2020-2021学年高一新教材地理湘教版必修第一册学案：第1章第4节　地球的演化

2020-2021学年高一新教材地理湘教版必修第一册学案：第1章第4节　地球的演化

www.ks5u.com 第四节　地球的演化 ‎【热点链接】　中新网北京‎2020年4月4日电　记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉，该所对中国发现的第一具较完整的翼龙化石骨架——魏氏准噶尔翼龙的颚区研究获得新进展：发现准噶尔翼龙在颚区的主要特征变化集中在翼骨的形态上，并通过喙、牙齿等相关研究，进一步佐证准噶尔翼龙具有挖掘捕食泥沙中贝壳类食物等生活习性。研究化石的主要意义有哪些？‎ 提示　研究地质年代；推测古地理环境；研究生物进化等。‎ 课程标准 学业质量标准 核心素养定位 运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化历程。‎ 水平1：观察影像、化石、景观图，认识地层和化石及其关系；运用地质年代表，说明地质年代的划分。‎ 水平2：观察地层示意图，说明其特征；根据地质资料，描述地球演化的阶段性。‎ 水平3：根据相关资料，对比地质事件的异同，归纳地球演化史，说明地层和化石的意义。‎ 水平4：根据图表资料，探讨古地理环境，探讨地理环境与生命的起源和发展的关系。‎ 人地协调观：通过探讨生命演化与地理环境的关系，认识人类与地理环境协调发展的必然性。‎ 综合思维：分析地层、化石与古地理环境的关系，说明地理环境变迁与生物进化的关系。‎ 地理实践力：观察地层和化石，说明其特征和古地理环境；考察学校附近地质环境。‎ 一　　地层和化石 ‎1.地层 ‎(1)概念：地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。‎ ‎(2)意义：记录地球历史的“书页”。‎ ‎2．化石 ‎(1)概念：地层中的化石，多数是古生物的遗体，如贝壳、骨骼等；少数是古生物活动的遗迹，如足印、粪便等。‎ ‎(2)意义：不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。这样，我们就可以根据地层中保存下来的化石，来确定地层的时代和顺序。‎ ‎3．根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时的环境特征。‎ ‎1.判断正误。‎ ‎(1)地层是地球演化历史的物质记录。(√)‎ ‎(2)古生物都能保存下来成为化石。(×)‎ ‎2．下列地层或化石指示浅海环境的是(　　)‎ A．红色岩层 B．黑色页岩 C．珊瑚化石 D．破碎的贝壳 答案　C 解析　珊瑚生长在温暖的浅海，故珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。‎ ‎3．研究地层和化石有什么意义？‎ 提示　地壳在发展过程中形成了各个地层，地层中还保存有化石。通过研究地层和化石，可以恢复地球历史，确定地质年代。另外，研究地层还可以重塑古地理环境。‎ 二　　地球的演化史 ‎1.前寒武纪的生物演化 时期 生物演化 冥古宙 初生地球阶段，地球经历了复杂而有序的发育与变化 太古宙 出现最原始的生物 元古宙 除单细胞生物外，还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物 ‎2.显生宙时期的生物演化 时期 生物演化 古生代 早期 海生无脊椎动物空前繁盛 中期 出现了脊椎动物——鱼类 后期 一部分鱼类逐渐演化成两栖类，动物从海洋向陆地发展 中后期 蕨类植物繁生 中生代 爬行动物盛行，恐龙繁生；空中出现始祖鸟，爬行动物的一支开始向鸟类发展；裸子植物迅速发展 新生代 哺乳动物和被子植物大发展，出现灵长类；第四纪出现了人类，是生物演化史上的重大飞跃 ‎3．两次全球性生物灭绝时期 时间 灭绝生物 古生代末期 ‎60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝，脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝，蕨类植物明显衰退 中生代末期 盛极一时的恐龙灭绝，海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝 ‎1．判断正误。‎ ‎(1)在中生代地层中可能发现恐龙化石。(√)‎ ‎(2)古生代早期出现了森林生态系统。(×)‎ ‎2.下列生物中，出现最早的是(　　)‎ A．爬行类 B．鸟类 C．两栖类 D．鱼类 答案　D 解析　爬行动物和鸟类出现于中生代；古生代后期出现两栖类动物；古生代中期出现鱼类。‎ ‎3．生物灭绝说明了什么？‎ 提示　在环境演变过程中，出现了一些不利于生物生存的环境，导致了某些生物物种的衰退和灭绝。生物灭绝说明了整体环境的演变对某一自然地理要素变化的影响。‎ 主题探究　地层和化石 材料一　科学家往往从连续性好的深海沉积岩芯、冰芯、黄土、树木年轮以及考古遗迹、文献资料等信息源中获取反映不同时期、不同地区环境特征的信息，依此推测过去的全球气候变化。‎ 材料二　长江上游涪陵段河道中白鹤梁上的石鱼题刻(见右图)记载了公元764年以来72个枯水年份的水位。‎ 材料三　地质学家认为，在距今约2.8亿年的二叠纪，南极洲作为古冈瓦纳大陆的一部分，位于南半球的中纬度地带，当时气候温暖潮湿，植物繁盛。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)如何确定地层的相对年代？‎ ‎(2)推测长江上游地区气候变化的依据是什么？‎ ‎(3)如何确定地质历史时期南极洲的气候变化？‎ ‎[成果展示]　‎ ‎(1)地层层序律是确定地层相对年代的基本方法。未经过构造运动改造的层状岩层大多为水平岩层，下老上新。‎ ‎(2)由材料可知，该图记载了公元764年以来长江上游涪陵段河道72个枯水年份的水位变化，据此可推测上游地区的降水变化状况。‎ ‎(3)大量煤田在南极洲被发现，说明地质历史时期南极洲分布有大量繁茂的植物，繁茂的植物反映了当时气候温暖湿润，而现在的南极洲则是冰天雪地，气候寒冷。‎ ‎1．形成化石的条件 ‎(1)生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。只有在特殊条件下，硬体和软体才能一起被保存下来。例如：密封于琥珀内的昆虫化石，栩栩如生；在西伯利亚和阿拉斯加发现的保存在冻土中的猛犸，皮毛血肉俱存。‎ ‎(2)生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。‎ ‎(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。‎ ‎2．地层和化石的研究意义 ‎(1)研究地层的岩石类型为沉积岩。‎ ‎(2)沉积岩的两大特征：层理构造，含有化石。‎ ‎(3)典型化石反映不同时代的地层，如含三叶虫、大羽羊齿化石的地层为古生代地层，含恐龙化石的地层为中生代地层。‎ ‎(4)根据地层组成物质的性质和化石特征，可以推知沉积时的环境特征。珊瑚礁组成的石灰岩反映了温暖湿润的浅海环境，含有植物化石的含煤地层反映了湿热的森林环境。‎ 地层是地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)研究古地理环境的主要依据是(　　)‎ A．文字记载 B．考古资料 C．标本与化石 D．地层和化石 ‎(2)与①对应的地层是(　　)‎ A．甲 B．乙 ‎ C．丙 D．丁 ‎[科学思维]　地层和化石的判断 类题透析 思路点拨 影响 地层和化石是地球历史的记录。‎ 研究古地理环境的主要依据是地层和化石。‎ 研究 意义 相同的地层往往含有相同或近似的化石。‎ 与①含有相同化石的地层为丙。‎ ‎[答案]　(1)D　(2)C 主题探究　地球的演化史 古生代属于显生宙，上一个时代是元古宙，下一个代是中生代。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪，昆虫和两栖类繁盛。古植物以海生藻类为主。‎ 据此探究下列问题：‎ ‎(1)海洋无脊椎动物发展的时代是哪一时期？‎ ‎(2)哪一时期是地质史上重要的成煤期？‎ ‎(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在哪一时期？‎ ‎[成果展示]　(1)古生代早期是海洋无脊椎动物发展的时代。‎ ‎(2)古生代后期是地质史上重要的成煤期。‎ ‎(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在古生代末期。‎ 地球演化史的对比研究 地质 年代 地理环 境变迁 植物进化 动物进化 矿产 前寒 武纪 大气层、海洋和陆地慢慢形成，氧气逐渐增多 冥古宙出现有机质，无生命的迹象；太古宙出现蓝藻等原核生物；元古宙蓝藻大爆发，出现真核生物和多细胞生物 ‎—‎ 重要成矿时期 ‎(铁、金、‎ 镍、铬 等)‎ 古生代 地壳运动剧烈；海陆格局多次变迁，形成联合古陆；海洋缩小，陆地扩大 早古生代，陆地上出现低等植物 早古生代，海洋无脊椎动物发展的时代，空前繁盛，出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等 重要的 成煤 时期 晚古生代，裸子植物开始出现，蕨类植物繁盛 晚古生代，脊椎动物发展的时代，鱼类大量繁衍，鱼类→两栖类→‎ 爬行动物 古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件 中生代 板块运动剧烈，联合古陆开始解体，各大陆向现在的位置漂移 裸子植物极度兴盛 ‎“爬行动物的时代”；爬行动物的一支向鸟类进化；出现小型哺乳动物 主要的 成煤期 包括恐龙在内的物种灭绝事件成为中生代结束的标志 新生代 联合古陆最终解体，形成现代海陆格局；地壳运动剧烈，形成现代地势起伏的基本面貌；出现数次冷暖交替变化 被子植物高度繁盛 哺乳动物快速发展；第四纪出现了人类 ‎—‎ 读生物出现以来地球大气中的CO2、O2含量变化示意图，完成(1)～(2)题。‎ ‎(1)在地质历史时期，出现最早的是(　　)‎ A．蓝藻 B．蕨类植物 C．裸子植物 D．被子植物 ‎(2)地球上生物出现后(　　)‎ A．CO2的含量一直下降 B．O2的含量一直上升 C．O2和CO2含量保持稳定 D．O2和CO2含量变化呈正相关 ‎[科学思维]　生物进化与地理环境的变迁的判断 类题透析 思路点拨 生物 进化 前寒武纪，出现了低等植物。‎ 蓝藻出现在前寒武纪。‎ 环境 变化 植物具有光合作用，可吸收CO2，释放O2。‎ 真核生物出现以后，O2迅速增多，后期缓慢增多；CO2先增加，后呈波动减少的趋势。‎ ‎[答案]　(1)A　(2)B 教材活动巧点拨 ‎[教材第29页探究]‎ 思路点拨　1.化石是保存在地层中的地质时期的生物遗体、遗骸及其活动的遗迹等的总称。形成化石的主要条件是：生物的遗体、遗骸、遗迹等在未腐烂时被沉积物所埋没，隔断了与大气的接触，经过长时间炭化或被其他物质置换、填充逐渐演变而成。‎ ‎2．生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的。生物进化具有不可逆性，又具有阶段性。地质时期的许多种生物，在地球上生活了一段时间后就灭绝了。因此，不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层中往往保存着相同或近似的化石。这样，就可以根据岩层中的化石来恢复地层顺序，从而确定地质年代。‎ ‎[教材第30～31页活动]‎ 思路点拨　1.桦树为喜冷耐旱的植物，而现在已退缩到大兴安岭、小兴安岭、长白山区等纬度和海拔均较高的地区，说明辽宁南部近8 000～10 000年来的气候在变得温暖、湿润。‎ ‎2．地层中的化石，有的是陆地或淡水生物，有的属海洋生物。根据岩层的组成物质和化石特征，人们就可以推知沉积时的地理环境。根据孢粉化石的形态可判别母体植物的种属，从而可推测地质时期的植被类型及其相应的气候。‎ ‎[教材第36页活动]‎ 思路点拨　1.(1)图中气温明显低于现代的时期为冰期，在图中共有三次，震旦纪大冰期，距今约9亿～6亿年，持续约3亿年；晚古生代大冰期，距今约3.5亿～2.7亿年，持续约8 000万年；第四纪大冰期，距今约200万年～20万年，持续约180万年。‎ ‎(2)分析图中的气温和降水状况可以看出，古生代末期气候寒冷，降水偏多；中生代末期气候温暖，降水偏少。‎ ‎(3)从图中可以看出，全球气候一直处于波动变化之中，冷暖干湿相互交替，变化周期长短不一。总体来看，温暖期较长，寒冷期偏短；湿润期与干旱期相互交替，但新生代以湿润期为主。‎ ‎2．人类的生存环境与自然因素和人为因素密切相关，科学家对人类生存环境的研究可在一定程度上减少不利因素的影响，使人类与环境能够可持续发展。‎ 核心素养速提升 素养提升1　人地协调观 在山西某矿区，工人们发现在矿灯照耀下，夹在页岩地层中的煤层乌黑发亮，仔细辨认还能看出苏铁、银杏等裸子植物粗大的树干。完成1～2题。‎ ‎1．该煤层形成的地质年代和最繁盛的动物可能是(　　)‎ A．古生代　三叶虫 B．中生代　恐龙 C．新生代　第三纪哺乳类 D．新生代　第四纪人类 答案　B 解析　“苏铁、银杏”等裸子植物繁盛时期是在中生代，恐龙是该地质年代最繁盛的动物，B项符合题意。‎ ‎2．该煤层形成的古地理环境是(　　)‎ A．温热的草原地区 B．温暖广阔的浅海 C．温热的森林地区 D．干旱的陆地环境 答案　C 解析　煤炭是由森林经地质作用演变而成，故其形成需要森林植被生长良好，因此对应温暖湿热的气候环境，故C项符合题意。‎ 素养提升2　综合思维 读某地地质剖面略图，完成1～2题。‎ ‎1．图中属于古生代地层的是(　　)‎ A．①② B．①③ ‎ C．①④ D．②③‎ 答案　A 解析　含三叶虫化石为古生代早期，含鱼类化石为古生代中期，含恐龙化石为中生代，含裸子植物化石为中生代。根据化石的地质年代关系可知，属于古生代地层的是①②地层，A项正确。‎ ‎2．根据图中化石推测，动物在这一时期经历的演化过程是(　　)‎ A．海生无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物 B．海生无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物 C．爬行动物—海生无脊椎动物—脊椎动物 D．爬行动物—脊椎动物—海生无脊椎动物 答案　B 解析　从动物的进化来看，古生代早期是海生无脊椎动物空前繁盛的时代；古生代中期出现了脊椎动物——鱼类；中生代爬行动物盛行，尤其是恐龙繁盛。结合图示化石推测，动物在这一时期经历的演化过程是海生无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物的过程。‎ 素养提升3　地理实践力 ‎1．在校园周边地区寻找地层，如河边、山区公路沿线，总结地层的特点。‎ ‎2．走进博物馆，观察博物馆中的化石，推测其所处的地质年代。‎ ‎3．用沙石、泥土等制作地层标本。‎