1.3地球的演化和生命的起源（教學(xué)設(shè)計(jì)）九年級(jí)科學(xué)下冊(cè)高效課堂（浙教版）

1.3地球的演化和生命的起源（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級(jí)九年級(jí)授課時(shí)間課題1.3地球的演化和生命的起源教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：①了解地球演化過(guò)程和生物的進(jìn)化；②了解生命起源的幾種假說(shuō)?？茖W(xué)思維：運(yùn)用科學(xué)演繹推理的方法想象地球誕生時(shí)的模樣;充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力思維，建立多種關(guān)于生命起源的假設(shè)。探究實(shí)踐：借助視頻、動(dòng)畫模擬等教學(xué)手段初步學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般方法。態(tài)度責(zé)任：知道地球自身演化規(guī)律，知道在不同演化階段有不同的生物進(jìn)化特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地球生命的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)注，激發(fā)他們?yōu)榈厍蛏陌l(fā)展做出貢獻(xiàn)的責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：地球的演化歷史和生命起源的化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)。難點(diǎn)：原始生命的形成過(guò)程。學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版九下第一章第三節(jié)。在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容前，學(xué)生對(duì)地球的基本形態(tài)和結(jié)構(gòu)有一定的了解。此外，學(xué)生對(duì)生命的基本特征和演化過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí)。這些知識(shí)為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)生命的起源和演化過(guò)程中學(xué)生可能會(huì)對(duì)生命的起源和演化過(guò)程感到困惑，難以理解生命的演化過(guò)程。此外，學(xué)生還可能對(duì)地球生命的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生疑問(wèn)，難以預(yù)測(cè)地球生命的未來(lái)發(fā)展。針對(duì)這些困難和挑戰(zhàn)，教師需要采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，如直觀教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、分組討論等幫助學(xué)生理解和掌握地球和生命的演化過(guò)程。同時(shí)，教師還需要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格，采用多種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)準(zhǔn)備課件、課本等教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)新課導(dǎo)入課前回顧：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容?導(dǎo)入：地球剛誕生時(shí)，它的模樣和現(xiàn)在一樣嗎?地球上的生命是怎樣產(chǎn)生的?關(guān)于這些問(wèn)題，自古以來(lái)就有過(guò)多種臆測(cè)和假說(shuō)，因此，有關(guān)地球演化和生命起源的爭(zhēng)論也一直沒(méi)有間斷過(guò)。新知講授一、地球的演化1.地球形成初期①地球的形成時(shí)間地球的年齡約為46億年。太陽(yáng)系在大約50億年前誕生后，大約經(jīng)過(guò)了5億年，地球開始形成。思考：地球是如何形成的？②地球形成的過(guò)程由原始的太陽(yáng)星云坍縮、凝聚而形成的。由于隕石的轟擊、地球不斷收縮等原因，溫度逐漸升高，地球內(nèi)部出現(xiàn)熔融現(xiàn)象。同時(shí)又在地球自轉(zhuǎn)、重力作用下，發(fā)生了物質(zhì)分異現(xiàn)象，外部密度較大的物質(zhì)和元素向內(nèi)部逐漸下沉，內(nèi)部較輕的物質(zhì)逐漸上升，最后地球就逐漸形成了現(xiàn)在的地殼、地幔和地核等結(jié)構(gòu)。思考與討論：根據(jù)太陽(yáng)系形成的過(guò)程，想象地球誕生時(shí)的“模樣”。③原始地球（1）地球在形成之初是一個(gè)由巖漿構(gòu)成的熾熱的球。（2）地球形成初期發(fā)生的變化①原始地殼的形成：隨著地球溫度不斷下降，固態(tài)的地殼逐漸形成。②原始大氣的形成：高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣和二氧化碳等構(gòu)成了非常稀薄的大氣（不含氧氣）。③原始海洋的形成：高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣，降溫凝結(jié)成水滴降到地表，匯流成海洋。地殼的演變和生物的進(jìn)化25億～5.7億年前（元古代），地球上開始出現(xiàn)大片陸地和山脈，海洋中的藻類釋放出氧氣，大氣中的氧氣含量逐漸增多。5.7億～2.5億年前（古生代），地球上的陸地大面積增加，原始的歐亞大陸和北美大陸露出海面，出現(xiàn)昆蟲、魚類、兩棲類、裸蕨類等生物。2.5億～0.65億年前（中生代），大西洋和印度洋形成，中國(guó)大陸輪廓基本形成，裸子植物和爬行類動(dòng)物繁盛。0.65億年前至今（新生代），地球在第三紀(jì)經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng)，形成了喜馬拉雅山脈等許多世界上的高大山脈，奠定了現(xiàn)代地球地貌的基礎(chǔ)；鳥類、哺乳類動(dòng)物和被子植物出現(xiàn)。右圖是記錄地球歷史的”金釘子”。你知道下列現(xiàn)象或生物分別出現(xiàn)在“金釘子”的哪段時(shí)間區(qū)域？1.原始海洋形成于2.蕨類植物的繁盛和裸子植物的出現(xiàn)3.哺乳動(dòng)物的出現(xiàn)4.恐龍生活的時(shí)期5.大氣中氧氣的出現(xiàn)和增多6.魚類的出現(xiàn)和繁盛

二、生命的起源早期的地球沒(méi)有任何生命的蹤跡，有化石記錄的生命史可以追溯到38億年前（太古代），在海洋中誕生了地球上最原始的生命體，是最早的生命痕跡。科學(xué)家們通過(guò)對(duì)地層和化石的研究，逐步揭示了：25億年前到現(xiàn)在的變化。關(guān)于生命起源的問(wèn)題，你知道有哪些假說(shuō)嗎？①自然發(fā)生論自然發(fā)生說(shuō)是19世紀(jì)前廣泛流行的理論，這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為，生命是從無(wú)生命物質(zhì)自然發(fā)生的。我國(guó)古代認(rèn)為的“腐草化為螢”，腐肉生蛆等。在西方，亞里士多德（公元前384—公元前322）就是一個(gè)自然發(fā)生論者。有的人還通過(guò)“實(shí)驗(yàn)”證明，將谷粒、破舊襯衫塞入瓶中，靜置于暗處，21天后就會(huì)產(chǎn)生老鼠，并且讓他驚訝的是，這種“自然”發(fā)生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德通過(guò)實(shí)驗(yàn)否定了自然發(fā)生論：提問(wèn)：曲頸瓶實(shí)驗(yàn)證明了什么？證明1：空氣中的微生物使湯腐敗的，而不是湯腐敗產(chǎn)生了微生物證明2：細(xì)菌等微生物的繁衍需要有母體細(xì)菌的存在，新的生命不可能自發(fā)地從非生物物質(zhì)中產(chǎn)生。思考：巴斯德的并沒(méi)有解決生命的起源問(wèn)題。最原始的細(xì)菌又來(lái)自什么地方?②化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)俄國(guó)奧巴林和印度霍爾丹兩位生物化學(xué)家各自提出了化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)，認(rèn)為最初的原始生命是由原始地球上的非生命物質(zhì)通過(guò)化學(xué)作用，逐步由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，經(jīng)過(guò)一個(gè)極漫長(zhǎng)的自然演化過(guò)程而形成。原始地球?yàn)樯鹪刺峁┑臈l件場(chǎng)所：原始海洋物質(zhì)：CH4、NH3、H2O、H2、H2S、HCN、CO、CO2能量：宇宙射線、紫外線、閃電、火山噴發(fā)釋放的能量等米勒實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在實(shí)驗(yàn)室用充有甲烷、氨氣、氫氣和水的密閉裝置，以加熱、放電來(lái)模擬原始地球的環(huán)境條件，成功合成了一些氨基酸、有機(jī)酸和尿素等。②觀看米勒實(shí)驗(yàn)視頻。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：原始大氣中的一些小分子無(wú)機(jī)物，在一定條件下有可能合成有機(jī)小分子物質(zhì),即原始生命可以在沒(méi)有生命的自然條件下產(chǎn)生。④閱讀：其他科學(xué)家的模擬實(shí)驗(yàn)一些現(xiàn)代科學(xué)家相信生命起源的化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)。簡(jiǎn)單的有機(jī)分子，如氨基酸、核苷酸等能結(jié)合形成聚合體。他們推測(cè)一些有機(jī)化合物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而又復(fù)雜的化學(xué)變化，逐漸形成更大、更復(fù)雜的分子，直到形成組成生物體的基本物質(zhì)—蛋白質(zhì)，以及作為遺傳物質(zhì)的核酸等大分子物質(zhì)。但是，關(guān)于生物大分子如何起源于小分子的原理，目前科學(xué)家還不清楚。在一定條件下，蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)經(jīng)過(guò)濃縮、凝聚等作用，可以形成一個(gè)由多種分子組成的體系。這個(gè)體系的外面有一層膜，將內(nèi)部與海水相隔開，在原始海洋中經(jīng)歷漫長(zhǎng)、復(fù)雜的變化，最終形成了原始的生命。宇生說(shuō)①假說(shuō)的觀點(diǎn)：某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球，從而使地球有了初始的生命。同地球碰撞的彗星之一帶著一個(gè)生命的胚胎，穿過(guò)宇宙，將其留在了剛剛誕生的地球上，地球上才有了生命。②證據(jù)：1959年9月，人們?cè)诼涞桨拇罄麃喌囊活w隕石中發(fā)現(xiàn)了多種氨基酸和有機(jī)物，這一發(fā)現(xiàn)震動(dòng)了當(dāng)時(shí)整個(gè)科學(xué)界。由此，有人提出假說(shuō)，原始生命物質(zhì)也有可能來(lái)自外星球。生命起源的過(guò)程觀看視頻：地球的演化和生命的起源思考地球是如何形成的以及原始地球的演化過(guò)程？根據(jù)書本，了解地殼的演變和生物的進(jìn)化過(guò)程。完成地球歷史的“金釘子”匹配任務(wù)。思考關(guān)于生命起源的問(wèn)題有哪些假說(shuō)？知道曲頸瓶實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容以及證明了什么？猜想最原始的細(xì)菌又來(lái)自什么地方?知道化學(xué)進(jìn)化假說(shuō)的主要內(nèi)容。了解米勒實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和結(jié)論。觀看米勒實(shí)驗(yàn)視頻。閱讀：其他科學(xué)家的模擬實(shí)驗(yàn)了解宇生說(shuō)的觀點(diǎn)和證據(jù)知道生命起源的過(guò)程，觀看視頻：地球的演化和生命的起源課堂練習(xí)典例1.有科學(xué)家將蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂類等物質(zhì)放在特殊的溶液中，發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)能夠濃縮聚集為一個(gè)個(gè)球狀小滴，小滴周圍還有類似于膜的邊界，并能從外界吸收某些物質(zhì)，發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物也能排出。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M生命起源過(guò)程中的(B)A．形成單細(xì)胞生物的過(guò)程B．形成氨基酸等小分子有機(jī)物的過(guò)程C．形成原始生命的過(guò)程D．由蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物形成多分子體系的過(guò)程【答案】B【解析】化學(xué)起源說(shuō)將生命的起源分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段，從無(wú)機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段；第二個(gè)階段，從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì)；第三個(gè)階段，從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；第四個(gè)階段，由機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?，米勒通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了化學(xué)起源學(xué)說(shuō)的第一階段，B符合題意。典例2.下列有關(guān)生物圈演化過(guò)程的說(shuō)法不正確的是(D)

A．原始大氣中沒(méi)有氧氣，但有二氧化碳和水蒸氣B．大氣中氧氣增多與藍(lán)藻等藻類植物大量繁殖有關(guān)C．大氣中的臭氧層出現(xiàn)，使生物有了向陸地發(fā)展的可能D．生物圈的演化是生物之間相互作用的結(jié)果【答案】D【解析】A、生命起源的條件：原始地球?yàn)樯鹪吹幕瘜W(xué)起源學(xué)說(shuō)提供的條件主要有以下三個(gè)方面：（1）物質(zhì)條件——原始大氣原始大氣中含有二氧化碳、氨、甲烷、水蒸氣、硫化氫和少量氫氣等，特點(diǎn)是原始大氣中沒(méi)有游離的氧氣。（2）能量條件——原始地球上不斷出現(xiàn)的宇宙射線、紫外線、閃電以及火山爆發(fā)等，為化學(xué)進(jìn)化提供能量。（3）一定的環(huán)境場(chǎng)所條件——原始海洋，是原始生命誕生的搖籃，A不符合題意；B、藍(lán)藻等藻類植物需要進(jìn)行光合作用，光合作用釋放氧氣，B不符合題意；C、由于臭氧層的形成大大減少了到達(dá)地球表面的太陽(yáng)紫外線輻射，從而使陸地生物的出現(xiàn)成為可能，C不符合題意；D、生物圈的形成是地球的理化環(huán)境與生物長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果，D符合題意。典例3.根據(jù)著名的“鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)”回答問(wèn)題（1）設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是法國(guó)科學(xué)家“微生物學(xué)之父”巴斯德。（2）打斷“鵝頸”后，瓶?jī)?nèi)的肉湯腐敗的原因是空氣中的細(xì)菌進(jìn)入肉湯中并大量繁殖。（3）上圖所示的過(guò)程也可以看作一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，所控制的變量是B。A．瓶子的大小B．細(xì)菌的有無(wú)C．肉湯的多少（4）“鵝頸瓶”實(shí)驗(yàn)證實(shí)了細(xì)菌不是自然發(fā)生的，而是由原來(lái)已經(jīng)存在的細(xì)菌產(chǎn)生的。由此，巴斯德提出了保存酒和牛奶的巴氏消毒法．選填“巴氏消毒/腌制/脫水”）課堂小結(jié)地球的演化地球形成初期地球的形成時(shí)間：約為46億年地球形成初期的形態(tài)特點(diǎn)：一個(gè)由巖漿構(gòu)成熾熱的球地球形成初期發(fā)生的變化：①原始地殼的形成：隨著地球溫度不斷下降，固態(tài)的地殼逐漸形成。②原始大氣的形成：高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣和二氧化碳等構(gòu)成了非常稀薄的大氣（不含氧氣）。③原始海洋的形成：高溫巖漿不斷噴發(fā)而釋放的水蒸氣，降溫凝結(jié)成水滴降到地表，匯流成海洋。地球的演變和生物進(jìn)化生命的起源有關(guān)生命起源的假說(shuō)自