内容正文:
地球的演化学案
【教学目标】
综合思维:能够运用地质年代时间尺度,将地球46亿年的演化过程划分为不同的阶段,并说出各阶段的主要地质事件和生物演化特征。
区域认知:能够举例说明不同地质年代全球海陆格局的变迁(如联合古陆的形成与解体、青藏高原的隆起等),并能在地质图上识别不同年代的地层分布。
地理实践力:能够观察或绘制简易的地层剖面图,根据化石组合判断地层的相对年代,并尝试解释地层缺失或倒转的可能原因。
人地协调观:通过分析地质历史上的重大生物灭绝事件(如二叠纪末、白垩纪末)及其成因,认识到环境剧变对生物圈的深刻影响,形成尊重自然、保护地球家园的价值观。
一、任务一:课前预习
阅读教材,独立完成下列填空,标记疑惑点。
地球约有 __________ 亿年的历史。研究地球演化最重要的依据是 __________ 和 __________。
地层是地球历史的“书页”,一般情况下,__________ 的地层年代较老,__________ 的地层年代较新。同一时代形成的地层往往含有相同的 __________。
化石是保存在地层中的古生物 __________ 或 。例如, 化石可以指示海洋环境,__________ 化石可以指示温暖的浅海环境。
地质年代由大到小划分为 、 、 。对应的英文缩写是 、 、 。
显生宙分为 __________ 代、__________ 代和 __________ 代。中生代又分为三叠纪、__________ 纪和 __________ 纪。
地球上最早的生物出现在 __________ 中,它们是 __________(结构简单/复杂)的原核生物。
大约24亿年前发生的“大氧化事件”是指大气中 __________ 含量迅速增加,主要由 __________(生物类型)的光合作用引起。
古生代末期发生了地球历史上规模最大的灭绝事件,约 % 的海洋生物物种消失,称为“ 大灭绝”。
中生代是 __________ 的时代,末期 __________ 大量灭绝,为哺乳动物和鸟类的兴盛腾出了空间。
新生代是 __________ 和 __________ 的时代,也是人类出现和演化的时代。
二、任务二:【地层侦探所】——相对年代与化石证据
A层:三叶虫化石
B层:鱼类化石
C层:恐龙骨骼化石
D层:哺乳动物化石
任务:小组合作,完成下列填空。
该地最古老的地层是 __________ 层,最年轻的地层是 __________ 层。判断依据是 __________(写出地质学原理)。
含三叶虫化石的地层形成于 __________ 代(古生代/中生代/新生代);含鱼类化石的地层形成于 __________ 代;含恐龙化石的地层形成于 __________ 代;含哺乳动物化石的地层形成于 __________ 代。
如果另一地点发现了与C层相同的恐龙化石,可以推断两地的地层形成时代 __________(相同/不同)。
拓展填空:如果在某地层中发现了“标准化石”(如 __________ 或 __________),可以快速确定该地层的相对年代。假如在某个岩层中同时出现三叶虫和恐龙化石,则最合理的解释是 __________(地层倒转/化石被水流搬运/地质年代划分错误)。)
三、任务三:亲手制作地质年代带
活动:将纸条长度按比例分配,代表从46亿年前至今的时间。每条纸带上标注宙、代、纪的关键节点(如:冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙→古生代→中生代→新生代)。
填空与思考(在制作过程中完成):
地球历史如果压缩成24小时,人类出现在最后 ________ 秒左右。
在纸条上,冥古宙(46亿~40亿年前)应占长度约 ________ cm(若总长46 cm,则1 cm代表1亿年)。
显生宙开始于约5.41亿年前,在纸条上应位于距离起点约 ________ cm 的位置(起点为46亿年前)。由此可见,显生宙在整个地球历史中占比非常 ________ (大/小)。
恐龙生活的整个中生代(约2.52亿~0.66亿年前)所占的纸条长度约为 ________ cm。恐龙灭绝的位置距离纸条末端(0亿年)约 ________ cm。
小组讨论填空:为什么地质年代中“前寒武纪”(包括冥古宙、太古宙、元古宙)占了地球历史的近 ________ %(提示:约88%)。
四、课堂总结
研究地球演化的基本方法
地球演化的研究主要依赖地层学与古生物学。地层是记录地球历史的天然档案,一般情况下,下老上新;化石是确定相对地质年代的重要依据,特别是那些分布广、存在时间短的“标准化石”。此外,放射性同位素测年(如铀-铅法、碳-14法)可以提供绝对年龄数据。结合板块构造理论、古地磁学和地球化学分析,科学家逐步还原了从46亿年前原始地球至今的完整演化历程。
地质年代框架与主要特征
地质年代从大到小分为宙、代、纪。
冥古宙(46~40亿年):地球形成初期,表面熔融状态,频繁遭受天体撞击,没有岩石圈和大气圈。
太古宙(40~25亿年):地壳开始冷却形成,原始海洋出现,最早的原核生命(如蓝细菌)诞生,但大气中几乎没有氧气。
元古宙(25~5.41亿年):大氧化事件发生(约24亿年前),大气氧气含量急剧上升,真核生物出现,并出现了多细胞生物。期间还经历了至少两次全球性冰期(如雪球地球事件)。
显生宙(5.41亿年前至今):分为古生代、中生代和新生代。
古生代:寒武纪生命大爆发(几乎所有动物门类出现);鱼类登陆形成两栖类;蕨类植物繁盛形成森林;末期(二叠纪末)发生地球历史上最大规模的生物灭绝事件。
中生代:爬行动物(尤其是恐龙)主导陆地和天空;裸子植物繁盛;末期(白垩纪末)因小行星撞击等原因导致恐龙灭绝。
新生代:哺乳动物和被子植物成为优势类群;第四纪人类出现并演化;气候多次经历冰期与间冰期交替。
五、【课后训练】(每题2分)
2024年6月,嫦娥六号成功从月球阿波罗盆地(形成撞击时间约在距今41.6亿年)带回月壤样品,为精确测定该盆地的形成年龄提供了机遇。采样点的主体岩性为玄武岩,年龄约28亿年。盆地内部曾受到多次大型撞击事件的叠加改造。据此完成下面小题。
1.从样品中识别阿波罗盆地形成时期的撞击熔融岩石(屑)极为困难的原因有( )
①目标岩屑含量极少②混杂多次撞击岩屑③岩屑样品数量有限④样品运输途中变质
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
2.月球表面的撞击坑能保留着从月球诞生到现在的历史,下列推测可信的是( )
A.月球大气较稀薄 B.月壳无板块构造 C.月球岩浆活动少 D.月面昼夜温差小
3.研究月球大型撞击坑,对研究地球演化的重要意义是( )
A.推测地月系的形成与演化 B.直接获取地球环境变化信息
C.确定地球地质年代的时间 D.确定地球古大陆的漂移过程
在江苏油田勘探过程中,研究人员于古近纪(新生代第一个纪)岩层中发现了世界上最早的鲤科和鲿科鱼类化石,下图为鲤科和鲿科鱼类化石。完成下面小题。
4.古近纪地层形成时期( )
A.出现人类 B.是重要的造煤时期
C.爬行动物盛行 D.被子植物繁盛
5.关于鲤科和鲿科鱼类化石所在地球内部圈层特点,正确的是( )
A.介于莫霍面与古登堡面之间 B.厚度与海拔高度正相关
C.横波传播速度快于纵波 D.是岩浆的主要发源地
下图为“甲、乙两地岩层分布示意图”,读图完成下面小题。
6.A~G地层中,形成时间最早的地层及所处的地质年代是( )
A.A古生代 B.G新生代 C.A新生代 D.G古生代
7.下列地层特征与其反映的古环境信息对应错误的是( )
A.含有煤层——气候湿润、森林茂密的沼泽环境
B.含有石膏和岩盐——气候干燥、蒸发强烈的环境
C.砂岩中具交错层理——水流方向多变的河流或风沙环境
D.石灰岩中含孔虫化石——寒冷贫瘠的深海大洋环境
2025年11月,我国科研人员在宁夏吴忠的一处废弃矿坑内成功发掘出一具保存较为完整的四棱齿象化石。四棱齿象是已灭绝的古象类,属于大型哺乳动物。该剖面地层连续,沉积期间未发生明显的地层缺失(不整合)。下图为该矿坑地层剖面示意图,完成下面小题。
8.四棱齿象繁盛的地质年代及对应事件,描述正确的是( )
A.古生代—成铁时期 B.新生代——两栖动物开始出现
C.中生代—爬行动物盛行 D.新生代——被子植物大发展
9.下列关于该矿坑地层与化石的叙述,正确的是( )
A.②页岩层形成时间早于①砂岩层 B.该矿坑所在地层可能经历过海陆变迁
C.①砂岩层中可能发现三叶虫化石 D.③石灰岩层形成于古生代早期
六、课后反思
听完本节课你的收获有哪些:
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