1.31 地球的历史 备课包 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修第一册

第三节 地球的历史 第一课时 第一章 宇宙中的地球 高一新人教版必修一 课 程 标 准 【课标呈现】 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.结合资料，分析地层、化石及其特点; 2.了解地球地质历史的年代划分; 3.运用图文资料，填写各地质年代地球演化的基本情况，描述地球的演化过程。 核 心 素 养 目 标 2.综合思维：结合图文资料，归纳地质历史中生物与环境的相互作用关系。 3.地理实践力：利用地质年代表，复述地球生命演化的关键节点。 1.区域认知：通过分析地层分布，理解不同时期地球生命的演化规律。 4.人地协调观：通过学习蓝细菌与叠层石的形成，说明生物对环境的适应及影响。 请同学们阅读教材P14-15页，思考以下问题： 1. 什么是地层和沉积岩地层具有什么特点？ 2. 化石是怎么形成的？ 化石与地层的关系？ 3. 研究化石和地层有什么意义？ 4. 什么是地质年代表？地质年代表划分依据、时间单位、各年代名称？ 思 01课时 化石和地质年代表 导入 作为最容易辨认的恐龙之一，梁龙（图1.21）是巨型恐龙中的明星，它们体型巨大，最大的身长超过 36 米，脖子长度超过 6 米，尾巴长度更在 10 米以上。1.5 亿年前，在北美洲大平原上，它们是最常见的巨型恐龙。然而，现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。 恐龙为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生了怎样的变化? 地球的演化史 1.什么是地层及沉积岩形成及特点？ 地层：是具有 时间顺序 的 层状 岩石。 沉积岩的形成：裸露在地表的各种岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏，破坏的产物（包括碎屑物质和溶解物质）被风和流水等搬运后沉积起来，经过压紧固结而形成的岩石叫沉积岩。 沉积岩特点： 层理构造；含有化石；上新下老 2.什么是化石及特点？化石与地层的关系？ 化石：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。 化石特点： ①同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。 ②生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的， ③越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。 地层与化石关系： 地层是记录地球演化的“书页”；化石则是书中的“图像”和“文字” 情景分析：澄江化石群所在的滇东地区，在寒武纪早期位于南半球中纬度（古纬度约30°S），属冈瓦纳大陆东北缘的被动大陆边缘。通过化石中甲壳类动物的附肢形态、软体动物的壳体微结构，结合同位素地球化学分析，科学家复原出一幅动态古地理图景：当时该区受赤道暖流影响，海水温暖富营养，海底地形平缓但偶发浊流事件——正是这种“稳定中蕴含突变”的环境，既保障了生物繁盛，又为快速埋藏保存提供了条件。 今日的云南高原海拔2000米、年均温15℃，而5.18亿年前此处是水深50–100米的热带浅海。这种巨变源于约5000万年前印度板块与欧亚板块碰撞引发的青藏高原隆升——澄江化石地因此成为“同一地点、相隔5亿年的两次重大地理革命”的活态见证。 3.古地理环境重建：化石背后的地球系统密码 化石形成并保存至今的条件是什么？ 地理环境对生物保存的制约：澄江化石的惊人保存质量（软躯体化石占比超80%）依赖于三个地理条件耦合： ① 静水缺氧环境抑制细菌降解； ② 周期性浊流提供细粒沉积物实现瞬时掩埋； ③ 页岩中黏土矿物吸附有机质减缓腐烂。 这揭示“化石形成是地理过程（沉积作用）、气候过程（水体分层）、生物过程（死亡-埋藏）共同作用的结果”。 3.古地理环境重建：化石背后的地球系统密码 化石形成并保存至今的条件是什么？ 探究活动一：研究化石和地层有什么意义？ 思考：研究化石和地层有什么意义？ （1）A、B是否具有同一时代的地层？ （2）将同时代的地层用虚线连起来，并猜测两地地层产生差异的原因。 产生差异的原因： ①可能是地层形成后，A地地层相对下降或者B地地层相对上升——岩层错位； ②B地上层缺失，可能因为没有沉积——岩层缺失-地壳抬升 ③有沉积后来沉积层被侵蚀——岩层缺失-地壳抬升 图1.23 A、B 两地地层对比 A B 概念学习 （选自BBC《地球成长的故事》 科学家通过对岩石进行放射性同位素含量的测定，并根据其衰变规律计算得出该岩石的年龄（绝对地质年代）。 知 识 拓 展：如何确定岩石的年龄 3.研究化石和地层的意义？ ①确定地层年代，地质年代； ②了解地壳运动状况； ③反映古地理环境特征。 沉积地层特征 生物化石特征 重构地球历史演变序列 举 例 （1）生物演化指示：云南虫（可能为最早的脊椎动物）与奇虾（顶级掠食者）共存，证实寒武纪早期已出现门级生物多样性爆发，印证“生物由低级向高级、简单向复杂进化”的不可逆规律； 举 例 （2）古环境指示：化石中普遍缺失陆生植物与淡水生物，且伴生黄铁矿微晶（厌氧环境标志），结合页岩中高有机碳含量，证明当时为缺氧—富硫的静水浅海环境。页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。 钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石，油母页岩可以提炼石油，黑色页岩可以作为石油的指示地层。 举 例 （3）石灰岩 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。特别是在华北及东北南部，因中奥陶纪海侵达到最高潮，普遍沉积了层厚而质纯的石灰岩 岩石（地层） 古地理环境 含煤（石油）地层 气候湿润、森林茂密 卵砾岩 河流发育，河流落差较大 石灰岩 温暖的浅海环境 页岩 静水环境 玄武岩 有火山活动 有色金属矿产 岩浆活动频繁 岩石与古地理环境小结 化石与古地理环境小结 化石 古地理环境 三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石 海洋（水生）环境 珊瑚化石 温暖清澈的浅海环境 恐龙化石、裸子植物化石 气候温暖、植被茂密 鸟类或哺乳类动物化石 陆生环境 时间：“宙”是最大的地质年代单位， “ 宙”分为不同的“代”，“ 纪”是“代”的进一步细分。 5.地质年代表 根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位进行系统编年。 规律：越早的地质年代跨越的时间越长 4.地质年代表 2.6 23 66 145 201 299 359 419 443 252 2500 485 541 4000 距今时间/百万年 4600 冥古宙 太古宙 元古宙 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 三叠纪 侏罗纪 白垩纪 古近纪 新近纪 第四纪 石炭纪 二叠纪 若将地球46亿年的历史压缩为一天24小时，地球诞生于0点，你能算出图中的时间分别对应一天中的什么时刻吗？ 4.地质年代表 2.6 23 66 145 201 299 359 419 443 252 2500 485 541 4000 距今时间/百万年 4600 冥古宙 太古宙 元古宙 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 三叠纪 侏罗纪 白垩纪 古近纪 新近纪 第四纪 石炭纪 二叠纪 新生代：0.66亿年以来 22：30-00：00 古生代：5.41亿年-2.52亿年 20：30-21：30 元古宙：25亿年 10：30-20：30 冥古宙：46亿年 0：00-3：00 太古宙：40亿年 3：00-10：30 中生代：2.52-0.66亿年 21：30-22：30 为什么说“澄江化石地既是生命演化的‘爆炸现场’，又是地球演化的‘慢镜头回放’”？请结合地层、化石、地质年代、古地理四方面证据进行阐释。 探究合作：AI生成（需要学生用网页搜资料，了解澄江化石） （1）“爆炸现场”指寒武纪生命大爆发的瞬时性：地层中化石组合在约200万年内（地质尺度上近乎瞬间）从无复杂动物跃变为涵盖20多个动物门类的生态系统，化石证据（如奇虾捕食痕迹、云南虫神经索）直接记录了演化“加速度”； （2）“慢镜头回放”指地球系统演化的长期性：同一地点从寒武纪浅海→古生代碳酸盐台地→中生代褶皱山地→新生代高原的完整转变，被叠加记录在澄江周边出露的连续地层序列中（如寒武系页岩→奥陶系灰岩→侏罗系砂岩→第四系红土），地质年代标尺则为每帧“画面”标定精确时间戳，使5亿年沧桑得以逐层解码。 拓展 案例： 科学家在研究古老地层时发现，距今5.41亿年以前，地层中埋藏的化石以藻类化石和软体动物留下的遗迹化石为主，生命形态都很简单。而此后动物化石的数量和种类都呈爆发式地增长，并出现了大量有硬壳或骨骼的动物化石，生物结构也呈现出越来越复杂的趋势。因此科学家将硬体生物的大量出现，作为划分一个新的地质年代的标志，并将这一地质年代命名为寒武纪。寒武纪也代表地球上有大量生物开始出现的新时期，显生宙由此开始；之前漫长的时期，由于地球上生物稀少，被统称为前寒武纪。 为什么把寒武纪作为显生宙的开始? 1. 【地层与化石特征】（单选题） 云南澄江化石地是距今约5.18亿年前寒武纪早期的顶级特异埋藏化石群。这里不仅保留了动物的硬体骨骼，还罕见地栩栩如生地保存了消化和神经系统等软躯体生物学结构。据此推测，澄江动物群化石在形成过程中，最可能经历的沉积环境特征是（ ） A. 经历了漫长的氧化分解过程      B. 受到强烈的流水搬运与磨蚀 C. 被泥沙快速掩埋并隔绝空气      D. 伴随剧烈的岩浆侵入活动 C 课堂检验 1.【答案】C 解析：一般情况下，动物死亡后肉体等有机体会很快降解。澄江化石之所以能罕见地保存软躯体结构，是因为其经历了特异埋藏，即生物死后被泥沙快速掩埋并在短时间内发生化石石化作用，从而隔绝了空气和微生物的破坏。 2. 【化石与古地理环境】（综合题） 科学家通过研究澄江生物群中丰富的化石种类及其群落面貌，发现当时海洋中已出现了凶猛的捕食者（如奇虾）和复杂的食物网结构，且大量节肢动物、蠕虫类生物繁盛。 （1）根据地层中保存下来的化石特征，可以追溯地层沉积时的古地理环境。由此推测澄江地区在寒武纪早期属于________（填“陆地”或“浅海/海洋”）环境。 （2）除了化石，具有明显的________构造也是该时期沉积岩地层的重要特征。 层理 课堂检验 海洋 2.【答案】（1）浅海/海洋 （2）层理 解析： （1）化石是记录地球历史的“文字”。澄江生物群中发现了大量适应水生环境的无脊椎动物和复杂的海洋食物链，说明当时的古地理环境为广阔的浅海或海洋环境。 （2）含有化石的地层通常为沉积岩，沉积岩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。 3. 【地质年代判断】（选择题） 澄江化石地的发现为揭示“寒武纪生命大爆发”提供了极其珍贵的证据。按照地质年代表的划分，澄江动物群生活的地质年代属于（ ） A. 前寒武纪    B. 古生代      C. 中生代      D. 新生代 B 课堂检验 3.【答案】B 解析：澄江化石地形成于距今约5.18亿年前的寒武纪早期。根据地质年代表，寒武纪属于显生宙的第一个代——古生代（古生代包含寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪）。因此正确选项为B。 感 谢 观 看 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.52 $ 新人教版高一地理 第一章宇宙中的地球 第三节 地球的历史第1课时导学提纲 一、课程标准 运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。 【核心素养】 1. 区域认知：通过分析地层分布，理解不同时期地球生命的演化规律。 2. 综合思维：结合图文资料，归纳地质历史中生物与环境的相互作用关系。 3. 地理实践力：利用地质年代表，复述地球生命演化的关键节点。 4. 人地协调观：通过学习蓝细菌与叠层石的形成，说明生物对环境的适应及影响。 二、重点难点 教学重点 1.地层具有时间顺序，化石可指示地层年代。 2.地质年代表按宙、代、纪划分地球演化阶段。 教学难点 理解“生物演化与环境变化相互影响”的因果关系。 三、导学流程： [导入]：作为最容易辨认的恐龙之一，梁龙（图1.21）是巨型恐龙中的明星，它们体型巨大，最大的身长超过 36 米，脖子长度超过 6 米，尾巴长度更在 10 米以上。1.5 亿年前，在北美洲大平原上，它们是最常见的巨型恐龙。然而，现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。通过视频地球演化史。 设问：恐龙为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生了怎样的变化?引出本节课内容 [课前知识梳理] 一、地层与化石：解读地球历史的“文字” 1. 地层是具有__________的层状岩石；沉积岩的地层具有明显的__________构造，一般遵循“__________在下、__________在上”的沉积规律。 2. 在沉积岩形成过程中，生物的__________或__________被埋藏并保存下来，形成__________；因此，同一时代的地层往往含有__________或__________的化石。 3. 生物进化具有方向性：总是从__________向__________、从__________向__________发展；因此，越古老的地层中保存的化石，所属生物越__________、越__________。 4. 化石不仅是生命记录，更是古环境“印记”：其种类与特征深刻反映当时的__________、__________和__________等地理环境要素。 二、地质年代表：地球历史的系统性编年 5. 科学家依据__________、__________、等综合证据，将地球46亿年历史划分为不同等级的时间单位，构建出全球统一的。 6. 地质年代的基本单位由大到小依次为：→→→→→。其中，“代”是划分地球历史宏观阶段的核心单位。 7. 地质年代表中，前寒武纪约占地球历史的__________，是地球__________、__________和__________初步形成的时期，也是原始生命起源与早期演化的关键阶段。 [课中合作探究] 探究一 化石与地层 1. 探究研究化石和地层有什么关系？ （1）A、B是否具有同一时代的地层？ （2）将同时代的地层用虚线连起来，并猜测两地地层产生差异的原因。 答案：（1）不是 答案：（2）产生差异的原因： ①可能是地层形成后，A地地层相对下降或者B地地层相对上升——岩层错位； ②B地上层缺失，可能因为没有沉积——岩层缺失-地壳抬升 ③有沉积后来沉积层被侵蚀——岩层缺失-地壳抬升 小结：岩层缺失→地壳抬升；岩层错位-地壳抬升；岩层完整→地壳下沉，沉积 答案①确定地层年代，地质年代； ②了解地壳运动状况； ③反映古地理环境特征，重构地球历史演变序列。 2.研究化石和地层的意义？ 3.根据情境材料 情景分析：古地理环境重建 澄江化石群所在的滇东地区，在寒武纪早期位于南半球中纬度（古纬度约30°S），属冈瓦纳大陆东北缘的被动大陆边缘。通过化石中甲壳类动物的附肢形态（适应游泳）、软体动物的壳体微结构（指示海水钙离子浓度），结合同位素地球化学分析（δ¹³C负偏指示初级生产力激增），科学家复原出一幅动态古地理图景：当时该区受赤道暖流影响，海水温暖富营养，海底地形平缓但偶发浊流事件——正是这种“稳定中蕴含突变”的环境，既保障了生物繁盛，又为快速埋藏保存提供了条件。 古今地理格局的时空对照：今日的云南高原海拔2000米、年均温15℃，而5.18亿年前此处是水深50–100米的热带浅海。这种巨变源于约5000万年前印度板块与欧亚板块碰撞引发的青藏高原隆升——澄江化石地因此成为“同一地点、相隔5亿年的两次重大地理革命”的活态见证。 分析化石形成并保存至今的条件是什么？ 答案：① 静水缺氧环境抑制细菌降解；② 周期性浊流提供细粒沉积物实现瞬时掩埋；③ 页岩中黏土矿物吸附有机质减缓腐烂。这揭示“化石形成是地理过程（沉积作用）、气候过程（水体分层）、生物过程（死亡-埋藏）共同作用的结果”。 2.地质年代系统：地球历史的坐标框架 知识点详解： 根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位进行系统编年。规律：越早的地质年代跨越的时间越长。 [探究合作二]：若将地球46亿年的历史压缩为一天24小时，地球诞生于0点，你能算出图中的时间分别对应一天中的什么时刻吗？ 【问题探究二】 探究问题：AI生成（需要学生用网页搜资料，了解澄江化石） 为什么说“澄江化石地既是生命演化的‘爆炸现场’，又是地球演化的‘慢镜头回放’”？请结合地层、化石、地质年代、古地理四方面证据进行阐释。 答案要点： （1）“爆炸现场”指寒武纪生命大爆发的瞬时性：地层中化石组合在约200万年内（地质尺度上近乎瞬间）从无复杂动物跃变为涵盖20多个动物门类的生态系统，化石证据（如奇虾捕食痕迹、云南虫神经索）直接记录了演化“加速度”； （2）“慢镜头回放”指地球系统演化的长期性：同一地点从寒武纪浅海→古生代碳酸盐台地→中生代褶皱山地→新生代高原的完整转变，被叠加记录在澄江周边出露的连续地层序列中（如寒武系页岩→奥陶系灰岩→侏罗系砂岩→第四系红土），地质年代标尺，则为每帧“画面”标定精确时间戳，使5亿年沧桑得以逐层解码。 【典型案例】 1. 【地层与化石特征】（单选题） 云南澄江化石地是距今约5.18亿年前寒武纪早期的顶级特异埋藏化石群。这里不仅保留了动物的硬体骨骼，还罕见地栩栩如生地保存了消化和神经系统等软躯体生物学结构。据此推测，澄江动物群化石在形成过程中，最可能经历的沉积环境特征是（ ） A. 经历了漫长的氧化分解过程 B. 受到强烈的流水搬运与磨蚀 C. 被泥沙快速掩埋并隔绝空气 D. 伴随剧烈的岩浆侵入活动 2. 【化石与古地理环境】（综合题） 科学家通过研究澄江生物群中丰富的化石种类及其群落面貌，发现当时海洋中已出现了凶猛的捕食者（如奇虾）和复杂的食物网结构，且大量节肢动物、蠕虫类生物繁盛。 （1）根据地层中保存下来的化石特征，可以追溯地层沉积时的古地理环境。由此推测澄江地区在寒武纪早期属于________（填“陆地”或“浅海/海洋”）环境。 （2）除了化石，具有明显的________构造也是该时期沉积岩地层的重要特征。 3. 【地质年代判断】（选择题） 澄江化石地的发现为揭示“寒武纪生命大爆发”提供了极其珍贵的证据。按照地质年代表的划分，澄江动物群生活的地质年代属于（ ） A. 前寒武纪 B. 古生代 C. 中生代 D. 新生代 附：参考答案与解析 1.【答案】C 解析： 一般情况下，动物死亡后肉体等有机体会很快降解。澄江化石之所以能罕见地保存软躯体结构，是因为其经历了特异埋藏，即生物死后被泥沙快速掩埋并在短时间内发生化石化作用，从而隔绝了空气和微生物的破坏。 2.【答案】（1）浅海/海洋 （2）层理 解析： （1）化石是记录地球历史的“文字”。澄江生物群中发现了大量适应水生环境的无脊椎动物和复杂的海洋食物链，说明当时的古地理环境为广阔的浅海或海洋环境。 （2）含有化石的地层通常为沉积岩，沉积岩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。 3.【答案】B 解析： 澄江化石地形成于距今约5.18亿年前的寒武纪早期。根据地质年代表，寒武纪属于显生宙的第一个代——古生代（古生代包含寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪）。因此正确选项为B。 知识梳理答案 一、地层与化石：解读地球历史的“文字” 1. 时间顺序；层理；先沉积的层；后沉积的层 2. 遗体；遗迹；化石；相同；相似 3. 低级；高级；简单；复杂；低级；简单 4. 气候；水文；地形（或“古地理环境”） 二、地质年代表：地球历史的系统性编年 5. 地层顺序；生物演化阶段；岩石年龄（或“同位素年龄”）；地质年代表 6. 宙；代；纪；世；期；时（注：教材图1.24中明确标出“宙、代、纪、世”，此为中学核心层级，填“宙、代、纪、世”即可） 7. 90%；大气层；海洋；陆地 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节地球的历史 基础题 一、选择题（共5道选择题） 1.记录地球历史的“书页”和“文字”分别是（ ） A. RS和GNSS B. 电磁波和地震波 C. 横波和纵波 D. 地层和化石 2.含有恐龙化石的地层，其形成的地质年代最可能是（ ） A. 前寒武纪 B. 古生代 C. 中生代 D. 新生代 3.若某地层中含有大量的煤炭，且煤层中可见粗大的树干，则可以推断该地层形成时的古地理环境是（ ） A. 温暖的浅海环境 B. 干旱的陆地沙漠 C. 湿热的森林地区 D. 广阔的寒冷草原 4.按照生物演化的先后顺序，下列排序正确的是（ ） A. 裸子植物 → 蕨类植物 → 被子植物 B. 恐龙 → 鱼类 → 哺乳动物 C. 爬行动物 → 两栖动物 → 哺乳动物 D. 简单→ 复杂的；低等的→高等的 5.沉积岩地层在形成过程中，一般遵循的规律是（ ） A. 先沉积的地层在上，后沉积的地层在下 B. 越古老的地层含有越高级的生物化石 C. 先沉积的地层在下，后沉积的地层在上 D. 同一时代的地层往往含有完全不同的化石 提升题 6.中国科考队员在青藏高原卓奥友峰距今约2.2亿年的高山地层中发现了鲨鱼化石。关于在现今的高山地层中存在海洋鲨鱼化石的原因及其反映的古地理环境，推测正确的是（ ） A. 风力堆积；当时该地区为干旱的沙漠环境 B. 构造运动；当时该地区为海洋环境，后经地壳抬升形成高山 C. 冰川堆积；当时该地区为寒冷的极地冰川环境 D. 人类活动；古代人类将海洋生物遗骸搬运至高山 7.某学习小组在野外考察时，发现某地地层剖面中自下而上依次分布着：含珊瑚化石的石灰岩、含煤层的砂页岩、以及含有大角鹿等哺乳动物化石的红黏土层。依据以上特征可知，该地在上述地质历史时期自然环境的变化特点大致是（ ） A. 气候逐渐由暖湿向冷干化演变 B. 地壳经历了持续的下沉运动 C. 降水逐渐增多，气温逐渐升高 D. 始终处于稳定的热带海洋环境 8内蒙古乌海市有一片被火山灰封存的远古森林，被称为“植物庞贝城”，距今约2.98亿年。该地质遗产地中的远古森林植物多为蕨类植物。据此推断，2.98亿年前该地火山活动剧烈，说明地球演化即将进入或正处于（ ） A. 元古宙 B. 古生代末期向中生代过渡时期 C. 新生代早期 D. 冥古宙 9. 读材料分析题： 在我国某露天煤矿的煤层中，地质学家不仅发现了丰富的煤炭资源，还发掘出了大量恐龙化石。 （1）请结合所学知识，推断该煤层形成的主要地质年代，并说明判断依据。 （2）根据煤层及恐龙化石的存在，还原该地在成煤时期的古地理环境特征。 10综合论述题： 地层是具有时间顺序的层状岩石，而化石是保存在地层中的古生物遗体或遗迹。科学家常通过研究不同地区的地层和化石来恢复地球的发展历史。 （1）请简述如何利用地层的上下位置关系以及化石的演化规律来确定地层的相对新老顺序。 （2）在相距较远的A、B两地发现了含有相同种类化石的同一时代地层，但B地的该地层海拔明显高于A地，且B地缺失了A地最上部的部分地层。 请运用地壳运动和外力作用的相关知识，猜想并论述导致这种地层差异的可能原因。 答案： 1. D 解析：记录地球历史的“书页”和“文字”的是地层和化石选D 2. C解析：恐龙主要生活在中生代。选C 3. C解析：煤炭是由地质历史时期的古代植物遗体，经过长期的地质作用转化而成的。地层中含有大量煤炭且可见粗大树干化石，说明该地在成煤时期植被极其茂盛，能够提供大量的木质有机质作为成煤的物质基础，通常形成于气候温暖湿润（湿热）的环境中选C。A项错误：浅海环境中沉积的主要是珊瑚、贝壳等碳酸盐物质，通常会形成石灰岩而非煤炭。B项错误：干旱的沙漠环境水分匮乏，无法支撑大片森林的生长和繁盛。D项错误：草原地区主要以草本植物为主，有机质积累量相对不足，通常只能形成薄煤层或油页岩。 4. D解析：植物演化为低等植物→蕨类→裸子→被子；动物演化：无脊椎-有脊椎-两栖类动物→爬行→哺乳动物；规律是由简单的到复杂的；有低等的到高等的。 5. C解析：地层是先沉积的在下，后沉积的在上，越古老的地层，生物越简单，同一地层往往含有相似的或相同的化石，选C。 6. B 解析：2.2亿年属于中生代，在青藏高原，是鲨鱼化石，属于海洋环境，现在是青藏高原，海拔高，且属于陆生环境；选B 7. A 解析：地层自下而上，珊瑚化石石灰岩→温暖的浅海环境；含煤层的砂页岩→温暖湿润木森林茂密的环境，或静水环境；大角鹿等哺乳动物，红黏土→亚热带或热带陆生环境。属于选A。 8. B根据年代划分，属于古生代末期，而且火山活动剧烈，这个年代出现了动物大灭绝与火山活动有关。 9. （1）通过恐龙化石判断为中生代 （2） 煤层形成与温暖湿润，森林茂密的环境 化石岩层知识古地理环境： 岩石（地层） 古地理环境 含煤（石油）地层 气候湿润、森林茂密 卵砾岩 河流发育，河流落差较大 石灰岩 温暖的浅海环境 页岩 静水环境 玄武岩 有火山活动 有色金属矿产 岩浆活动频繁 化石 古地理环境 三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石 海洋（水生）环境 珊瑚化石 温暖清澈的浅海环境 恐龙化石、裸子植物化石 气候温暖、植被茂密 鸟类或哺乳类动物化石 陆生环境 10.（1）答案：①同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。 ②生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的， ③越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。 （2）答案：①相同种类化石与同层位的原因： A、B两地发现含有相同种类化石的同一时代地层，说明在地质历史时期，经历了同时期的沉积作用。 ②B地海拔明显高于A地的原因（内力作用）： 在地层形成之后，该区域发生了强烈的地壳抬升运动（如板块碰撞、造山运动等）。 ③B地缺失上部地层的原因（外力作用与不整合接触）： B地在经历地壳大幅抬升并露出地表后，长期遭受风化、流水等外力剥蚀作用，导致其上部的部分地层被侵蚀破坏掉，从而形成了地层记录的中断（即假整合或不整合接触）。而A地可能因为抬升幅度较小或一直处于下沉接受沉积的状态，未遭受严重剥蚀，因此保留了完整的上部地层。 学科网（北京）股份有限公司 $ 新人教版高一地理 第一章宇宙中的地球 第三节 地球的历史教学设计 一、教材分析 本节内容选自人教版必修一第一章第二节地球的历史。根据课程标准，本节以地层和化石为线索，阐明地球演化的基本规律与阶段性特征，重点介绍地质年代表的划分依据及前寒武纪、古生代、中生代、新生代的主要地理环境特征与生命演化历程。教材通过太行山地层、A/B两地地层对比、叠层石、联合古陆、恐龙复原等典型图例，直观呈现地层年代判定方法、生物演化与环境变迁的关系，突出“以今证古”的地理思维。活动设计强调化石证据在重建古地理环境中的作用，培养学生时空综合分析能力与科学实证意识，落实人地协调观与地理实践力核心素养。 【课标呈现】 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.结合资料，分析地层、化石及其特点; 2.了解地球地质历史的年代划分; 3.运用图文资料，填写各地质年代地球演化的基本情况，描述地球的演化过程。 【核心素养】 1. 区域认知：通过分析地层分布，理解不同时期地球生命的演化规律。 2. 综合思维：结合图文资料，归纳地质历史中生物与环境的相互作用关系。 3. 地理实践力：利用地质年代表，复述地球生命演化的关键节点。 4. 人地协调观：通过学习蓝细菌与叠层石的形成，说明生物对环境的适应及影响。 二、学情分析 学生已具备岩石圈物质循环、内外力作用等基础知识，对地层、化石等概念有一定感性认识。此阶段学生抽象思维和逻辑推理能力逐步增强，能理解“地层序列→化石分布→生物演化→地质年代”的推理链条，但对地质时间尺度的宏大性、生物演化与环境变迁的耦合关系仍缺乏直观感受。教材中叠层石、联合古陆、地质年代表等图文信息丰富，但专业术语多、时间跨度大，易产生认知负荷；学生易混淆宙/代/纪的层级关系，对前寒武纪“无化石记录却有生命”等反直觉现象理解困难，需借助类比和时间压缩法强化时空观念。 三、重点难点 教学重点 1.地层具有时间顺序，化石可指示地层年代。 2.地质年代表按宙、代、纪划分地球演化阶段。 教学难点 1.理解“生物演化与环境变化相互影响”的因果关系。 四、课堂导入 材料 作为最容易辨认的恐龙之一，梁龙（图1.21）是巨型恐龙中的明星，它们体型巨大，最大的身长超过 36 米，脖子长度超过 6 米，尾巴长度更在 10 米以上。1.5 亿年前，在北美洲大平原上，它们是最常见的巨型恐龙。然而，现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。通过视频地球演化史。 设问：恐龙为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生了怎样的变化?引出本节课内容 让学生完成学习任务单，从课本中寻找知识点了解到以下内容。 1. 生物演化具有阶段性：恐龙主要繁盛于中生代（三叠纪—白垩纪），不同地质年代有代表性的生物类群，如古生代的三叶虫、中生代的恐龙。禄丰化石属侏罗纪早期，正对应地质年代表中该时段。 2. 地层与化石的对应关系：沉积岩中化石的分布遵循“下老上新”的层序律，且同一时代地层含有相似化石。通过对比全球已知的标准化石（如禄丰的恐龙与北美侏罗纪的相似种类），可推断其年代。 3. 化石指示古环境：恐龙化石常伴生蕨类、裸子植物化石，反映当时温暖湿润、植被茂盛的气候条件，这为复原古地理环境（如禄丰地区当时为湖泊河畔低地）提供了直接证据。 4. 地球演化依据：化石及其在地层中的序列是编制地质年代表的核心依据之一，帮助科学家划分地球历史阶段，并揭示生命从低级到高级的进化规律。 教师讲解 1. 地层与化石： 地层的时间属性：地层：是具有时间顺序的层状岩石。 沉积岩的形成：裸露在地表的各种岩石，在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏，破坏的产物（包括碎屑物质和溶解物质）被风和流水等搬运后沉积起来，经过压紧固结而形成的岩石叫沉积岩。 沉积岩特点：层理构造；含有化石；上新下老 化石的双重指示意义： 化石：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。 化石特点： ①同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。 ②生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的， ③越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。 [知识拓展]如何确定岩石的年龄，选自BBC《地球成长故事》 科学家通过对岩石进行放射性同位素含量的测定，并根据其衰变规律计算得出该岩石的年龄（绝对地质年代）。 地层与化石关系： 地层是记录地球演化的“书页”；化石则是书中的“图像”和“文字” 举例： （1）生物演化指示：云南虫（可能为最早的脊椎动物）与奇虾（顶级掠食者）共存，证实寒武纪早期已出现门级生物多样性爆发，印证“生物由低级向高级、简单向复杂进化”的不可逆规律； （2）页岩：化石中普遍缺失陆生植物与淡水生物，且伴生黄铁矿微晶（厌氧环境标志），结合页岩中高有机碳含量，证明当时为缺氧—富硫的静水浅海环境，与现代云南高原地貌形成鲜明时空反差。 （3）石灰岩 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。特别是在华北及东北南部，因中奥陶纪海侵达到最高潮，普遍沉积了层厚而质纯的石灰岩。 岩石、化石与古地理环境小结 （1）岩石（地层）所指示的古地理环境特征 岩石（地层） 古地理环境 含煤（石油）地层 气候温暖湿润、森林茂密 卵砾岩 河流发育，河流落差较大 石灰岩 温暖的浅海环境 页岩 静水环境 玄武岩 有火山活动 有色金属矿产 岩浆活动频繁 （2）化石所指示的古地理环境特征 化石 古地理环境 三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石 海洋（水生）环境 珊瑚化石 温暖清澈的浅海环境 恐龙化石、裸子植物化石 气候温暖湿润、森林茂密 鸟类或哺乳类动物化石 陆生环境 【探究合作环节】 【探究活动一】学生讨论 1). 探究 研究化石和地层有什么关系？ （1）A、B是否具有同一时代的地层？ （2）将同时代的地层用虚线连起来，并猜测两地地层产生差异的原因。 答案：（1）不是 答案：（2）产生差异的原因： ①可能是地层形成后，A地地层相对下降或者B地地层相对上升——岩层错位； ②B地上层缺失，可能因为没有沉积——岩层缺失-地壳抬升 ③有沉积后来沉积层被侵蚀——岩层缺失-地壳抬升 小结：岩层缺失→地壳抬升；岩层错位-地壳抬升；岩层完整→地壳下沉，沉积 2).研究化石和地层的意义？ 答案①确定地层年代，地质年代； ②了解地壳运动状况； ③反映古地理环境特征，重构地球历史演变序列。 3）.化石形成并保存至今的条件是什么？通过情境材料回答该题。 情景分析：古地理环境重建 澄江化石群所在的滇东地区，在寒武纪早期位于南半球中纬度（古纬度约30°S），属冈瓦纳大陆东北缘的被动大陆边缘。通过化石中甲壳类动物的附肢形态（适应游泳）、软体动物的壳体微结构（指示海水钙离子浓度），结合同位素地球化学分析（δ¹³C负偏指示初级生产力激增），科学家复原出一幅动态古地理图景：当时该区受赤道暖流影响，海水温暖富营养，海底地形平缓但偶发浊流事件——正是这种“稳定中蕴含突变”的环境，既保障了生物繁盛，又为快速埋藏保存提供了条件。 古今地理格局的时空对照：今日的云南高原海拔2000米、年均温15℃，而5.18亿年前此处是水深50–100米的热带浅海。这种巨变源于约5000万年前印度板块与欧亚板块碰撞引发的青藏高原隆升——澄江化石地因此成为“同一地点、相隔5亿年的两次重大地理革命”的活态见证。 答案：地理环境对生物保存的制约：澄江化石的惊人保存质量（软躯体化石占比超80%）依赖于三个地理条件耦合：① 静水缺氧环境抑制细菌降解；② 周期性浊流提供细粒沉积物实现瞬时掩埋；③ 页岩中黏土矿物吸附有机质减缓腐烂。这揭示“化石形成是地理过程（沉积作用）、气候过程（水体分层）、生物过程（死亡-埋藏）共同作用的结果”。 2. 地质年代系统：地球历史的坐标框架 知识点详解： 根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位进行系统编年。规律：越早的地质年代跨越的时间越长。 [探究合作二]：若将地球46亿年的历史压缩为一天24小时，地球诞生于0点，你能算出图中的时间分别对应一天中的什么时刻吗？ 【问题探究二】 探究问题：AI生成（需要学生用网页搜资料，了解澄江化石） 为什么说“澄江化石地既是生命演化的‘爆炸现场’，又是地球演化的‘慢镜头回放’”？请结合地层、化石、地质年代、古地理四方面证据进行阐释。 答案要点： （1）“爆炸现场”指寒武纪生命大爆发的瞬时性：地层中化石组合在约200万年内（地质尺度上近乎瞬间）从无复杂动物跃变为涵盖20多个动物门类的生态系统，化石证据（如奇虾捕食痕迹、云南虫神经索）直接记录了演化“加速度”； （2）“慢镜头回放”指地球系统演化的长期性：同一地点从寒武纪浅海→古生代碳酸盐台地→中生代褶皱山地→新生代高原的完整转变，被叠加记录在澄江周边出露的连续地层序列中（如寒武系页岩→奥陶系灰岩→侏罗系砂岩→第四系红土），地质年代标尺，则为每帧“画面”标定精确时间戳，使5亿年沧桑得以逐层解码。 [练习环节]： 1. 【地层与化石特征】（单选题） 云南澄江化石地是距今约5.18亿年前寒武纪早期的顶级特异埋藏化石群。这里不仅保留了动物的硬体骨骼，还罕见地栩栩如生地保存了消化和神经系统等软躯体生物学结构。据此推测，澄江动物群化石在形成过程中，最可能经历的沉积环境特征是（ ） A. 经历了漫长的氧化分解过程 B. 受到强烈的流水搬运与磨蚀 C. 被泥沙快速掩埋并隔绝空气 D. 伴随剧烈的岩浆侵入活动 2. 【化石与古地理环境】（综合题） 科学家通过研究澄江生物群中丰富的化石种类及其群落面貌，发现当时海洋中已出现了凶猛的捕食者（如奇虾）和复杂的食物网结构，且大量节肢动物、蠕虫类生物繁盛。 （1）根据地层中保存下来的化石特征，可以追溯地层沉积时的古地理环境。由此推测澄江地区在寒武纪早期属于________（填“陆地”或“浅海/海洋”）环境。 （2）除了化石，具有明显的________构造也是该时期沉积岩地层的重要特征。 3. 【地质年代判断】（选择题） 澄江化石地的发现为揭示“寒武纪生命大爆发”提供了极其珍贵的证据。按照地质年代表的划分，澄江动物群生活的地质年代属于（ ） A. 前寒武纪 B. 古生代 C. 中生代 D. 新生代 附：参考答案与解析 1.【答案】C 解析： 一般情况下，动物死亡后肉体等有机体会很快降解。澄江化石之所以能罕见地保存软躯体结构，是因为其经历了特异埋藏，即生物死后被泥沙快速掩埋并在短时间内发生化石化作用，从而隔绝了空气和微生物的破坏。 2.【答案】（1）浅海/海洋 （2）层理 解析： （1）化石是记录地球历史的“文字”。澄江生物群中发现了大量适应水生环境的无脊椎动物和复杂的海洋食物链，说明当时的古地理环境为广阔的浅海或海洋环境。 （2）含有化石的地层通常为沉积岩，沉积岩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。 3.【答案】B 解析： 澄江化石地形成于距今约5.18亿年前的寒武纪早期。根据地质年代表，寒武纪属于显生宙的第一个代——古生代（古生代包含寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪）。因此正确选项为B。 [板书设计]： [教学反思] 本课教学目标明确（理解地层与化石关系、掌握地质年代表结构及各代特征），通过图示对比与生活化类比（如“叠层石是蓝细菌的‘建筑作品’”），多数学生能准确描述前寒武纪至新生代的生物演化主线与环境变迁，目标达成度良好；但部分学生对“地质年代单位层级（宙—代—纪）”易混淆，成因在于抽象时间尺度缺乏具象锚点，且图1.24（a）（b）信息密度过大，未有效引导读图。 改进上，将设计“地质时间轴手账”活动，用1米长卷对应46亿年，标定关键事件位置；下节课前置“化石形成条件”微实验（模拟沉积压实），强化因果逻辑。 创新尝试了“灭绝事件角色辩论”（古生代末vs中生代末），激发兴趣但时间把控不足； 反思表明：宏大时空概念教学须坚持“尺度具象化+证据链可视化”，避免知识堆砌，方能真正落实地理学科时空综合素养。 学科网（北京）股份有限公司 $