人教版 (2019)必修 第一册第三节 地球的历史学案设计

第三节　地球的历史

必备知识·自主学习——新知全解一遍过

一、化石和地质年代表

1．地球的历史：约有________年。

2．认识途径：研究________是最主要的途径。

3．地层

(1)含义：具有________的层状岩石。

(2)沉积岩地层特点

(3)分布规律：越古老的地层含有越________、越________生物的化石。

(4)研究意义：通过研究地层和它们包含的化石，了解地球的生命历史和古地理环境。

4．地质年代表

[特别提醒]　硬体生物的大量出现是寒武纪的开始，代表地球上有大量生物开始出现的新时期，因此寒武纪为显生宙的开始。

【判断】

(1)地层中的化石是指沉积物中的生物遗体。 (　　)

(2)各类地层中都含有化石。(　　)

【学法指导1】

(1)地层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”

一般而言，各个地质时代所形成的沉积岩层，如同历史的“书页”一样，记录着岩层下老上新顺序排列的地球发展历史。沉积岩中的化石保存着沉积岩形成的年代和当时的地理环境信息，就好像是写在岩层里的“文字”一样，记录着地球发展的历史。

(2)口诀法记忆地质年代表

新生早晚古新四，中生白垩侏叠三；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武纪；以上同属显生宙，还有元太冥古宙。

【易错辨析】　沉积地层中一定含有化石

这种说法是错误的。化石是生物遗体或遗迹沉积在地层中保存形成的。只有在沉积地层中才能找到化石，但是并非所有沉积地层中都含有化石。

二、地球的演化历程

1．前寒武纪

(1)时间：自地球诞生到距今________亿年，包括了冥古宙、________宙、________宙，约占地球历史的90%。

(2)演化特点

①大气演化：由原始大气的无氧环境演变为有氧环境。

②生物演化：由原核生物演化出________生物和________生物。

③地质矿产：重要的金属矿产________时期。\

2.古生代

(1)时间：距今________亿年～________亿年，可分为早古生代和晚古生代。

(2)演化特点

①海陆演化：________剧烈，形成________。

②生物演化

 ③地质矿产：晚古生代是重要的________期。

3．中生代

(1)时间：距今2.52亿年～6 600万年，分为三叠纪、________纪和白垩纪。

(2)演化特点

①海陆演化：________运动剧烈、联合古陆开始解体、各大陆漂移。

②生物演化

③地质矿产：是主要的________期。

4．新生代

(1)时间：距今________至今，分为古近纪、新近纪和第四纪。

(2)演化特点

①海陆演化：形成现代________格局；________运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌。

②生物演化→

③气候演化：第四纪时期，出现数次冷暖交替变化，目前处于________期。

[特别提醒]　 (1)古生代末期、中生代末期均发生了物种大灭绝事件，成为这两个时代结束的标志。

(2)在海陆演化过程中，不同时代的主要内力作用不同，前寒武纪多岩浆活动；古生代和新生代地壳运动剧烈，而在中生代则是板块运动剧烈。

【判断】

(1)地球大气层中氧气的出现与生物发展密切相关。 (　　)

(2)含有三叶虫化石的地层多形成于中生代。 (　　)

(3)煤炭中有时候会发现含有被子植物的化石。(　　)

(4)古生代末期、中生代末期均发生了物种大灭绝事件，成为这两个时代结束的标志。(　　)

【学法指导2】　表格法记忆前寒武纪几个常考点

【易错辨析】　在所有煤层中均可以找到被子植物化石

这种说法是错误的。地质历史上两个重要的成煤期是古生代和中生代，而被子植物出现于中生代侏罗纪，在新生代高度繁盛。

【学法指导3】　图示法理解生物进化与环境变迁的关系

【思维拓展】　恐龙灭绝的原因

目前学术界说法不一，主要有以下几种观点：

(1)造山运动、火山喷发等造成地球气候的变迁，导致恐龙灭绝；

(2)小行星撞击地球，导致恐龙灭绝；

(3)恐龙大量吞食含有毒素的裸子植物的花朵，导致体内毒素积累过多被毒死；

(4)地球磁场发生变化导致恐龙灭绝；

(5)酸雨导致土壤中包括锶在内的微量元素被溶解，恐龙摄入锶后，出现急性或慢性中毒，导致灭绝。

恐龙灭绝的相关学说很多，但仍无定论，学术界仍在不断深入探究中。

归纳·助学助记

　速记·认知清单

1．了解地球历史的最主要途径是研究地层。

2．沉积岩的地层具有明显的层理构造，一般先沉积的地层在下，后沉积的地层在上。

3．生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的，因此，越古老的地层含有越低级、越简单的生物化石。

4．前寒武纪包括了冥古宙、太古宙和元古宙，约占地球历史的90%。

5．联合古陆形成于古生代后期。

6．早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代。晚古生代是脊椎动物发展的时代。

7．地球历史上发生过两次大规模的物种灭绝事件，一次发生在古生代末期，另一次发生在中生代末期。著名的恐龙灭绝就发生在中生代末期。

8．人类出现于新生代的第四纪，这是生物发展史上的重大飞跃。

9．第四纪时期，全球出现数次冷暖交替变化。目前，地球处于一个温暖期。

关键能力·课堂探究——学科素养大提升

探究点一　地层的判读

【探究导引】

材料一　地质历史上各种地质事件的结果和影响，都可在地层和岩石中留下一定的痕迹，因此，追溯地层和岩石的各种特征及其空间关系，就可了解地壳的发展历史。

材料二　

【思考交流】

1．运用“区域认知”方法分析：原始产出的地层具有下老上新的规律；有侵入地层的总是侵入者年代新，被侵入者年代老。据图1判断图中岩层A、B、C、D的新老关系。

2．同一时代的地层往往含有相同或相似的化石，越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。而不同时期地壳运动在垂直方向上表现为抬升或下沉，地壳抬升过程中地表往往伴随着侵蚀作用，地壳下沉过程中地表往往伴随着沉积作用。读图2中“A、B两地地层对比图”，思考以下问题。

(1)从“地理实践力”的角度探究：A、B两地是否具有同一时代的地层？并将同时代的地层用虚线连起来。

(2)试根据上述材料，运用“综合思维”分析B地缺少化石4所在地层的可能原因。

【归纳升华】

1.岩层新老关系的判断方法

(1)沉积岩是受沉积作用而形成的，因而一般的规律是岩层年龄越老，其位置越靠下；岩层年龄越新，其位置越靠上(接近地表)。

(2)侵入的岩层晚于被侵入的岩层。

(3)受岩浆活动高温高压的影响而变质的岩层，晚于相邻的岩层。

2．化石研究的意义

化石被称为“记录地球历史的文字”，是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据。

【学以致用】

1.读“某地地层剖面示意图”，回答(1)～(2)题。

(1)下列岩层中，最晚形成的是(　　)

A．②　 　 B．③    C．④　 　 D．⑤

(2)下列岩层可能发现生物化石的是(　　)

A．①② 　 B．③④    C．⑤⑥ 　 D．①⑥

探究点二　地球的演化历程

【探究导引】

材料一　中生代是爬行动物繁盛的时代，其中最有名的爬行动物当属恐龙。恐龙出现于三叠纪，兴盛于侏罗纪，是陆生脊椎动物。恐龙头部较小，颈和尾一般较长，有用四足行走的，也有只用两足行走的。恐龙种类繁多，形态各异，大的有几十米长，小的只有鸡那么大；有肉食性的，也有植食性的，还有杂食性的。恐龙大多生活在陆地上或湖沼中。

材料二　

《侏罗纪公园》是一部科幻冒险电影，于美国上映。影片主要讲述了哈蒙德博士召集大批科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因，将已绝迹6 500万年的史前庞然大物复生，使整个努布拉岛成为恐龙的乐园，即“侏罗纪公园”。但在哈蒙德带孙子孙女首次游览时，恐龙发威了。

【思考交流】

1．从“地理实践力”的角度探究：科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙这种物种主要出现在地质历史上的哪个时代？距今约多少年？

2．运用“综合思维”分析：恐龙早已灭绝了，我们人类是如何认识这种早期的爬行动物的？

3．运用“综合思维”分析：在恐龙繁盛的时代，地球上主要以什么植物为主？对于我们目前的人类社会有何影响？

【归纳升华】

根据同位素年龄测定法可知，地球形成约有46亿年的历史。从其形成到现在，地球的环境发生了巨大的变化。我们可以通过地层的研究认识其环境的演变过程：

1．海陆的演变

(1)地球形成，原始海洋出现，形成最初的海洋、陆地分布状况。

(2)古生代，地壳运动剧烈，形成一块联合古陆。

(3)中生代，板块运动剧烈，联合古陆解体，各大陆漂移。

(4)新生代，形成现代海陆分布格局。地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌。

2．大气层的演变

(1)原始大气：主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气。

(2)现代大气：主要成分是氮气和氧气。

(3)演变原因：植物通过光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气。因此地球上生命的出现和演化与大气中氧气的增多密不可分。

3．生物的演化

科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究，发现地球演化呈现明显的阶段性。生物的演化呈现出从低级到高级、从简单向复杂进化的特征。如下为部分地质年代表：

[技巧点拨]　巧推地层年代的方法：生物的进化由低级到高级，在不同时代的地层中含有不同的化石，根据这些化石的判断分析可以推断出这些化石的地层年代。

4．主要成矿期

(1)前寒武纪，重要的金属矿产成矿期。

(2)晚古生代，重要的成煤期。

(3)中生代，主要的成煤期。

【学以致用】

2．2012年，云南帽天山附近的“澄江生物群”被列入《世界遗产名录》，这里发现了距今约5.3亿年的大量生物化石。澄江生物群中发现有大量海生藻类和海生无脊椎动物化石，如海绵动物、腔肠动物、腕足动物和节肢动物等。据此完成(1)～(4)题。

(1)推测澄江生物群中的典型动物和其所处的地质年代是(　　)

A．三叶虫、古生代

B．爬行类动物、中生代

C．哺乳类动物、新生代

D．灵长类动物、第四纪

(2)该生物群反映当时云南可能是(　　)

A．寒冷的海洋    B．温暖广阔的浅海

C．湿热的森林    D．干热的陆地环境

(3)澄江生物群动物存在的地质年代是(　　)

A．寒武纪    B．三叠纪

C．侏罗纪    D．白垩纪

(4)当时的海陆分布大势是(　　)

A．全球大部分都是海洋

B．全球大部分都是陆地

C．现代海陆格局已经基本形成

D．各大陆正在漂移中

随堂检测·强化落实——基础知能全通关

读某地质剖面示意图，回答1～3题。

1．图中最可能属于古生代地层的是(　　)

A．①②    B．①③

C．②④    D．③④

2．图中地层中动物化石经历的演化过程是(　　)

A．海洋无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物

B．海洋无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物

C．爬行动物—海洋无脊椎动物—脊椎动物

D．爬行动物—脊椎动物—海洋无脊椎动物

3．石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期，由此可推知当时的环境特点为(　　)

A．干燥，冷热多变    B．全球气候分异明显

C．湿润，森林茂密    D．寒冷，冰雪广布

2021年9月29日，科研人员在我国华南地区发现了生活于4.3亿年前的海生无脊椎动物——混翅鲎(hòu)化石，并将这一新属新种命名为秀山恐鲎，相关研究成果以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》。据此完成4～5题。

4．秀山恐鲎生存的地质年代是(　　)

A．新生代    B．中生代

C．古生代    D．太古宙

5．秀山恐鲎生存的地质年代(　　)

A．恐龙称霸地球

B．形成现代地貌格局及海陆分布

C．重要成铁时代

D．我国东北、华北抬升成陆地

6．读地层与化石示意图，完成下列要求。

(1)甲、乙、丙、丁地层中最老的是________层，最年轻的是________层。

(2)推测地点3地层比地点1少的原因。

 (3)若地点1甲地层含有煤炭，当时的古地理环境为____________________。若地点2乙地层含有珊瑚化石，当时的古地理环境为____________________。

第三节　地球的历史

必备知识·自主学习

一、

1．46亿

2．地层

3．(1)时间顺序　(3)低级　简单

4．太古　元古　显生　前寒武　中生　新生

【判断】　(1)×　(2)×

二、

1．(1)5.41　太古　元古　(2)真核　多细胞　成矿

2．(1)5.41　2.52　(2)地壳运动　联合古陆　无脊椎　脊椎　蕨类　成煤

3．(1)侏罗　(2)板块　爬行　哺乳　裸子　成煤

4．(1)6 600万年　(2)海陆分布　地壳　被子　哺乳　人类　温暖

【判断】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√

关键能力·课堂探究

探究点一

[探究导引]

1．提示：按照从老到新的顺序依次为B→A→C→D。

2．(1)提示：具有。

(2)提示：可能一：化石4所在地层形成时期，B地为山地，地势高，未发生沉积。

可能二：化石4所在地层形成之后，B地地壳抬升，化石4所在地层被侵蚀掉。

[学以致用]

1．解析：第(1)题，①是岩浆活动，⑤是岩浆活动时在高温高压作用下变质形成的岩层，因为岩浆活动穿透了②③④⑥岩层，所以①比②③④⑥都晚，⑤是在①活动中形成的，所以D正确。第(2)题，图中岩层②③④⑥呈现出层理构造，应该是沉积岩，①是喷出岩，⑤是变质岩，化石只能在沉积岩中存在，选B。

答案：(1)D　(2)B

探究点二

[探究导引]

1．提示：恐龙这种物种主要出现在中生代的侏罗纪和白垩纪，距今约2.52亿年～6 600万年。

2．提示：通过对地层和化石的研究，使我们人类获知了恐龙的基本信息以及其生活的古地理环境。

3．提示：中生代裸子植物极度繁盛，在陆地植物中占主要地位。中生代是主要的成煤期，因此可以说该时代的茂密的植物，为我们目前的人类社会发展提供了大量的化石能源。

[学以致用]

2．解析：第(1)题，根据图文材料，澄江生物群的生物化石距今约5.3亿年，典型的动物为三叶虫，故其所处的地质年代为古生代，A项正确。第(2)题，由材料可知，澄江生物群中发现有大量海生藻类和海生无脊椎动物化石，所以该生物群反映当时云南可能是温暖广阔的浅海，寒冷的海洋不适合生物大量繁殖，A项错误，B项正确。第(3)题，由材料可知，澄江生物群距今约5.3亿年，应该存在于早古生代的寒武纪，A项正确。第(4)题，由上题可知，澄江生物群的动物生活在距今约5.3亿年的早古生代，当时地球上分布着大片海洋，A项正确。

答案：(1)A　(2)B　(3)A　(4)A

随堂检测·强化落实

1～3.解析：第1题，解答本题须明确图中化石的地质年代。含三叶虫化石的为古生代地层，含鱼类化石的最可能为古生代地层，含恐龙化石的为中生代地层，含裸子植物化石的最可能为古生代晚期和中生代地层。D正确。第2题，结合沉积岩具有层理构造的特征：一般而言，越向下，岩层形成的时间越早。结合图例及所学可知，图中动物的演化过程为三叶虫(海洋无脊椎动物)—鱼类(海洋脊椎动物)—恐龙(爬行动物)。第3题，煤炭是地质历史上植物遗体被埋藏到地下，经过复杂的地质作用而形成的。故当时环境湿润，适合植被生长。

答案：1.D　2.B　3.C

4～5.解析：第4题，材料中显示，秀山恐鲎为生活于4.3亿年前的海生无脊椎动物，根据地球的演化历程可知，海生无脊椎动物空前繁盛的时代为古生代(距今5.41亿年～2.52亿年)早期，C正确，A、B、D错误。第5题，恐龙繁盛于中生代，A错误。新生代形成现代地貌格局及海陆分布，B错误。前寒武纪是形成铁矿的重要时期，C错误。在古生代我国东北、华北抬升成陆地，D正确。

答案：4.C　5.D

6．解析：第(1)题，读图可知，该地地层自下而上依次为甲、乙、丙、丁。正常情况下，先形成的地层居下，后形成的居上；但自然界的地层往往错综复杂，有的地层层序颠倒，有的地层缺失。该题没有明显信息提示，说明属于正常情况，所以最下方的甲地层形成年代最早，最上方的丁地层形成年代最晚。第(2)题，由图可知，地点3缺失乙地层，地点2缺失丁地层。地层缺失的原因，可能是形成该缺失地层的时期，该地地势高，无法沉积形成该地层；或是该地沉积形成了该地层，但后来被侵蚀掉了。第(3)题，煤炭是由地质历史时期的森林埋藏到地下经过长期演变转化而来的，甲地层含有煤炭，说明当时的古地理环境适合森林生长，故可能为暖湿的陆生环境；珊瑚为热带海生生物，故其化石指示温暖的海洋环境。

答案：(1)甲　丁

(2)①当时地点3为高地，没有接受沉积，不能形成乙地层；②当时地点3接受沉积形成了乙地层，后被外力侵蚀掉了。

(3)暖湿的陆生环境　温暖的海洋环境