地心说”，认为地球是宇宙的中心；乙图表示的是“日心说”，认为太阳是宇宙的中心。 【典例1-2】[2024浙江绍兴期末]某科学兴趣小组根据美国天文学家哈勃的发现，采用橡皮筋建立星系运动模型探究星系运动的特点。实验步骤如下： 步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上A、B、C三点，如图甲所示，使L1=L2=1cm 步骤二：拉住橡皮筋的两头向两边拉长，如图乙所示，使； 甲 乙 丙 步骤三：继续拉长橡皮筋，使L''1=L''2=3cm（弹性限度内）…… (1)如果以A点为参照物，图丙中S表示运动距离，t表示运动时间，图线a、b分别能反映B点或C点的运动情况，则图线______能反映C点的运动情况。 (2)星系和我们之间的距离与它的退行速度的关系是____________________________________。 (3)该实验结果支持的宇宙起源理论是___________________。 【答案】（1）a （2）星系的退行速度与它和我们之间的距离成正比 （3）大爆炸宇宙论 【解析】（1）由实验步骤可知拉住橡皮筋的两头向两边拉长时，A、B两点间的距离和B、C两点间的距离始终相等，如果以A点为参照物，则相同时间内点运动的距离始终是点运动的距离的2倍，即，由 可知，由题图丙可知，图线对应的速度大于图线 对应的速度，所以题图丙中的图线能反映点的运动情况，图线 能反映B点的运动情况。 （2）如果以A点表示我们居住的地球，B、C两点都在远离它，且，可推测星系的退行速度与它和我们之间的距离成正比。 （3）该实验结果支持的宇宙起源理论是大爆炸宇宙论。 跟踪训练1 中国古代流传着“盘古开天辟地”的神话，下列说法正确的是（ ） A.这是一个科学假设 B.它能科学地解释宇宙起源 C.它采用了宇宙膨胀的观点 D.它虽然是神话，但反映了人类对宇宙起源的探究 【答案】D 【解析】“盘古开天辟地”是一个神话传说，不是科学假设，没有从科学的角度解释宇宙起源，也没有采用宇宙膨胀的观点，A、B、C错误；在科学技术不发达的时代，它虽然是神话，但反映了人类对宇宙起源的探究，故D正确。 题型2 太阳系的形成和恒星的演化 1.太阳系的形成 （1）“康德—拉普拉斯星云说” ①内容：太阳系是由一块星云收缩形成的。星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年。星云的气体和尘埃物质先形成一个旋转的圆盘，然后圆盘中心的气体崩塌收缩形成太阳，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。 ②依据：太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向一致；太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。 （2）“灾变说” 认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近或碰撞太阳）而从太阳中分离出来的。 2.恒星的演化 （1）恒星的演化过程 诞生：恒星演化开始于星云。星云内部散布着稠密核（引力中心），吸引大量周围的物质。 成长：核心物质不断增多，温度持续升高，当核心收缩到类似于太阳大小时，形成原恒星。 成熟：原恒星不断收缩，其内部温度和压力升到相当高，引发氢燃烧，成为主序星。 衰老、死亡：恒星燃料不断消耗，恒星走向消亡。 ★特别提醒 （1）主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。 （2）一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。 （2）太阳未来的演化过程 ①太阳目前的状态（成年阶段）：太阳以内部氢核发生核聚变产生光和热，并不断地消耗氢。成年阶段大约可维持100亿年的稳定状态。 ②太阳的未来（晚年阶段，大约50亿年后）： 红巨星：太阳中心缺少足够的氢，球核开始收缩，太阳外层的氢变为氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。此阶段大约持续10亿年。 白矮星：红巨星抛出的外层物质在星体周围形成星云后，球核进一步收缩，形成体积很小、密度很高的白矮星。 黑矮星：白矮星慢慢“熄灭”，不再发亮，形成黑矮星，最终变成星云的一部分。 【归纳总结】太阳未来的演化过程 （3）大质量恒星的演化 ①大恒星的演化：星云大恒星超红巨星超新星中子星（体积很小，密度很大的星核）。 ②超大恒星的演化：星云超大恒星超红巨星超新星黑洞（密度巨大，引力强大）②。 【拓展提升】黑洞的密度非常巨大，强大的引力使任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引，所以我们看不见黑洞，但天文学家能测出黑洞的存在。 【归纳总结】太阳的大气分层 【典例2-1】下列说法中能够作为“星云说”的依据的是（ ） ①太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致②太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面③太阳系有八大行星④地球等行星可能是因为其他恒星的撞击而从太阳中分离出来的 A.①③④ B.②④ C.①② D.①②④ 【答案】C 【解析】“星云说”推论的重要依据：只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。故①②能够作为“星云说”的依据。③太阳系有八大行星不能作为“星云说”的依据，而④的说法属于“灾变说”的观点。 归纳总结:“星云说”可以较好地说明太阳系中为什么行星绕着太阳自西向东朝同一方向转。 【典例2-2】在认识世界时，我们经常用各种图示更加形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律最为合理的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】太阳寿命结束约在100亿年的成年期后，将演化为一个体积很大的红巨星，持续时间约10亿年，再演化为一个体积极小的白矮星，因此B项最合理。 易错警示:识读此题中的图示需要注意：从时间先后顺序判断演化的进程是否正确；从体积关系判断太阳在不同阶段的体积变化是否正确。 跟踪训练2-1 对地球和宇宙的有关认识和猜想，已被大家广为认可的是（ ）。 ①月球是地球唯一的天然卫星②太阳的大气从里到外分为三层：光球层、色球层、日冕层③宇宙是由大量的星系构成的，天体系统的结构层次为：地月系→太阳系→银河系→总星系④太阳的演化过程是：太阳→红巨星→白矮星→星云 A.①②③ B.②③ C.②④ D.①②③④ 【答案】A 【解析】月球是地球唯一的天然卫星；太阳的大气从里到外分为三层：光球层、色球层、日冕层③；宇宙是由大量的星系构成的，天体系统的结构层次为：地月系—太阳系—银河系—总星系，这些认识和猜想，已被广为认可。太阳未来的演化过程：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星→星际物质，所以④错误。 跟踪训练2-1 [2025浙江金华调研]下列属于太阳在红巨星阶段特点的是（ ） ①太阳因为缺少足够的氢，球核开始收缩 ②太阳外层的氢继续变成氦 ③红巨星阶段大约持续10亿年时间 ④红巨星阶段进入了太阳的晚年期，亮度将比现在的太阳要弱 ⑤星体急剧扩大 A.①②③④⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤ 【答案】B 【解析】红巨星阶段是太阳的晚年阶段，该阶段太阳因为缺少足够的氢，球核开始收缩，星体急剧扩大，太阳外层的氢继续变成氦，红巨星阶段大约持续10亿年时间，故B符合题意。 题型3 地球的演化和生命的起源 1.地球的演化 （1）地球形成初期 ①地球形成的时间：46亿年前。 ②地球形成初期的形态特点：一个由岩浆构成的炽热的球（46亿年前）。 【归纳总结】地球形成初期想象图 ③地球形成初期发生的变化 （2）地球的演变和生物的进化 2.生命的起源 （1）有关生命起源的假说 ①生物是由非生命物质自然产生的：巴斯德实验证明此说法是错误的。 ②化学进化假说：由俄国奥巴林和印度霍尔丹于20世纪20年代提出。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形成的。 （2）米勒实验 ①实验内容：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。 ②实验结论：小分子无机物质通过化学反应合成有机小分子物质是完全可能的，即原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生。 【归纳总结】巴斯德实验 曲颈瓶实验证明“腐肉生蛆”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 【归纳总结】米勒实验装置 【典例3-1】如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（ ） A.装置中CH₄、NH₃、H₂O、H₂四种气体用于模拟原始地球的大气 B.火花放电模拟闪电 C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命 【答案】D 【解析】米勒在实验室用充满甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置，用火花放电来模拟原始地球的闪电，成功地合成了一些氨基酸、有机酸等，从而证明了原始地球能形成构成生物体的有机物，并不能证明原始海洋中的有机物可能会演变为原始生命。 【典例3-2】为了探究“肉汤变质的原因”，小伍同学做了如图所示的实验。将甲、乙、丙三套装置分别连接好并用酒精灯加热至试管内肉汤沸腾并持续15min，然后将甲、乙装置放在25℃的环境中，丙装置放入冰箱中。三天后，甲装置中的肉汤变质了，乙、丙装置中的肉汤未变质。请据此分析。 (1)将装置中的肉汤煮沸的目的是________________。 (2)乙装置中的肉汤未变质的原因是___(填序号)。 A.温度保持在25℃ B.弯玻璃管阻挡了微生物进入肉汤 C.选用的肉比甲的好 D.没有空气进入乙试管内 (3)这个实验说明了肉汤变质的原因是__________________________________________。 (4)甲、丙构成的对照实验的变量是______。 (5)丙装置中的肉汤未变质的原因是______________________________。 【答案】（1）杀灭其中的细菌 （2）B （3） 空气中的微生物进入肉汤，在室温下生长繁殖 （4）温度 （5）低温抑制了微生物的生长繁殖 【解析】（1）探究“肉汤变质的原因”时，将装置中的肉汤煮沸是为了杀灭其中的细菌。 （2）乙装置中的肉汤未变质的原因是弯玻璃管阻挡了微生物进入肉汤。故选B。 （3）三天后，甲装置中的肉汤变质了，乙、丙装置中的肉汤未变质，说明了空气中的微生物进入肉汤，在室温下生长繁殖。 （4）将甲装置放在25℃的环境中，丙装置放入冰箱中，由此可知甲、丙构成的对照实验的变量是温度。 （5）丙装置中的肉汤未变质的原因是低温抑制了微生物的生长繁殖。 跟踪训练3 如图是美国学者米勒在研究生命起源时的一个模拟实验装置图，请据图回答下列问题。 (1)在米勒模拟原始地球条件实验中，图中A装置中的气体模拟的是__________，与现在的大气成分相比，该混合气体中不含有______。 (2)A装置中的两个电极放电产生电火花，模拟的是原始地球条件下的______。 (3)米勒的实验为生命起源的化学进化学说提供了实验依据。经过一周后，对C装置中的产物进行分析，发现有____________________生成。此实验表明在生命起源的早期过程中，由简单的________________________转变为简单的有机小分子是完全可能的。 【答案】（1）原始大气；氧气 （2）闪电 （3）氨基酸(合理即可)；无机小分子(或无机物) 【解析】（1）A装置中的气体模拟的是原始大气，有水蒸气、氨气、甲烷等，与现在大气成分的主要区别是该混合气体中无氧气。 （2）在A装置中，正负电极接通产生电火花是模拟自然界里的闪电，目的是为该实验提供能量。 （3）对此装置中的产物进行分析，C装置中含有的有机物实际上是氨基酸、尿素等有机小分子物质。此实验表明在生命起源的早期过程中，由无机小分子转变为有机小分子是完全可能的。 【能力培优练】 1.[2024浙江绍兴期末]关于如图所示的星系运动模型，下列说法错误的是（ ） A.气球上的小圆点用来模拟星系 B.给气球充气是在模拟宇宙的膨胀 C.通过该模型可以证明星系是在运动的 D.通过该模型可以确定星系是如何运动的 【答案】D 【解析】用气球做星系运动的模拟实验，用画的小圆点模拟宇宙中的星系，A正确，不符合题意；给气球充气，使气球不断膨胀，用来模拟宇宙的膨胀，B正确，不符合题意；给气球充气，使气球不断膨胀，导致各个小圆点之间的距离变大，说明星系之间的距离在变大，说明星系是在运动的，C正确，不符合题意；充气时气球以球状膨胀，可以证明星系是在运动的，但不能确定星系是如何运动的，D错误，符合题意。故选D。 2.[2024浙江丽水调研]关于“康德-拉普拉斯星云说”的叙述正确的是（ ） A.太阳系是一块星云收缩形成的 B.太阳系是由多块星云收缩，形成太阳和八大行星 C.太阳系是由星系爆炸形成的 D.太阳系是由星系分离出来的 【答案】A 【解析】“康德-拉普拉斯星云说”认为太阳系是一块星云收缩形成的。故选A。 3.关于地球各部分结构形成的说法正确的是（ ） A.先形成地壳，地壳下沉形成地核 B.火山爆发喷出大量水形成海洋 C.较重的物质沉到中心形成地核 D.星云周围的气体和尘埃受地球的引力作用而形成原始大气 【答案】C 【解析】根据所学知识可知，地球形成后在其自转、重力作用下发生物质分异现象，逐渐形成了现在的地壳、地幔和地核等结构，故A错误；高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气，随着温度的下降，凝结成水滴降到地表，汇流成海洋，故B错误；较重的物质沉到中心形成地核，故C正确；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，故D错误。 4.[2024浙江杭州质检]科学家认为原始大气中并没有氧气，后随地球的演化逐渐增多。早期地球大气中的氧气主要来自（ ） A.原始海洋蒸发出的水蒸气分解 B.原始海洋中藻类的光合作用 C.原始森林中植物的光合作用 D.火山喷发 【答案】B 【解析】根据所学知识可知，25亿年前到5.7亿年前的元古代，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。故选B。 5.[2025浙江宁波调研]科学理论的提出，必须要有一定的证据。下列科学证据与科学理论相符合的是（ ） A.太阳黑子与日心说 B.星云说与地球的演化 C.100亿年前的宇宙极小、极热，又有极大的密度与宇宙热大爆炸 D.始祖鸟化石的发现与生命起源 【答案】C 【解析】根据所学知识可知，太阳黑子是太阳光球层上的黑斑点，其多少和大小往往作为太阳活动强弱的标志，与日心说无关，科学证据与科学理论不相符合；星云说描述太阳系的形成过程，不是地球的演化，科学证据与科学理论不相符合；100亿年前的宇宙极小、极热，又有极大的密度，科学证据与科学理论相符合；始祖鸟化石的发现说明鸟类可能起源于古代的爬行类，不属于生命起源，科学证据与科学理论不相符合。故选C。 6.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，小滴周围有类似膜的边界，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。这个实验模拟的是生命起源过程中（ ） 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】D 【解析】化学进化假说将生命的起源分为如图所示的四个阶段，题述实验模拟的是化学进化假说的第三个阶段，D符合题意。 思路分析:化学进化假说的四个阶段：第一个阶段(从无机小分子物质形成有机小分子物质)、第二个阶段(从有机小分子物质形成有机大分子物质)、第三个阶段(从有机大分子物质形成多分子体系)、第四个阶段(从多分子体系演变成原始生命)。 7.读图，回答下列问题。 (1)①到③中，中心天体是______。 (2)④中八大行星绕中心天体的公转方向是__________，八大行星的公转运动特征是______性、______性和______性。 【答案】（1）太阳 （2）自西向东；近圆；共面；同向 【解析】（1）①到③中，中心天体是太阳。 （2）根据所学知识可知，八大行星绕日公转，因此中心天体是太阳，其公转方向是自西向东，运动特征为近圆性、共面性和同向性。近圆性指行星绕日公转的轨道形状接近圆形，同向性指行星绕日公转的方向相同，共面性指行星绕日公转的轨道面大多接近于同一平面。 8.[2024浙江舟山调研]宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。 (1)如果太阳急速衰老膨胀，使地球面临被吞没的灭顶之灾，首先它将变为一颗巨大的________(填“红巨星”或“黑洞”)。 (2)假设太阳逐渐膨胀，最先会被吞没的行星是______。 (3)太阳是________(填“太阳系”或“银河系”)中唯一的一颗恒星。 【答案】（1）红巨星 （2）水星 （3）太阳系 【解析】（1）太阳急速衰老膨胀，体积会膨胀变大，将变化一颗巨大的红巨星。 （2）由于水星距离太阳最近，所以假设太阳逐渐膨胀，最先会被吞没的行星是水星。 （3）太阳是太阳系中唯一的一颗恒星。 9.生物能否自然产生，历史上曾经有过许多实验。 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。一个瓶子瓶口封上纱布，苍蝇不能进入；另一个瓶子敞口放置，苍蝇能进入。一段时间后，没有封纱布的瓶子瓶内有了蛆。 尼达姆的实验：如图乙，将煮沸的肉汤放入一瓶内，立刻用软木塞盖住。几天后，打开瓶子，发现肉汤中滋生了微生物。 斯巴兰扎尼的实验：如图丙，将肉汤放入瓶子后，直接将瓶口烧至封闭。第一次加热至沸腾2分钟，几天后肉汤中仍发现微生物。第二次加热至沸腾1小时，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1小时，几天后，肉汤中未发现微生物。 请分析资料并回答下列问题。 (1)雷迪的实验中，用两个瓶子做实验的目的是__________。 (2)尼达姆的实验____(填“能”或“不能”)支持生物会自然产生的观点。 (3)斯巴兰扎尼的实验对尼达姆的实验的改进是基于________________________________________的猜想。 (4)巴斯德的实验中瓶颈的作用是______________________________；若把瓶颈在A处折断，几天后，曲颈瓶中_________(填“会”或“不会”)出现微生物。 【答案】（1）形成对照 （2）能 （3）微生物可能来自软木塞(或肉汤加热时间不够长) （4）阻挡空气中的微生物进入肉汤会 【解析】（1）雷迪的实验中，用两个瓶子做实验的目的是形成对照。 （2）尼达姆的实验中，微生物的大量繁殖可能是自然发生的，因此能支持生物会自然产生的观点。 （3）斯巴兰扎尼的实验对尼达姆的实验进行了改进，舍弃了软木塞，并进行了两次加热时间不同的实验，因此他对尼达姆实验的改进是基于微生物可能来自软木塞或肉汤加热时间不够长的猜想。 （4）巴斯德的实验中瓶颈使空气中的微生物只能落在曲颈瓶的弯曲处而不能进入肉汤中；若把瓶颈在A处折断，空气中的微生物能够进入肉汤，几天后，曲颈瓶中会出现微生物。 【链接中考】 1.[2025浙江杭州调研]有人认为“地球生命来自外星球”的观点可信，他们的依据是（ ） A.陨石中发现了多种氨基酸和有机物 B.原始地球条件下不可能形成有机物 C.米勒实验为该推测提供了证据 D.在别的星球上已发现了生命 【答案】A 【解析】根据所学知识可知，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。由此，有人提出假说，原始生命物质也有可能来自外星球。故选A。 2.[2024浙江金华调研]请回答关于“地心说”和“日心说”的问题。 (1)两个学说的共同观点是___。 A.地球是静止不动的 B.地球是宇宙的中心 C.地球是球体 (2)“地心说”的理论相当于我们昼夜交替现象假说中的___，而“日心说”的理论相当于假说中的___。 A.地球不动，太阳围着地球转 B.太阳不动，地球围着太阳转 C.地球围着太阳转，同时地球自转 (3)自古以来，人们就试图对地球昼夜交替的现象进行解释，其中，最著名的学说有希腊天文学家________提出的“地心说”理论和波兰天文学家________提出的“日心说”理论。 (4)下面是两个学说示意图，其中甲表示“________”，乙表示“________”。 甲 乙 【答案】（1）C （2）A；C （3）托勒密；哥白尼 （4）地心说；日心说 【解析】（1）“地心说”提出地球是宇宙的中心，“日心说”提出地球围绕太阳旋转，两个学说的共同观点是地球是球体。 （2）“地心说”的理论相当于我们昼夜交替现象假说中的地球不动，太阳围着地球转，而“日心说”的理论相当于假说中的地球围着太阳转，同时地球自转。 （3）自古以来，人们就试图对地球昼夜交替的现象进行解释，其中，最著名的学说有希腊天文学家托勒密提出的“地心说”理论和波兰天文学家哥白尼提出的“日心说”理论。 （4）两个学说示意图中，甲表示“地心说”，认为地球是宇宙的中心且静止不动；乙表示“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星绕太阳做圆周运动。 3.[2025浙江绍兴调研]下图是生命化学起源的过程示意图，请据图回答下列有关生命起源的问题。 (1)原始大气的成分有哪些？________________________。这些物质是从哪里来的？____________ ____________________________________。 (2)生命起源的第一阶段是由原始大气的各成分形成_______________，第二阶段是由_______________形成_______________，第三阶段是由_______________形成_______________，第四阶段，进一步演变为原始生命。 (3)发生在原始大气中的过程是______(填图中序号，下同)。 (4)发生在原始海洋中的过程是___________。 【答案】（1）水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳等 通过高温岩浆不断喷发而释放出来的 （2）有机小分子物质 有机小分子物质 有机大分子物质 有机大分子物质 多分子体系（3）A （4）BCD 【解析】（1）地质学家研究表明，地球大约是在46亿年以前形成的，那时候地球的温度很高，地面上的环境与现在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。由高温岩浆喷发而释放的水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳等构成了原始大气。 （2）化学进化假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步演变而成的。化学进化假说将生命的起源分为四个阶段：第一个阶段，从无机小分子物质形成有机小分子物质；第二个阶段，从有机小分子物质形成有机大分子物质；第三个阶段，从有机大分子物质形成多分子体系；第四阶段，从多分子体系演变为原始生命。 （3）发生在原始大气中的过程是题图中的A，即由无机小分子物质形成有机小分子物质。 （4）发生在原始海洋中的过程是题图中的B从有机小分子物质形成有机大分子物质、C从有机大分子物质形成多分子体系，并进一步演变为原始生命、D从原始生命进化出原始单细胞生物。 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 演化的自然 第1节 人类对宇宙的认识 第2节 太阳系的形成和恒星的演化 第3节 地球的演化和生命的起源 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 人类对宇宙的认识 1 题型2 太阳系的形成和恒星的演化 3 题型3 地球的演化和生命的起源 6 【能力培优练】 9 【链接中考】 12 【重难题型讲解】 题型1 人类对宇宙的认识 1.古代人的宇宙观 世界不同的民族和文化，形成了许多有关宇宙创始的神话传说。例如，中国神话传说中的盘古开天辟地；欧洲神话中的上帝创造了宇宙和万物。 2.从地心说到日心说 （1）地心说 ①创立人：希腊科学家托勒密。 ②内容：地球处于宇宙中心静止不动，所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转，而恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。 ③影响：“地心说”与基督教关于天堂、人间、地狱的说法吻合，得到占统治地位的教廷的支持，成为禁锢人们思想的工具，阻碍天文学的发展。 （3）日心说 ①创立人：波兰天文学家哥白尼。 ②内容：太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，月球围绕地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说无本质区别。 ③影响：“日心说”科学地阐明了天体运行的规律，为认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。 3.现代宇宙学说 （1）星系运动的特点 所有的星系都在离我们远去，星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。 （2）大爆炸宇宙论 大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。它认为：大约137亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。 【典例1-1】人类对宇宙的认识经历了漫长的过程，甲、乙两图中，图______描述的是古希腊学者创立的“地心说”，现代科学家认为宇宙是由银河系和河外星系构成的。 【典例1-2】[2024浙江绍兴期末]某科学兴趣小组根据美国天文学家哈勃的发现，采用橡皮筋建立星系运动模型探究星系运动的特点。实验步骤如下： 步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上A、B、C三点，如图甲所示，使L1=L2=1cm 步骤二：拉住橡皮筋的两头向两边拉长，如图乙所示，使； 甲 乙 丙 步骤三：继续拉长橡皮筋，使L''1=L''2=3cm（弹性限度内）…… (1)如果以A点为参照物，图丙中S表示运动距离，t表示运动时间，图线a、b分别能反映B点或C点的运动情况，则图线______能反映C点的运动情况。 (2)星系和我们之间的距离与它的退行速度的关系是____________________________________。 (3)该实验结果支持的宇宙起源理论是___________________。 跟踪训练1 中国古代流传着“盘古开天辟地”的神话，下列说法正确的是（ ） A.这是一个科学假设 B.它能科学地解释宇宙起源 C.它采用了宇宙膨胀的观点 D.它虽然是神话，但反映了人类对宇宙起源的探究 题型2 太阳系的形成和恒星的演化 1.太阳系的形成 （1）“康德—拉普拉斯星云说” ①内容：太阳系是由一块星云收缩形成的。星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年。星云的气体和尘埃物质先形成一个旋转的圆盘，然后圆盘中心的气体崩塌收缩形成太阳，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。 ②依据：太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向一致；太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。 （2）“灾变说” 认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近或碰撞太阳）而从太阳中分离出来的。 2.恒星的演化 （1）恒星的演化过程 诞生：恒星演化开始于星云。星云内部散布着稠密核（引力中心），吸引大量周围的物质。 成长：核心物质不断增多，温度持续升高，当核心收缩到类似于太阳大小时，形成原恒星。 成熟：原恒星不断收缩，其内部温度和压力升到相当高，引发氢燃烧，成为主序星。 衰老、死亡：恒星燃料不断消耗，恒星走向消亡。 （1）主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。 （2）一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。 （2）太阳未来的演化过程 ①太阳目前的状态（成年阶段）：太阳以内部氢核发生核聚变产生光和热，并不断地消耗氢。成年阶段大约可维持100亿年的稳定状态。 ②太阳的未来（晚年阶段，大约50亿年后）： 红巨星：太阳中心缺少足够的氢，球核开始收缩，太阳外层的氢变为氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。此阶段大约持续10亿年。 白矮星：红巨星抛出的外层物质在星体周围形成星云后，球核进一步收缩，形成体积很小、密度很高的白矮星。 黑矮星：白矮星慢慢“熄灭”，不再发亮，形成黑矮星，最终变成星云的一部分。 【归纳总结】太阳未来的演化过程 （3）大质量恒星的演化 ①大恒星的演化：星云大恒星超红巨星超新星中子星（体积很小，密度很大的星核）。 ②超大恒星的演化：星云超大恒星超红巨星超新星黑洞（密度巨大，引力强大）②。 【拓展提升】黑洞的密度非常巨大，强大的引力使任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引，所以我们看不见黑洞，但天文学家能测出黑洞的存在。 【归纳总结】太阳的大气分层 【典例2-1】下列说法中能够作为“星云说”的依据的是（ ） ①太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致②太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面③太阳系有八大行星④地球等行星可能是因为其他恒星的撞击而从太阳中分离出来的 A.①③④ B.②④ C.①② D.①②④ 归纳总结:“星云说”可以较好地说明太阳系中为什么行星绕着太阳自西向东朝同一方向转。 【典例2-2】在认识世界时，我们经常用各种图示更加形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律最为合理的图像是（ ） A. B. C. D. 易错警示:识读此题中的图示需要注意：从时间先后顺序判断演化的进程是否正确；从体积关系判断太阳在不同阶段的体积变化是否正确。 跟踪训练2-1 对地球和宇宙的有关认识和猜想，已被大家广为认可的是（ ）。 ①月球是地球唯一的天然卫星②太阳的大气从里到外分为三层：光球层、色球层、日冕层③宇宙是由大量的星系构成的，天体系统的结构层次为：地月系→太阳系→银河系→总星系④太阳的演化过程是：太阳→红巨星→白矮星→星云 A.①②③ B.②③ C.②④ D.①②③④ 跟踪训练2-1 [2025浙江金华调研]下列属于太阳在红巨星阶段特点的是（ ） ①太阳因为缺少足够的氢，球核开始收缩 ②太阳外层的氢继续变成氦 ③红巨星阶段大约持续10亿年时间 ④红巨星阶段进入了太阳的晚年期，亮度将比现在的太阳要弱 ⑤星体急剧扩大 A.①②③④⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤ 题型3 地球的演化和生命的起源 1.地球的演化 （1）地球形成初期 ①地球形成的时间：46亿年前。 ②地球形成初期的形态特点：一个由岩浆构成的炽热的球（46亿年前）。 【归纳总结】地球形成初期想象图 ③地球形成初期发生的变化 （2）地球的演变和生物的进化 2.生命的起源 （1）有关生命起源的假说 ①生物是由非生命物质自然产生的：巴斯德实验证明此说法是错误的。 ②化学进化假说：由俄国奥巴林和印度霍尔丹于20世纪20年代提出。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形成的。 （2）米勒实验 ①实验内容：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。 ②实验结论：小分子无机物质通过化学反应合成有机小分子物质是完全可能的，即原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生。 【归纳总结】巴斯德实验 曲颈瓶实验证明“腐肉生蛆”是错误的，是空气中的微生物使汤腐败的，而不是汤腐败产生了微生物。 【归纳总结】米勒实验装置 【典例3-1】如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置，有关叙述错误的是（ ） A.装置中CH₄、NH₃、H₂O、H₂四种气体用于模拟原始地球的大气 B.火花放电模拟闪电 C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋 D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命 【典例3-2】为了探究“肉汤变质的原因”，小伍同学做了如图所示的实验。将甲、乙、丙三套装置分别连接好并用酒精灯加热至试管内肉汤沸腾并持续15min，然后将甲、乙装置放在25℃的环境中，丙装置放入冰箱中。三天后，甲装置中的肉汤变质了，乙、丙装置中的肉汤未变质。请据此分析。 (1)将装置中的肉汤煮沸的目的是________________。 (2)乙装置中的肉汤未变质的原因是___(填序号)。 A.温度保持在25℃ B.弯玻璃管阻挡了微生物进入肉汤 C.选用的肉比甲的好 D.没有空气进入乙试管内 (3)这个实验说明了肉汤变质的原因是__________________________________________。 (4)甲、丙构成的对照实验的变量是______。 (5)丙装置中的肉汤未变质的原因是______________________________。 跟踪训练3 如图是美国学者米勒在研究生命起源时的一个模拟实验装置图，请据图回答下列问题。 (1)在米勒模拟原始地球条件实验中，图中A装置中的气体模拟的是__________，与现在的大气成分相比，该混合气体中不含有______。 (2)A装置中的两个电极放电产生电火花，模拟的是原始地球条件下的______。 (3)米勒的实验为生命起源的化学进化学说提供了实验依据。经过一周后，对C装置中的产物进行分析，发现有____________________生成。此实验表明在生命起源的早期过程中，由简单的________________________转变为简单的有机小分子是完全可能的。 【能力培优练】 1.[2024浙江绍兴期末]关于如图所示的星系运动模型，下列说法错误的是（ ） A.气球上的小圆点用来模拟星系 B.给气球充气是在模拟宇宙的膨胀 C.通过该模型可以证明星系是在运动的 D.通过该模型可以确定星系是如何运动的 2.[2024浙江丽水调研]关于“康德-拉普拉斯星云说”的叙述正确的是（ ） A.太阳系是一块星云收缩形成的 B.太阳系是由多块星云收缩，形成太阳和八大行星 C.太阳系是由星系爆炸形成的 D.太阳系是由星系分离出来的 3.关于地球各部分结构形成的说法正确的是（ ） A.先形成地壳，地壳下沉形成地核 B.火山爆发喷出大量水形成海洋 C.较重的物质沉到中心形成地核 D.星云周围的气体和尘埃受地球的引力作用而形成原始大气 4.[2024浙江杭州质检]科学家认为原始大气中并没有氧气，后随地球的演化逐渐增多。早期地球大气中的氧气主要来自（ ） A.原始海洋蒸发出的水蒸气分解 B.原始海洋中藻类的光合作用 C.原始森林中植物的光合作用 D.火山喷发 5.[2025浙江宁波调研]科学理论的提出，必须要有一定的证据。下列科学证据与科学理论相符合的是（ ） A.太阳黑子与日心说 B.星云说与地球的演化 C.100亿年前的宇宙极小、极热，又有极大的密度与宇宙热大爆炸 D.始祖鸟化石的发现与生命起源 6.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，小滴周围有类似膜的边界，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。这个实验模拟的是生命起源过程中（ ） 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 7.读图，回答下列问题。 (1)①到③中，中心天体是______。 (2)④中八大行星绕中心天体的公转方向是__________，八大行星的公转运动特征是______性、______性和______性。 8.[2024浙江舟山调研]宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。 (1)如果太阳急速衰老膨胀，使地球面临被吞没的灭顶之灾，首先它将变为一颗巨大的________(填“红巨星”或“黑洞”)。 (2)假设太阳逐渐膨胀，最先会被吞没的行星是______。 (3)太阳是________(填“太阳系”或“银河系”)中唯一的一颗恒星。 9.生物能否自然产生，历史上曾经有过许多实验。 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。一个瓶子瓶口封上纱布，苍蝇不能进入；另一个瓶子敞口放置，苍蝇能进入。一段时间后，没有封纱布的瓶子瓶内有了蛆。 尼达姆的实验：如图乙，将煮沸的肉汤放入一瓶内，立刻用软木塞盖住。几天后，打开瓶子，发现肉汤中滋生了微生物。 斯巴兰扎尼的实验：如图丙，将肉汤放入瓶子后，直接将瓶口烧至封闭。第一次加热至沸腾2分钟，几天后肉汤中仍发现微生物。第二次加热至沸腾1小时，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1小时，几天后，肉汤中未发现微生物。 请分析资料并回答下列问题。 (1)雷迪的实验中，用两个瓶子做实验的目的是__________。 (2)尼达姆的实验____(填“能”或“不能”)支持生物会自然产生的观点。 (3)斯巴兰扎尼的实验对尼达姆的实验的改进是基于________________________________________的猜想。 (4)巴斯德的实验中瓶颈的作用是______________________________；若把瓶颈在A处折断，几天后，曲颈瓶中_________(填“会”或“不会”)出现微生物。 【链接中考】 1.[2025浙江杭州调研]有人认为“地球生命来自外星球”的观点可信，他们的依据是（ ） A.陨石中发现了多种氨基酸和有机物 B.原始地球条件下不可能形成有机物 C.米勒实验为该推测提供了证据 D.在别的星球上已发现了生命 2.[2024浙江金华调研]请回答关于“地心说”和“日心说”的问题。 (1)两个学说的共同观点是___。 A.地球是静止不动的 B.地球是宇宙的中心 C.地球是球体 (2)“地心说”的理论相当于我们昼夜交替现象假说中的___，而“日心说”的理论相当于假说中的___。 A.地球不动，太阳围着地球转 B.太阳不动，地球围着太阳转 C.地球围着太阳转，同时地球自转 (3)自古以来，人们就试图对地球昼夜交替的现象进行解释，其中，最著名的学说有希腊天文学家________提出的“地心说”理论和波兰天文学家________提出的“日心说”理论。 (4)下面是两个学说示意图，其中甲表示“________”，乙表示“________”。 甲 乙 3.[2025浙江绍兴调研]下图是生命化学起源的过程示意图，请据图回答下列有关生命起源的问题。 (1)原始大气的成分有哪些？________________________。这些物质是从哪里来的？____________ ____________________________________。 (2)生命起源的第一阶段是由原始大气的各成分形成_______________，第二阶段是由_______________形成_______________，第三阶段是由_______________形成_______________，第四阶段，进一步演变为原始生命。 (3)发生在原始大气中的过程是______(填图中序号，下同)。 (4)发生在原始海洋中的过程是___________。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $