第三节地球的历史讲义2026-2027学年高一上学期人教版必修一

第三节　地球的历史 讲义 一、教学目标（地理核心素养四维目标） 综合思维　 能够从时空综合的视角阐释地球历史的阶段性演化特征；分析地层顺序、化石类型与地球演化历程之间的逻辑关联，构建“时间尺度—地层记录—生命演化—环境变迁”的多维度综合思维框架；结合地质年代表，综合描述各时代海陆格局、气候变化、生物特征与重大地质事件的耦合关系，并通过生物大灭绝事件理解地球系统各圈层的整体性。 区域认知　 能够阅读地质年代表，在“地质年代时间轴”上准确标注太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代的时间界限与代表性生物；能将不同地质年代的海陆分布、气候特征、生物面貌与特定时段相联系，形成对地球历史“时空定位”的基本意识。 地理实践力　 能够通过地层剖面图、化石资料进行最基本的解读与推理，初步具备“从石头中读出历史”的地学思维；能够运用地质年代表等工具自主完成“地质年代时间轴”的填写，并尝试制作《地球生命编年史》思维导图。 人地协调观　 能够从地球漫长的演化史中，认识到地球环境的动态性与生命的脆弱性，感悟地球演化的漫长与人类文明存在的短暂，理解生命演化与环境变迁的相互作用；反思现代人类活动与地球生态环境的关系，树立“尊重自然演化规律、保护地球生物多样性”的人地协调观念。 二、教学重难点 教学重点 地层与化石作为地球历史“书页”与“文字”的科学原理：沉积岩“层理构造、下老上新、常含化石”的特点，以及化石“同一时代地层含相似化石、越古老地层含越低级简单生物化石”的特征。 地质年代表的划分依据、基本结构与阅读方法：掌握宙—代—纪三级时间单位，并能运用其描述不同地质时代的主要特征。 地球演化历程的阶段规律：抓住前寒武纪、古生代、中生代、新生代的标志性特征（生命萌芽、海洋生物繁盛、恐龙时代、人类诞生）。 教学难点 突破 46 亿年超长时间尺度的认知局限，建立可感知的“时间尺度”与“环境演变”关联思维。 理解生物演化与地质环境变化的双向因果关系（如两次生物大灭绝与环境的因果关系）。 三、课堂导入（情境导入） 展示梁龙化石骨架照片，配文：“这具梁龙生活在距今约 1.5 亿年前的侏罗纪，而三叶虫生活在 5 亿多年前的海洋中。人类有文字记载的历史不足五千年——在地球 46 亿年的寿命面前，人类文明只是一瞬。” 图 0　中华龙鸟化石（辽西热河生物群，为恐龙向鸟类演化提供关键证据） 核心问题链： 这具庞大的恐龙真的存在过吗？科学家如何像“翻阅史书”一样读懂地球的前世今生？ 如果在一座山上，含有恐龙化石的岩层位于含有三叶虫化石的岩层之上，这说明了什么？ 科学家凭什么给地球“断代”？ 设计意图：以真实展品建立“化石—地层—历史”的直观关联，用问题链激发学生探究地层与化石如何记录时间的兴趣，顺势引出本节主题。 四、知识梳理与要点精讲 （一）化石和地质年代表 1. 地球的历史有多长 地球大约形成于 46 亿年前。研究地层，是认识地球历史的主要途径。 2. 地层与化石 （1）地层：具有时间顺序的层状岩石。沉积岩的地层具有明显的层理构造，一般先沉积的层在下部、后沉积的层在上部。 （2）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。 （3）地层与化石的关系（两条基本规律）： 同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。 越古老的地层，含有越低级、越简单生物的化石。 （4）研究意义：通过研究地层和它们包含的化石，可以了解地球的生命历史和古地理环境。 图 1　层状沉积岩地层剖面：岩层具有时间顺序，下层老、上层新，常含化石 3. 地层新老关系的判断方法 沉积岩一般规律：岩层年龄越老，位置越靠下；岩层年龄越新，位置越靠上（接近地表）。 侵入的岩层晚于被侵入的岩层。 受岩浆活动高温高压影响而变质的岩层，晚于相邻的岩层。 4. 化石的“环境指示”作用 生物的生长深受地理环境的影响，化石种类及特点不可避免地打上当时地理环境的烙印。例如珊瑚化石指示温暖浅海环境，煤层的出现指示温暖湿润、森林茂密的陆地环境。 易错提醒　 ① 化石不全等于“遗体”：遗迹（足迹、粪便、 burrow）也可形成化石；② 并非各类地层中都含有化石，也并非只有沉积物中的生物遗体才算化石；③ 地层是否含化石，还受沉积环境、成岩条件与后期保存条件影响。 5. 地质年代表 地球演化呈现明显的阶段性。科学家根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位进行系统性编年，这就是地质年代表——它是全球统一的“地球历史目录”。 时间单位层级：宙 → 代 → 纪 → 世（高中阶段重点掌握“宙—代—纪”三级）。 图 2　地质年代表：宙—代—纪的时间层级与距今时间（百万年） 图 3　地质年代阶梯状时间线：前寒武纪约占地球历史的 90%，显生宙仅占约 12% 地质年代的框架（括号内为距今年龄，单位：亿年）： 宙 代 纪（主要） 前寒武纪 —— 冥古宙 · 太古宙 · 元古宙（地球诞生—5.41 亿年前） 显生宙 古生代 寒武纪 · 奥陶纪 · 志留纪 · 泥盆纪 · 石炭纪 · 二叠纪（5.41—2.52 亿年前） 显生宙 中生代 三叠纪 · 侏罗纪 · 白垩纪（2.52 亿—6600 万年前） 显生宙 新生代 古近纪 · 新近纪 · 第四纪（6600 万年前至今） （二）地球的演化历程 阅读地球历史的逻辑主线：生物演化（低级→高级、简单→复杂、海洋→陆地）+ 海陆变迁 + 气候演变 + 矿产形成，四者相互影响、协同演化。 1. 前寒武纪（地球诞生—距今 5.41 亿年） 约占地球历史的 90%，包括冥古宙、太古宙、元古宙。 宙 海陆格局 生物演化 成矿 冥古宙 地球刚形成，火山活动频繁，尚无海洋与生命 只有一些有机质，没有生命迹象 —— 太古宙 海洋与陆地慢慢形成 出现蓝藻（蓝细菌）等原核生物 重要的金属成矿期 元古宙 海陆格局进一步演化 演化出真核生物和多细胞生物 铁、金、镍、铬等矿藏 大气演化：由原始大气的缺氧环境演变为有氧环境——蓝细菌通过光合作用释放氧气，大气成分开始改变，为复杂生命的诞生奠定基础。 矿产：前寒武纪是重要的成矿时期，大量铁、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。 图 4　前寒武纪至新生代时间轴：前寒武纪占地球历史约 90%，显生宙仅占约 12% 2. 古生代（距今 5.41 亿—2.52 亿年） 意为“古老的生命时代”，分为早古生代（寒武纪、奥陶纪、志留纪）和晚古生代（泥盆纪、石炭纪、二叠纪）。 阶段 海陆格局 生物演化 矿产 / 事件 早古生代 海洋面积远大于现在 海洋无脊椎动物空前繁盛：三叶虫、笔石、鹦鹉螺等；后期海洋缩小，陆地出现低等植物 —— 晚古生代 地壳运动剧烈，海陆格局多次大变迁，后期各大陆汇聚成联合古陆 早期鱼类大量繁衍；中期鱼类→两栖类；晚期两栖类→爬行动物；裸子植物开始出现；蕨类植物繁盛 重要成煤期；末期发生地球生命史上最大的物种灭绝，约 95% 的物种消失 标志性特征：三叶虫时代（早古生代海洋无脊椎动物大繁盛）；蕨类森林茂密，是重要的成煤期。 大灭绝：古生代末期发生地球生命史上规模最大的物种灭绝事件，几乎 95% 的物种从地球上消失，成为古生代结束的标志。 3. 中生代（距今 2.52 亿—6600 万年） 意为“中间的生命时代”，分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。 维度 内容 海陆格局 板块运动剧烈，联合古陆在三叠纪晚期开始解体，各大陆向现在的位置漂移；燕山运动（太平洋运动）形成环太平洋岩浆岩带 生物演化 爬行动物空前繁盛——恐龙称霸，故称“爬行动物的时代”；中后期一些爬行动物进化出羽毛并向鸟类发展，小型哺乳动物出现；菊石类繁盛 植物 裸子植物（真蕨类）极度兴盛，在陆地植物中占主要地位；末期被子植物逐渐兴起 气候 总体温暖，通常只有热带、亚热带和温带的差异 矿产 主要的成煤期 重大事件 中生代末期发生物种大灭绝，恐龙、菊石等绝大多数物种消失，成为中生代结束的标志（原因可能与地外天体撞击、火山活动等有关，尚在研究中） 图 5　侏罗纪晚期始祖鸟：恐龙与鸟类之间的过渡类型，印证爬行动物向鸟类的演化 4. 新生代（距今 6600 万年至今） 意为“最近的生命时代”，分为古近纪、新近纪、第四纪。 维度 内容 海陆格局 联合古陆最终解体，各大陆漂移到现在的位置，形成现代海陆分布格局；地壳运动剧烈，阿尔卑斯、喜马拉雅、落基、安第斯等山脉均在这一时期形成 生物演化 哺乳动物快速发展；被子植物高度繁盛，草原面积扩大；第四纪出现人类——这是生物发展史上的重大飞跃 气候 全球出现数次冷暖交替变化：寒冷期冰川范围扩大、海平面下降，生物向较低纬度迁移；温暖期冰川范围缩小、海平面上升；目前地球处于一个温暖期 图 6　第四纪冰期场景：猛犸象与人类等大型哺乳动物共存，全球经历数次冷暖交替 5. 地球演化历程知识整合表 地质年代 时间（距今） 动物演化 植物演化 海陆变迁 成矿 / 大事件 前寒武纪 地球诞生—5.41 亿年 原核生物→真核生物→多细胞生物 藻类 海洋陆地形成 重要金属成矿期 古生代 5.41 亿—2.52 亿年 早：海洋无脊椎动物；晚：鱼类→两栖类→爬行动物 低等植物→裸子植物出现；蕨类繁盛 多次变迁，形成联合古陆 重要成煤期；末期大灭绝 中生代 2.52 亿—6600 万年 爬行动物（恐龙）时代；出现鸟类、小型哺乳动物 裸子植物占主要地位 联合古陆解体、漂移 主要成煤期；末期大灭绝 新生代 6600 万年至今 哺乳动物快速发展；第四纪出现人类 被子植物繁盛 现代海陆格局形成 数次冷暖交替 核心规律　 ① 生物演化具有从低级到高级、从简单到复杂、从海洋到陆地的不可逆规律；② 生物演化与地质环境变迁相互影响——环境为生物提供舞台，生物（如蓝细菌产氧）反过来改造环境；③ 大灭绝既终结一个时代，也为新物种的崛起腾出生态空间。 （三）易错辨析 判断：地层中的化石是指沉积物中的生物遗体。（×） 解析：化石还包括生物的遗迹，如足迹、粪便等。 判断：各类地层中都含有化石。（×） 解析：只有具备一定条件的沉积岩地层中才可能保存化石。 判断：含有三叶虫化石的地层多形成于中生代。（×） 解析：三叶虫繁盛于早古生代，属古生代地层。 判断：煤炭中常发现被子植物化石。（×） 解析：古生代、中生代成煤期的主导植物是蕨类和裸子植物，被子植物在新生代才繁盛。 判断：古生代末期、中生代末期均发生了物种灭绝事件，成为这两个时代结束的标志。（√） 五、课堂小结 用一句话概括本节核心——地层是书页，化石是文字，地质年代表是目录，三者合起来让我们得以阅读地球 46 亿年的漫长史诗。 知识脉络： 研究工具：地层（时间顺序、层理构造）→ 化石（环境指示、生物演化）→ 地质年代表（宙—代—纪编年）。 演化历程：前寒武纪（生命萌芽、产氧、金属成矿）→ 古生代（海洋无脊椎繁盛、蕨类成煤、大灭绝）→ 中生代（恐龙时代、裸子植物、成煤、大灭绝）→ 新生代（哺乳动物、被子植物、人类出现、现代海陆格局形成）。 核心规律：生物从低级到高级、从简单到复杂、从海洋到陆地演化；生物演化与地质环境变迁相互影响。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $