1.3 地球的演化（AI智学·情境教学课件）地理人教版必修一（江苏专用）

该高中地理课件以澄江化石群为情境主线，系统阐述地球演化历程，涵盖化石与地质年代表、岩层新老关系判读等核心知识。通过1984年侯先光发现等真实事件导入，衔接古生物化石形成、地质年代划分至地球各阶段演化，构建连贯的学习支架。 其亮点在于融合区域认知（对比澄江古海洋与现代云贵高原地貌）、地理实践力（“地质侦探”岩层判读实战）和综合思维（生物与环境协同演化分析），结合世界自然遗产案例与研学数据，采用问题驱动教学。学生能提升时空观念与探究能力，教师可获得核心素养导向的结构化教学资源。

地球的演化 从澄江化石群看46亿年生命与环境的交响曲 适用教材：人教版高中地理必修第一册第一章第三节 地理实践力 能独立判读简单地层 剖面的新老关系，利 用地质年代表梳理重 大演化事件，识别常 见古生物化石对应的 地质年代。 综合思维 能从要素综合、时间 综合的角度，分析不 同地质年代大气、水、 岩石、生物等圈层的 相互作用，梳理地球 演化的阶段性脉络。 人地协调观 理解生物与地理环境 的协同演化规律，认 识地球演化的漫长性 与偶然性，树立保护 古生物遗迹、尊重自 然演化规律的意识。 区域认知 结合云南澄江化石地 的地理位置，对比古 海洋环境与现代云贵 高原地貌的差异，认 知古地理环境的变迁 规律。 学习目标(基于核心素养) 页 ：2 第一部分：澄江化石的“身份密码” ——化石与地质年代表 导入：澄江化石群的惊世发现 中 第三部分：澄江地层的“时间排序” ——岩层新老关系判读 第二部分：寒武纪前后的地球“变迁史” —— 地球的演化历程 本节课探索之旅 第三部分：澄江地层的“时间排序” ——岩层新老关系判读 第四部分： 课堂总结与升华 第 3 页 导入：澄江化石群的惊世发现 【世界级宝藏】 该遗址记录了“寒武 纪生命大爆发”的完 整证据，被誉为“20 世纪最惊人的科学发现之一”。 从 科学发现到 现代科普的传承 1984年，敲开5.3亿年前的大门 【真实事件】 1984年，我国古生物学家 侯先光在云南澄江帽天山， 一锺敲开了距今5.3亿年的 寒武纪早期古生物化石群。 【研学热潮】 2012年列入世界自然遗 产，2023年全年接待研学学生超10万人次。 云南澄江古生物化石地 思考：研学小组在澄江帽天山的岩层里发现了这些从未见过的生物化 石，为什么这些古生物能保留在岩层里? 澄 江 化 石 群 的 真 实 面 貌 食者，体长可达2米，拥有锐利的复眼和带刺的捕捉足。 6 核心驱动问题 澄江化石群记录了怎样的地球演化故事? 我们能从中读懂哪些地球演化规律? 让我们化身“地质侦探”,从化石和地层 中寻找地球46亿年的记忆! ~15- 第一部分：澄江化石的“身份密码” 化石与地质年代表 ~15 3 ~4 ~15- Q onng zhu si Formation Qiongzhusi Formation Early Cambrian 16 7 tion iar a M 8 8 1 1 ≈ 地层：地球历史的“书页” 概念：地层是具有时间顺序的层状岩石。 沉积岩地层的突出特点 层理构造：沉积物在水或风的作用下，一层一层沉积下来，形成明显的层状结构。 就像书本的书页一样，记录着沉积时的环境信息。 澄江印记：澄江化石正是保存在具有明显层理构造的寒武纪泥岩(一种沉积岩)中。 地层的新老规律：上新下老 ·正常沉积顺序：在未经剧烈构造运动扰动的情况下，先沉积的地层在下，后沉积的上。 · 规律总结：下老上新。 · 澄江案例：在澄江剖面中，下层发现了距今5.4亿年的多细胞藻类化石，上层发现了距今5.2亿年的节肢动物化石。越往下的岩层，形成时间越早。 5.2亿年(上) 节肢动物化石 5.4亿年(下) 多细胞藻类化石 新 ↑ 老 概念：存留在沉积岩中的古生物 遗体、遗物或遗迹。 形成条件： · 生物本身具有硬体(如骨骼、外壳)。 · 生物死后被迅速掩埋，避免被氧化或腐烂。 ●经过漫长的石化作用。 化石：地层中的“文字” 澄江奇迹 澄江化石群之所以珍贵，是因为它 不仅保存了硬体，还罕见地保存了 水母、蠕虫等软体生物的精细组织 (如神经、消化道),这得益于当 时特殊的快速泥沙掩埋环境。 1.生物死亡沉底 2.泥沙迅速掩埋 3. 压实石化 从低等到高等、从水生陆等。 · 时代标志：不同时代的地层往往含有不同的化石，同一时代的地层往往含有相同或相似的化石 ● 标准化石：演化速度快、分布广 、特征明显的化石，可可作为特定 地质的时代的标志(如三叶虫代表 古生代，恐龙代表中生代)。 · 结论：通过地层中的化石，可以确定地层的相对年代。 “同时代地层” 远离3cm 化石的研究价值(一):确定地层年代 · 生物演化规律：从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。 远距+80m A地 B地 B地 A地 化石的研究价值(二):反推古地理环境 ·环境指示：生物的生长受地理环境的制约，化石可以反映当时的古地理环境。 ·经典案例： ·珊瑚化石：指示清澈温暖的浅海环境。 寒武纪：清澈温暖的浅海 现代澄江：海拔1700多米的云贵高原 ·经典案例： ·珊瑚化石：指示清澈温暖的浅海环境。 ·含煤地层/植物化石：指示湿热的森林环境。 湿热的森林环境 ·澄江启示：澄江现在是海拔1700多米的云贵高原，但发现了大量海洋生物化石， 说明5.3亿年前这里是一片温暖的浅海。这印证了“沧海桑田”的巨变! 地层顺序 (相对年代) 地壳运动 (重大构造事件) 为什么要划分? 地球有46亿年的漫长历史，为了方便研究， 科学家需要建立一个“时间坐标系”。 1.地层顺序(相对年代) 2. 生物演化阶段(化石突变、大灭绝事件) 3.岩石年龄(同位素测年 ，绝对年代) 地质年代表：地球的“编年史” 生物演化阶段 (化石突变、大灭绝事件) 岩石年龄 (同位素测年，绝对年代) 第二部分：寒武纪前后的地球“变迁史” 地球的演化历程 DINOSAURS 23:59:59 人类出现(最后1秒!) 22:40 (~2 (~ 230亿年年前) 21:00 寒武纪生命大爆发 开始 (澄江化石群登场!) Precambrian (86亿年) 21:00 04:00 541万年年前) (~ 3.8亿年年前) 如果地球历史压缩成24小时 … 感悟：地球演化极其漫长，人类历史在其中不过是弹指一挥间。 00:00 (4.66亿年年前) 00:00 ( 4.6亿年年前) ~ 前寒武纪：地球的“婴儿期”与“童年期” 时间范围：自地球诞生到距今5.41亿年，包含冥古宙、 太古宙、元古宙，占地球历史的88%。 海陆格局： · 早期：岩浆活动剧烈，火山喷发频繁，没有海洋和陆地。 ·后期：水汽凝结形成原始海洋，逐渐出现陆地。 Proterozoic Hadean Eon Archean 环境协同演化(关键!) 吸收原始大气二氧化碳 光合作用 蓝细菌 大气成分改变 蓝细菌显微照片： 叠层石实拍图 有氧环境 释放氧气 蓝细菌通过光合作用，消耗原始大气中的二氧化碳， 释放氧气。 经过漫长积累，地球大气由缺氧环境转变为有氧环 境 ，为寒武纪复杂生命的爆发准备了致命条件! 生物演化 · 太古宙：出现蓝细菌 等原核生物。 · 元古宙：蓝细菌大爆 发，演化出真核生物 和多细胞生物。 前寒武纪：生命的孕育与大气的改造 成因关联：频繁的岩浆活动 将地球深处的金属元素带到 地壳表层；同时，海洋中氧 气浓度的升高导致溶解在水 中的铁离子氧化沉淀，形成 了巨大的条带状铁矿。 矿产特征：前寒武纪是地球上最重要的成矿时期。 主要矿产：大量的铁、金、镍、铬等金属矿藏。 前寒武纪：重要的成矿期 早古生代生物演化 寒武纪生命大爆发：海洋中突然 → 出现大量无脊椎动物(如三叶虫、笔石、鹦鹉螺，以及澄江的奇虾)。 时间：距今5.41亿年—2.52亿年(意为“远古 原因探讨：“远古的生物时代”)。 2.臭氧层的初步形 3.有性生殖的 成 (阻挡紫外线) 出现 第21页：古生代(早):生命大爆发与海洋时代 > 海陆格局：地壳运动 剧烈，海陆格局多次变 迁，海洋面积广阔。 三叶虫化石 爆发结果 鹦鹉螺化石 古生代(晚):联合古陆的形成 ■海陆格局巨变：晚古生代，各块大陆不断漂移、碰撞、拼合。 ■结果：到古生代末期，地球上所有的陆地几乎拼合在一起，形成了一个超级大陆 ——联合古陆(盘古大陆)。 ■结果：到古生代末期，地球上所有的陆地几乎拼合在一 起，形成了个超级大陆——联合古陆(盘古大陆)。 ■环境影响：广阔的内陆地区 变得干旱，海岸线大幅减少， 浅海环境急剧萎缩。 泛大洋 泛大洋 联合古陆 (盘古大陆) 萎缩的浅海 无脊椎动物 → 鱼类 海洋藻类 —→ ·早期：海洋无脊椎动物繁盛。 · 中期：出现脊椎动物——鱼类。 · 晚期：鱼类逐渐演化为两栖动物， 动物开始登陆。 植物演化： ·早期：海洋藻类。 · 晚期：蕨类植物繁盛，陆地上 出现了茂密的森林。 古生代(晚):生物向陆地进军 → 两栖动物 蕨类植物 动物演化： 古生代：成煤期与第一次大劫难 正文： ■ 重要成煤期：晚古生代茂密的蕨类植物森林，多生长于温暖湿润的沼泽地带，大量植物遗体在沉积过程中被埋藏，经过漫长的地质作用最终形成了丰富的煤层。 二叠纪末大灭绝： 二叠纪生于古生代末(约252万多年前), 史上最大的 大灭绝 · 后出发地95% 的海洋物种灭，(如三叶虫绝成为绝灭) 其他70% 的地业物种 ·批擬原因原迪：超级火山烦熙喷炎、极极气候暖暖 形成助角地亚，形成邦船变所后导致浅海的消失 A茶 煤 海洋物种灭绝 三叶虫绝灭 95% 侏罗纪(裂隙扩大) 海陆格局 ● 联合古陆开始解体，各大陆向 现在的位置漂移。 ● 大西洋、印度洋开始形成。 白垩纪(大西洋雏形出现) 环境影响 大陆分裂导致海岸线增加，气 候变得温暖湿润，为新的生物 繁盛提供了广阔空间。 三叠纪 (古陆开始分裂) 时间 距今2.52亿年-6600万年(包 含三叠纪、侏罗纪、白垩纪)。 中生代：联合古陆的解体 中生代：爬行动物与裸子植物的时代 动物演化：爬行动物极度繁 盛，恐龙称霸地球(海陆空全 面发展)。中后期，爬行动物 向鸟类演化(如始祖鸟), 小型哺乳动物出现。 植物演化：蕨类植物衰退， 裸子植物(如松、柏、苏 铁)空前繁盛。 中生代：主要成煤期与白垩纪末大灭绝 【文字内容】: 正文： ● 主要成煤期：茂密的裸子植物森林构成了地球历史上 另一个重要的成煤期。 ● 白垩纪末大灭绝：中生代末期(距今6600万年)。发生了 著名的物种大灭绝事件。 结果：恐龙完全灭绝 (统治地球1.6亿年) 海洋中一半以上的物种消失。 原因推测：小行星撞击地球(尤卡坦半岛陨 石坑)、德干暗色岩火山爆发。 尤卡坦陨石坑实景 中生代成煤层 新生代：现代海陆格局的形成 ● 时间：距今6600万年至今(包含古近纪、新近纪、第四纪)。 冰川 ● 海陆格局： ·联合古陆彻底解体，大陆漂移至现 代位置，现代海陆格局形成。 喜马拉雅山脉 · 造山运动剧烈： 亚欧板块 · 印度洋板块与亚欧板块碰撞形成 喜马拉雅山脉； 亚取板块 非洲板块 · 非洲板块与亚欧板块碰撞形成 阿尔卑斯山脉。 ●气候变化： ·第四纪出现了多次全球性的寒冷期——第四纪冰期，海平面大幅下降。 第 2 8 页 阿尔卑斯山脉 印度洋板块 动物演化： 恐龙灭绝后继生态位空缺，哺乳动物快速演化，占据主导地位。 人类的出现：第四纪出现了人类，这是地球演化史上 的重大飞跃。全据地球演化史飞跃，人类不仅适应环境， 更开始主动改造环境。 人教版高中地里必修第一册 主体。 花 结果 脑 孔 花 果 落孔 新生代：哺乳动物、被子植物与人类的出现 植物演化：被子植物(开花结果的植物) 高度繁盛，取代裸子植物成为陆地植被的 29 人教版高中地理必修第一册 孔 第三部分：澄江地层的“时间排序” 岩层新老关系判读 第 3 0 页 沉积岩地层的新老判读 基本规律：下老上新(正常沉积状态下)。 化石辅助：含有较老时代化石的地层较老；含有较新时代化石的地层较新。 特殊情况(倒转) :如果地层受到强烈的地壳运动发生翻转，可能出现“上 老下新”的现象，此时必须依靠化石来判定真实的新老关系。 正常沉积层序 倒转岩层 化石图标 提示判读 依据 新 3 中 2 ↑ 老 1 新←老 C 沉积岩C 沉积岩B D比A、B新 沉积岩A 岩浆岩与沉积岩的新老关系 · 核心法则：穿插关系(切穿者新，被切穿者老)。 ·侵入岩：岩浆侵入到已形成的沉积岩中冷却凝固。侵入岩晚于(新于)其所切穿的所有岩层。 · 喷出岩：岩浆喷出地表冷却凝固。喷出岩晚于其下方的岩层，早于其上方的岩层。 ·研学发现：澄江剖面中发现有岩浆岩脉穿插在寒武纪沉积岩中，说明该岩浆岩的形成晚于寒武纪。 D比C老 岩 浆 岩 脉 D 变质作用：岩石在高温高压下发生性质改变 接触变质：高温的岩浆侵入沉积岩时，会将其接触边缘的沉积岩“烤熟”,形成变质岩 (如石灰岩变质为大理岩) 判读规律：变质岩的形成晚于其相邻的沉积 沉积岩，也晚(或同时于)提供热源的岩浆岩 变质岩与相邻岩浆岩的新老关系 判断： E的形成晚于沉积岩A/B, 伴随岩浆岩D的形成而产生 E的形成晚于沉积岩A/B, 伴随岩浆岩D的形成而产生 海岭 1000万年 500 万年100万年 10 0万年 50 0万年 1000万年 岩浆涌出 海岭 判读规律 ●距离海岭越近，岩石年龄越新。 ●距离海岭越远，岩石年龄越老。 · 以海岭为中心，两侧岩石年龄呈对称分布。 板块构造学说 海底扩张学说 大洋中脊(海岭)是新的大洋地壳诞生的地方， 岩浆不断涌出冷却形成新岩石，并将老岩石岩 石向两侧推移。 海底岩石的新老关系 综合判读实战：澄江地质剖面解析 任务：请根据右侧简化的澄江地质剖面图， 判断岩层A ( 泥岩)、B ( 砂岩)、C (侵入岩脉)、 D(变质带)的形成先后顺序。 解析步骤： 1. A和B为沉积岩，B在A之下，故B早于A。 2. C切穿了A和B, 故 C晚于A和B。 3. D是C侵入时产生的变质带，故D伴随C形成， 晚于A和B。 最终顺序(由老到新): B→A→C(D) D B 泥岩 砂岩 侵入岩脉 变质带 前寒武纪：成矿期、蓝细菌 出现、真核生物演化 古生代：联合古陆形成、 无脊椎动物→两栖动物、 成煤期、二叠纪大灭绝 中生代：联合古陆解体、 裸子植物兴盛、恐龙繁盛、 白垩纪大灭绝 新生代：现代海陆格局形成、 被子植物繁盛、哺乳动物发展、 人类出现、第四纪冰期 地层特点：层理构造、 上新下老、含化石 化石作用：确定地层年代、 反推古地理环境 地质年表划分： 宙-代-纪三级编年 沉积岩下老上新、岩浆 岩晚于晚于被切穿岩层、 变质岩晚于相邻岩浆岩、 海底近海岭更新 化石与 地质年 代年表 岩层新 老判读 课堂总结：地球演化的知识脉络 澄江化石群 情境主线 地球演化程 敬畏时间，保护遗迹 漫长与偶然：46亿年的演化，经历了无数次的灾变与重生，才孕 育出今天生机勃勃的地球和人类。生命的出现是宇宙中极大的偶然。 协同与规律：生物的演化与地理环境的变迁始终是协同进行的。 环境塑造了生命，生命也在改造着环境。 我们的责任： · 澄江化石地是地球留给全人类的无价之宝。 ·树立古生物遗迹保护意识。 ·尊重自然演化规律，形成科学的人地和谐观念，守护我们唯 一的的家园! $