1.2 地球的形成与演化 讲义 2026-2027学年高一上学期地理鲁教版必修一

第二节 地球的形成与演化 讲义 一、教学目标（地理四维目标） （一）人地协调观 通过了解地球46亿年的漫长演化历程，认识到地球环境的演变是极其缓慢的，树立珍爱地球、保护环境的人地协调观念；理解矿产资源的形成需要漫长的地质年代，树立合理开发和节约利用自然资源的意识。 （二）综合思维 能够从时间维度梳理地球从诞生到现在的演化脉络，将地层、化石、生物演化、海陆变迁、构造运动等要素进行综合关联分析，理解各圈层形成与演化的内在联系，形成动态的、系统的地球演化观。 （三）区域认知 通过对比不同地质年代的地层特征和化石分布，理解不同区域的地质历史差异；了解联合古陆的分裂与大陆漂移过程，建立全球尺度的空间认知。 （四）地理实践力 学会阅读地质年代表、地层剖面图等地理图表，能够从地层和化石中提取地理信息、推断古地理环境；具备运用地质年代知识解释现实地理现象的能力。 二、教学重难点 （一）教学重点 1. 地层与化石的概念及其在研究地球历史中的作用； 2. 地质年代的划分（宙、代、纪）及各时代的核心特征； 3. 地球形成与演化的基本过程（圈层形成、生物演化、海陆变迁）。 （二）教学难点 1. 理解地球46亿年的漫长时空尺度，建立地质年代的时间观念； 2. 化石与地质年代的对应关系，以及生物演化与地质环境变化的相互影响； 3. 地球圈层形成的物理化学过程（物质分异、火山排气、水汽凝结等）。 三、课堂导入 【情境创设】播放一段地球46亿年演化史的科普视频（或展示地球各时期对比图），然后提问： "如果把地球46亿年的历史压缩成一天24小时，那么人类出现在最后一分钟甚至更短。恐龙统治地球长达1.6亿年，而人类文明仅数千年。我们是如何知道地球过去发生了什么？地球有它自己的'历史书'吗？每一页上又留下了什么'文字'？" 引导学生思考：地球的历史就记录在岩层之中，化石就是最好的"书签"。由此引出本节主题——地球的形成与演化。 四、知识点精讲 （一）地层与化石 1. 地层 地层：地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物。 核心规律： （1）一般情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上（上新下老）； （2）地层能够反映地层的相对年龄； （3）不同时期的地层岩性不同：石灰岩——温暖浅海环境；页岩——静水环境；玄武岩——火山活动。 图1 地层剖面示意图（展示层状岩石的层理结构） 2. 化石 化石：保存在地层中的古生物遗体、遗迹或遗物，经石化作用而形成。化石常见于沉积岩中。 化石形成的三个基本条件： （1）生物遗体或遗迹被沉积物迅速覆盖； （2）经过漫长的地质年代，遗体中的有机质逐渐被矿物质替代； （3）经过地壳抬升和风化侵蚀作用，使化石暴露于地表。 化石的类型： （1）遗体化石——如恐龙骨骼化石； （2）遗迹化石——如恐龙足印化石； （3）遗物化石——如动物粪便化石、卵化石。 3. 地层与化石的关系 （1）同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石； （2）越古老的地层含有越简单、越低等生物的化石； （3）化石是确定所在地层年代和古地理环境的重要依据。 例如：三叶虫只生存在古生代，含三叶虫化石的地层即为古生代地层。三叶虫生活在海洋中，若地层中含有三叶虫化石，则说明该地层形成时为海洋环境。 图2 三叶虫化石（古生代海洋无脊椎动物的代表） 4. 标准化石 标准化石：生存时间较短、演化迅速、分布地区广泛、个体数量较多的化石。 标准化石是确定地层年代的重要依据，如三叶虫就是古生代的重要标准化石。 （二）地质年代表 地质年代表：科学家依据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，将地球46亿年的历史进行系统编年所形成的表格。 1. 地质年代单位 地质年代由大到小依次为： 宙 → 代 → 纪 → 世（对应地层单位：宇 → 界 → 系 → 统） 2. 地质年代的划分 地球历史分为两大阶段： （1）前寒武纪（冥古宙、太古宙、元古宙）：约占地球历史的88%，以隐生宙为主； （2）显生宙（古生代、中生代、新生代）：生物大量出现并迅速演化的时期。 各地质年代划分及主要特征一览表： 地质年代 时间范围（距今） 主要生物特征 重要事件 冥古宙 46亿~40亿年 只有有机质，无生命迹象 地球形成，岩浆活动剧烈 太古宙 40亿~25亿年 出现蓝细菌等原核生物 原始大气圈、水圈初步形成 元古宙 25亿~5.41亿年 演化出真核生物和多细胞生物 大气氧气增加，臭氧层形成；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→爬行 蕨类繁盛，重要成煤期；联合古陆形成 中生代 2.52亿~0.66亿年 爬行动物盛行（恐龙时代），裸子植物繁盛 重要成煤期；联合古陆解体 新生代 0.66亿年至今 哺乳动物快速发展，被子植物繁盛，人类出现 现代海陆格局形成 关键时间节点： • 46亿年前——地球形成 • 38.5亿年前——出现最早的生物化石 • 5.41亿年前（5.4亿年前）——寒武纪生命大爆发，进入显生宙 • 2.52亿年前——古生代结束，二叠纪大灭绝 • 0.66亿年前（6500万年前）——中生代结束，恐龙灭绝 • 180万年前——人类诞生 图3 地质年代表示意图 （三）地球形成与演化简史 1. 原始地球的形成 约46亿年前，在原始太阳星云盘中，尘埃和气体通过碰撞吸积，逐渐聚集形成原始地球。 地球形成的节点：原始太阳星云 → 物质碰撞吸积 → 原始地球 2. 地球圈层的形成 （1）内部圈层的形成（物质分异） 地球早期温度很高，表面覆盖岩浆。随着温度逐渐降低，内部物质发生分异： • 密度较大的铁、镍物质向地心下沉 → 形成地核 • 密度较小的硅酸盐类物质向上迁移 → 形成地幔和地壳 （2）外部圈层的形成 大气圈：火山喷发释放出水蒸气、二氧化碳、氮等气体 → 被地球引力捕获 → 构成原始大气圈。 水圈：地表温度下降 → 气态水凝结成液态水 → 形成降雨 → 雨水汇集于低洼处 → 形成由河流、湖泊和海洋组成的水圈（约41.5亿年前海洋形成）。 图4 地球早期火山活动与大气圈、水圈形成示意图 3. 地球生命的形成与演化 （1）38.5亿年前：地球上出现最早的生物（原核生物）； （2）前寒武纪末期：藻类通过光合作用释放氧气，改变大气成分，臭氧层逐渐形成； （3）5.4亿年前：寒武纪生命大爆发，生物种类和数量急剧增加； （4）此后经历古生代、中生代、新生代，生物不断从低级到高级、从简单到复杂、从海洋向陆地演化。 （四）生物演化 1. 生物演化的总体趋势 （1）从时间变化看——从低级到高级、从简单到复杂： 动物：原始单细胞 → 无脊椎动物 → 脊椎动物（鱼类 → 两栖类 → 爬行类 → 鸟类、哺乳类） 植物：藻类 → 苔藓、蕨类 → 裸子植物 → 被子植物 （2）从空间分布看——由海洋向陆地扩展： 约4.4亿年前（志留纪）：陆生裸蕨植物出现，植物开始登陆； 约3亿年前（泥盆纪中晚期）：两栖动物出现，动物开始登陆。 （3）生物演化过程伴随着生物的衰退和灭亡，以及新生物的出现和兴盛（此消彼长）。 2. 各地质年代的生物特征 【古生代】（5.41亿~2.52亿年前） 早古生代：海洋无脊椎动物时代——三叶虫、笔石、鹦鹉螺繁盛； 晚古生代：脊椎动物时代——鱼类繁盛 → 两栖类出现并繁盛 → 爬行动物出现；蕨类植物繁盛。 二叠纪末期（约2.52亿年前）：地球历史上最大的生物灭绝事件，约95%的海洋物种灭绝。 【中生代】（2.52亿~0.66亿年前） 爬行动物时代：恐龙称霸陆地、海洋和天空；裸子植物极度繁盛；中后期出现鸟类，后期出现小型哺乳动物。 白垩纪末期（约6500万年前）：恐龙灭绝，哺乳动物迎来大发展时代。 图5 恐龙骨架化石（中生代爬行动物繁盛的代表） 【新生代】（0.66亿年至今） 哺乳动物快速发展，成为陆地优势动物；被子植物高度繁盛；第四纪出现人类（约180万年前）。 （五）海陆变迁 地球表面的海陆分布并非一成不变，而是经历了漫长而剧烈的变迁过程。 1. 联合古陆的形成与解体 （1）古生代末期：各大陆汇聚形成统一的联合古陆（泛大陆）； （2）中生代早期（约2亿~1.8亿年前）：联合古陆开始分裂，分解为南北两个大陆——北方的劳亚古陆和南方的冈瓦纳古陆； （3）约6500万年前：七大洲、四大洋的轮廓初步显现； （4）新生代以来至今：形成了现今七大洲、四大洋的海陆分布格局。 2. 海陆变迁的影响 （1）大西洋、印度洋面积扩大，太平洋面积缩小； （2）非洲大陆、澳大利亚大陆、印度半岛位置北移； （3）印度洋板块与亚欧板块碰撞，导致青藏高原和喜马拉雅山脉的隆起。 图6 联合古陆的形成与解体（大陆漂移过程） （六）构造运动 构造运动：由地球内部力量引起的地壳乃至岩石圈的变位、变形的作用和过程。 1. 构造运动的表现 （1）导致海陆变迁和地形变化； （2）对气候变化、生物演化以及某些矿产资源的形成具有重要影响。 2. 构造运动的重要实例 （1）中生代的构造运动导致联合古陆的解体； （2）晚新生代的构造运动（喜马拉雅运动）导致青藏高原和喜马拉雅山脉的形成； （3）构造运动与成矿作用密切相关：前寒武纪是重要金属成矿期（铁、金、镍等）；古生代和中生代是重要的成煤期。 （七）矿产资源的形成与地球演化 地球演化的不同阶段形成了不同类型的矿产资源： （1）前寒武纪——重要金属成矿期：铁、金、镍、铬等矿藏大量形成； （2）晚古生代——重要成煤期：蕨类植物繁盛，大量堆积后形成煤层； （3）中生代——主要成煤期：裸子植物繁盛，形成煤层和石油。 启示：矿产资源是地球长期演化的产物，形成极为缓慢，属于不可再生资源，应当合理开发利用。 五、知识框架总结 地球的形成与演化这一节，核心逻辑可以概括为以下主线： 【认识方法】地层（书页）+ 化石（文字）→ 地质年代表 → 地球演化历程 【演化主线】 1. 地球诞生：46亿年前，原始星云 → 碰撞吸积 → 原始地球 2. 圈层形成：物质分异 → 内部圈层；火山排气+水汽凝结 → 外部圈层 3. 生命起源：38.5亿年前出现最早生命 → 5.4亿年前生命大爆发 4. 生物演化：低级→高级、简单→复杂、海洋→陆地 5. 海陆变迁：联合古陆形成 → 分裂 → 现代海陆格局 6. 构造运动：地球内力驱动地壳变位变形，塑造地表形态 【时间记忆口诀】 地质年代：寒武→奥陶→志留→泥盆→石炭→二叠→三叠→侏罗→白垩→古近→新近→第四纪 关键数字：46亿（地球形成）、38.5亿（生命出现）、5.4亿（生命大爆发）、2.52亿（古生代结束）、6500万（恐龙灭绝）、180万（人类诞生） 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $