九年級科學(xué)教案《地球的演化和生命的起源》
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:能夠敘述25億年前至今地殼的演變和生物的進(jìn)化現(xiàn)象.
過程與方法:通過大量的圖片,了解地球初始的模樣以及在25億年前至今地球發(fā)生的變化。通過米勒模擬實(shí)驗(yàn),認(rèn)識生命誕生的過程。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:通過了解生命起源的化學(xué)進(jìn)化假設(shè)和其他假設(shè),激發(fā)學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣。并使學(xué)生以辨證唯物的眼光看問題。
學(xué)情分析
學(xué)生通過對前面知識的學(xué)習(xí)已經(jīng)對“康德——拉普拉斯星云說”有了一個(gè)深刻的理解,同時(shí),隨著課程的深入,同學(xué)也初步形成了科學(xué)宇宙觀。但是現(xiàn)階段同學(xué)們還是存在著“地球的初始是怎么樣的?”、“恐龍為何會從地球上消失”和“生命是怎么樣誕生的?”等問題。此時(shí),學(xué)生的求知欲已十分活躍,有利于開展《地球的演化和生命的誕生》這一課程。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、地球及地球上生命演化的歷程
2、生命起源的化學(xué)進(jìn)化假說
教學(xué)過程
教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】【回顧】“康德——拉普拉斯星云說”的主要內(nèi)容
太陽以及太陽系中的地球和其他行星都是來自宇宙中同一星云,經(jīng)過漫長時(shí)間的演化而逐漸形成的。星云不停地旋轉(zhuǎn),使中心部分聚集收縮,成為原始太陽。星云周圍的氣體塵埃物質(zhì)逐漸聚集成為太陽系中的大大小小的行星。
活動2【講授】一、地球的演化
【討論】我們知道地球距今已有46億年,46億年前地球剛誕生時(shí),它的模樣和現(xiàn)在一樣嗎?根據(jù)太陽系形成的過程,你能想象地球誕生時(shí)得“模樣”嗎?
【引導(dǎo)】 我們可以想象,組成地球的星云物質(zhì)在收縮聚集中也跟太陽一樣,產(chǎn)生著高溫,由于地球起初內(nèi)核還沒有完全成形,所以到處發(fā)生著劇烈的化學(xué)變化,處于一個(gè)熔融狀態(tài)。
【總結(jié)】起初地球是一個(gè)由巖漿構(gòu)成的熾熱的球。
【提問】既然地球起初是一個(gè)由巖漿構(gòu)成的熾熱的球,那我們現(xiàn)在的陸地又是從何而來呢?請同學(xué)們比較下p12頁最下面的'兩幅圖片。并且思考原始大氣和原始海洋又是如何形成的?
【總結(jié)】46億——26億年前,巖漿慢慢的收縮冷卻凝固,固態(tài)地殼逐漸的形成;此間,高溫巖漿不斷的噴發(fā)釋放出來的水蒸氣、二氧化碳等構(gòu)成了非常稀薄的原始大氣;隨著地球溫度的降低,水蒸氣凝結(jié)成水滴降到地表,匯流成原始海洋,從此地球進(jìn)入了海洋時(shí)代。
注:距今約38億年前,最原始的生命體在海洋中誕生
溫度下降使巖漿凝固——形成固態(tài)地殼;
巖漿噴發(fā)釋放的氣體——形成原始大氣;
溫度下降使水氣凝結(jié)——形成原始海洋。(38億)
【講述】從地殼形成到現(xiàn)在大陸的形成,地球有經(jīng)歷了那些呢,讓我們回到25億年,看看那時(shí)候的地球是怎么樣的。25~6億年前,地球上開始出現(xiàn)大片陸地和山脈,海洋中的藻類釋放氣氣,大氣中氧氣含量逐漸增多。6億~2.5年前的古生代,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。2.5~0.7億年前的中生代,大西洋和印度洋形成,中國大陸輪廓基本形成,裸子植物和爬行類動物出現(xiàn)。0.7億前年至今,地球在第三紀(jì)經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運(yùn)動,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、哺乳類動物和被子植物出現(xiàn)。
【歸納、總結(jié)】
時(shí)期/距今 地殼 植物 動物 25億年~6億年元古代 出現(xiàn)大片陸地和山脈 藻類植物 6億年~2.5億年古生代 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 裸蕨類植物 昆蟲
魚類
兩棲類 2.5億年~0.7億年中生代 大西洋和印度洋形成,中國大陸輪廓基本形成 裸子植物 爬行類 距今0.7億年新生代 經(jīng)歷了大規(guī)模的造山運(yùn)動,奠定了現(xiàn)代地球地貌的基礎(chǔ) 被子植物 鳥類
哺乳類動物
【討論】根據(jù)表哥你能推測恐龍出現(xiàn)在什么時(shí)候么?【閱讀】恐龍是生活在距今大約2億3500萬年至6500萬年前的、能以后肢支撐身體直立行走的的一類動物,支配全球陸地生態(tài)系統(tǒng)超過1億6千萬年之久。大部分恐龍已經(jīng)滅絕,但是恐龍的后代——鳥類存活下來,并繁衍至今。
活動3【講授】二、生命的誕生
【講述】小時(shí)候,常有同學(xué)問我“人從何而來?”,我會說是猩猩演變而來的,“那么猩猩又是從何而來呢?”我就吱吱唔唔答不上來了。
那究竟原始的生命從何而來呢?我們知道原始生命在距今38億年前在海洋中誕生。那時(shí)候的場景是怎么樣的呢?【講述】科學(xué)家米勒模擬了38億年前地球的狀態(tài),讓我們來看看他是怎么做實(shí)驗(yàn)的。
實(shí)驗(yàn)條件:
1.原始大氣:CH4、NH3、H2O、H2、H2S、HCN、CO、CO2 (真空泵抽成真空后充入,模擬原始大氣)
2.能量:閃電、紫外線、宇宙射線(主要是閃電、電極產(chǎn)生的電火花,模擬自然界的閃電現(xiàn)象)
3.場所:原始海洋(沸水和冷凝后的水,模擬原始海洋)
實(shí)驗(yàn)過程:模擬原始大氣用真空泵抽成真空后充入,再把水煮沸,使水蒸氣驅(qū)動混合氣體在玻璃管內(nèi)流動,然后電極產(chǎn)生火花放電七天,最后在冷凝管冷卻后的產(chǎn)物沉淀在最低處。
米勒發(fā)現(xiàn)了沉淀物中含有氨基酸、有機(jī)酸、尿素等有機(jī)物。
(米勒的實(shí)驗(yàn)試圖向人們證實(shí),生命起源的第一步,從無機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)小分子物質(zhì),在原始地球的條件下是完全可能實(shí)現(xiàn)的。)
【閱讀】其他學(xué)說
宇宙胚種說:宇宙胚種說則認(rèn)為,地球上生命的種子來自宇宙,還有人推斷,是同地球碰撞的彗星之一帶著一個(gè)生命的胚胎,穿過宇宙,將其留在了剛剛誕生的地球之上,從而地球上才有了生命。(澳大利亞的一顆隕石中發(fā)現(xiàn)了多種氨基酸和有機(jī)物)
【擴(kuò)展】
如果把地球“有生以來”作為24小時(shí),那么地球在0時(shí)誕生,6時(shí)以后才在海水中出現(xiàn)最原始的細(xì)胞,21時(shí)以后海洋中出現(xiàn)三葉蟲,22時(shí)45分開始有恐龍出現(xiàn),23時(shí)20分哺乳動物出現(xiàn),直到23時(shí)59分,才出現(xiàn)了最早的猿人。
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