1、第四节地球的演化课标解读课标要求素养达标运用地质年代表等资料简要描述地球的演化过程.结合具体情况参观地质博物馆或进行野外实习了解有关地层、化石和地球演化的历史（地理实践力）.运用相关知识结合地层和化石的特点。推断当地的古地理环境特征。（综合思维）.在实际生产生活中了解地质公园等有关保护。（人地协同观）自主学习必备知识基础预习一、地层和化石1.地层记录地球历史的“书页”概念特征地壳上部成带状分布的层状岩石或堆积物不同时代的地层往往保存有不同时代的生物 遗体或遗迹，遗留下环境变化的物质凭证2.化石记录地球历史的“文字”概念特点生物在地层中留下的遗体或遗生物在地层中留下的 遗体或遗迹生物是从简单向复
2、杂、从低级向 高级不断地进化的不同时代的地层一般含有不同的化石相同时代的地层往往保存着相同或近似的化可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。二、地球的演化史科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等，将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下，又分出代;在代之下，再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序，称为 地质年代。（一）前寒武纪按照早晚顺序，前寒武纪依次划分为冥古宙、太古宙、元古宙。冥古宙为初生地球阶段;太古宙早期，地球上没有生命现象，中期由于有了水和空气，出现 最原始的生
3、物 ;元古宙海水中的生命活动明显增强，从单细胞生物到多细胞生物，从原核生物到 真核生物。（二）显生宙1.古生代（1）地壳运动:地壳发生剧烈变动，中后期陆地面积增加， 欧亚大陆和北美大陆雏形基本形成。（2）生物进化 脊椎2.中生代（1）地壳运动:陆地面积空前扩大。 环太平洋地带地壳运动剧烈，形成高大山系。（2）生物进化动物: 爬行动物盛行，大大小小的恐龙繁生。后来空中出现了 始祖鸟，爬行动物的一支开始向鸟类发展。中生代末期，除盛极一时的 恐龙突然从地球上销声匿迹外，海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。植物: 裸子植物迅速发展，苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要的代表植物。3.新生代（1）地
4、壳运动:新生代发生了一次规模巨大的 造山运动，现在世界上的许多高山都是在这次运动中造成的，由此形成现代地貌格局及海陆分布。（2）生物进化: 哺乳动物和 被子植物大发展，出现了灵长类。第四纪进入地质历史上最新的一次大冰期，称为第四纪大冰期。第四纪出现了 人类，这是生物演化史上的重大飞跃。自我诊断判断下列说法的正误。1.地层越老，地层中的化石越低级，越简单。( )2.我们可以根据化石确定地层顺序和年代，其基本原理是:生物进化具有阶段性和不可逆性，即由低级向高级、由简单向复杂进化。( )3.我们把寒武纪作为显生宙的开始，是因为在此之前，地球上是没有生命物质存在的。( )解析：在寒武纪之前，地球上已经
5、有了真核生物和多细胞生物。把寒武纪作为显生宙的开始，是因为从寒武纪开始地球上出现了大量较高等的动物。4.化石是生物的遗体或遗迹在沉积物中保存下来形成的，如科考队员在古代墓穴中发掘出来的木乃伊。( )解析：木乃伊不是化石，因为它不是在沉积物中保存下来形成的。5.生物总是从低级向高级、从简单向复杂不断地进化，如植物演化从低级到高级的顺序是:藻菌蕨类植物裸子植物被子植物。( )6.中生代第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃，因为人类是46亿年地球史上唯一的高级智慧生物。( )解析：第四纪处于新生代时期，不是中生代时期。互动探究关键能力探究主题一地层与化石探究活动地层与化石的划分及研究意义阅读
6、图文材料，探究下列问题。材料 “金钉子”是全球标准层型剖面和点位的俗称，是为了在全球范围内有效探索地球历史上同步发生的各种地质事件而寻找的一些特别的地层剖面和地质点，以此作为划分全球各时代地层的统一标准。一些化石物种生活在特定的地质时期，且又广泛分布，它便可以作为特定地层的标志。于是，地质学家能在标准地质剖面上寻找到一个特征明显、地理分布广泛的化石物种首次出现的位置，将此点位作为划分地层界线的“金钉子”。2011年，中国科学院南京地质古生物研究所对外宣布，寒武系江山阶“金钉子”正式在我国浙江江山确立。江山市位于浙江省西南部，以山地丘陵为主。浙江省人民政府于2015年6月批准建立江山金钉子地质遗
7、迹省级自然保护区，目前，江山市已投入1 000多万元完成保护区一期工程建设。该项目内停车场、科考游步道、永久标志碑、科普长廊、解说标识牌等已建成投入使用，具有很强的观赏性、知识性、可视性，已成为江山市市民游玩的又一新去处。江山阶“金钉子”地层景观图江山阶“金钉子”地层内的三叶虫化石（1）什么是地层?地层有哪些特点?（2）判断构成江山阶“金钉子”地层的岩石类型，并说明理由。（3）简述江山阶“金钉子”地层景观的形成过程。（4）简析能够成为“金钉子”的理想地层的要求。（5）为什么科学家重视对地层和化石的研究?答案：（1）地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。地层具有明显的层理结构，一般先沉积的
8、地层在下，后沉积的地层在上，地层中常含有化石。（2）沉积岩。理由：岩层具有明显的层理结构；岩层中含有化石。（3）寒武纪时，该地区为远古海洋，海洋接受沉积，形成含有三叶虫化石的沉积岩；后经地壳抬升成为高地(山地丘陵)；在外力作用下，岩层裸露，形成图示地层景观。（4）有足够的沉积厚度；连续沉积；具备丰富多样、保存完好的化石；无构造扰动和变质作用；交通相对便利，易于学者对地层的研究。（5）通过研究地层和它们所包含的化石，可以了解地球的生命历史和古地理环境。知能整合一、判断地层形成时间早晚的方法1.按地层的排列顺序来判断在正常情况下，地层总是按顺序排列的。一个未发生变动的沉积地层中，下面的地层总是比上
9、面的地层古老。但由于地壳运动的影响，地层可能会错综复杂，有的缺失，有的层序颠倒或被破坏，这就需要根据化石来确定地层的顺序和时代。2.按地层中所含化石的结构来判断由于生物总是从低级向高级、从简单向复杂不断地进化，故地层中所含的化石越低级、越简单，地层就越古老，反之就越年轻。若在同一地层中，既有较为低级、简单的化石，又有较为高级、复杂的化石，那么，其形成的时间应该是较为高级的生物出现的时间。3.按照放射性元素的半衰期计算地层的年龄地层中含有放射性同位素，地层中的放射性同位素会以不变的速率逐渐衰变，成为非放射性的子体同位素，同时释放出能量。因此只要在温度、压力等因素不变的情况下，人们就能获得准确的数
10、值，利用放射性同位素来测定地层的年龄。二、判断地层形成时地理环境的方法1.通过地层中所含化石来判断通过地层中所含的化石，就可以判断出该地层形成时期的地理环境。由于三叶虫属于海生无脊椎动物，故若发现地层中含有三叶虫化石，则说明该地层形成于古生代，且形成时为温暖的浅海环境。2.通过地层中所含的矿产或岩石类型来判断各种矿产都是在一定的地理环境条件下形成的。若某地层中有煤层分布，则说明该地层是在森林茂密的陆地上形成的。若某地层中的岩石主要是石灰岩，则其形成时多是温暖的浅海环境。三、古生物化石的形成条件1.生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分。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
11、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。四、化石的分类1.有些化石特征显著、延续时间较短、分布范围较广，并且数量多、较易发现，常常可以作为划分地层的重要依据。这些化石被称为标准化石。2.不同的生物或生物组合中，有些对生活环境、生存的自然地理条件有较严格的要求，根据这些生物所形成的化石往往可以相当准确地推断出当时的环境特征。这种化石被称为指相化石。3.在地层学中，可以作为划分最小地层单位的生物带的依据的重要标准化石称为带化石。4.有些化石延续时间很长，被称为持久化石，相关的生物叫作进化缓慢型生物。5.古生代四射珊瑚外壁上有
12、反映气候季节变化的生长线，根据其外壁上生长纹、生长带的数目，可以计算出当时一年的天数、每天的小时数和一年的月数等，这些化石被称为古生物钟或化石钟。素养培育综合思维(2020北京丰台高一上期末)中国地质博物馆的馆藏精品中华龙鸟化石，产于我国辽宁省西部含有火山灰的湖泊沉积形成的页岩中，该岩层含有丰富的动植物化石。下图为中华龙鸟化石图。据此完成下面两题。1.关于中华龙鸟生存时期的时间表述，格式正确的是( )A.年/月/日B.朝/期/年C.时/分/秒D.宙/代/纪答案：D解析：根据所学知识可知，地质年代的表述应采用宙/代/纪格式，D项正确。2.根据化石推断，中华龙鸟最可能的生存环境是( )A.火山频发
13、的高原山地B.温暖湿润的湖泊附近C.风沙肆虐的沉积盆地D.冰川广布的高寒荒漠答案：B解析：根据材料可知，中华龙鸟化石产于我国辽宁省西部含有火山灰的湖泊沉积形成的页岩中，该岩层含有丰富的动植物化石，这说明中华龙鸟最可能的生存环境是温暖湿润的湖泊附近，B项正确。探究主题二地球的演化史探究活动地球的演化史阅读图文材料，探究下列问题。材料一科罗拉多大峡谷的形状极不规则，大致呈东西走向，匍匐于凯巴布高原之上。它的宽度在6千米至25千米，平均谷深1 600米，谷底宽度762米。大峡谷的岩石是一幅地质画卷，从谷壁可以观察到从古生代至新生代各个时期的地层，因而被誉为一部“活的地质教科书”。材料二生物进化与环境
14、演变有密切关系。一方面，生物进化在地理环境的演化中具有重要意义，在地理环境的发展中扮演了极其活跃的角色；另一方面，环境的演化又促使生物不断进化，以适应环境的变化。在中生代末期的地层内，铱元素含量异常，比相邻岩层平均值高出30倍左右，而铱是陨石的重要组成成分之一，这说明可能曾有一颗富含铱的小行星撞击过地球。（1）有人对大峡谷的地层调研记录做了以下整理，判读其是否有误？若有，请将错误的地方指出来，并改正。“在古生代的地层中发现大量恐龙化石，在中生代的地层中有大量藻类植物化石，古生代和中生代是地质历史上重要的成煤期。”（2）以动物为例，说明不同的地质年代有不同的生物。（3）推测小行星撞击地球是如何引
15、起环境变化的。（4）除小行星撞击地球外，你认为恐龙灭绝的可能原因还有哪些？答案：（1）“恐龙化石”改为“蕨类植物化石”或“三叶虫化石”等；“藻类植物化石”改为“裸子植物化石”或“恐龙”等。（2）古生代早期是海生无脊椎动物时代，古生代后期是鱼类和两栖动物时代，中生代是爬行动物时代，新生代则是哺乳动物和人类时代。（3）小行星撞击地球并发生爆炸，大量富含铱的尘埃颗粒散发到大气层中，阻挡阳光射向地面，绿色植物无法进行光合作用。（4）火山爆发、气候变化等。知能整合一、地质年代与生物发展阶段对照表二、生物的演化规律1.特点:从低级到高级、从简单到复杂的规律。2.空间上:从水生到陆生。3.植物演化顺序:藻菌
16、蕨类植物裸子植物被子植物。4.动物演化顺序:无脊椎动物鱼形动物两栖动物爬行动物哺乳动物人类。素养培育综合思维某地理兴趣小组在辽宁省凌源市大王杖子村的山坡上寻找到了狼鳍鱼化石（如下图）。通过查阅资料得知，保存狼鳍鱼的岩层还可能存在恐龙化石，后来狼鳍鱼发生大灭绝。据此完成下面三题。1.图中狼鳍鱼化石所在的岩层( )具有明显的层理构造形成时期海洋蓝藻大爆发是在陆地表面形成的形成过程中发生沉积作用A.B.C.D.答案：D解析：化石是在岩层沉积作用下形成的，岩层会出现层理构造，正确。海洋蓝藻大爆发发生在元古宙，错误；狼鳍鱼生活在海洋里，其化石所在岩层不在陆地表面形成，错误，结合选项D正确。2.狼鳍鱼生活
17、时期( )A.联合古陆最终解体，出现了人类B.爬行动物进入了繁盛时期C.以鱼类为代表的海洋脊椎动物盛行D.蕨类植物进入了繁盛时期答案：B解析：根据材料可知，狼鳍鱼与恐龙生活在同一时期，应为中生代，中生代是爬行动物的繁盛时期，故B项正确。3.狼鳍鱼灭绝最可能发生在( )A.中生代末期B.古生代早期C.古生代末期D.新生代末期答案：A解析：根据材料可知，狼鳍鱼与恐龙生活在同一时期，可能与恐龙同时期灭绝。恐龙消失在中生代末期，故A正确。随堂巩固自我测评（2021河北保定高一期中）地球历史悠久，距今约有46亿年。尽管时间久远，人类还是利用各种手段和途径间接地还原了地球的发展史。据此完成下面两题。1.下
18、列关于化石和地层的说法，正确的是( )A.结构简单的化石一定在地层深处B.任何地层都有化石的分布C.不同地质年代的地层有不同的化石D.各类相同的化石一定在同一地层里答案：C解析：结构简单的化石一般在地层深处，但并不绝对，因为有时候地壳运动会使地层位置会发生变化，A错误；有的地层可能没有化石，B错误；生物由低级向高级演化，因此不同地质年代的地层有不同的化石，C正确；有些生物可能会存在于不同时期，因此相同的化石不一定在同一地层里，D错误。2.如果岩层是由淤泥等组成的泥质页岩，并含有芦苇化石，说明当时的沉积环境是( )A.炎热干旱的环境B.温湿茂密的森林C.热带浅海环境D.湖泊或沼泽答案：D解析：地
19、层的特点和地层中化石的特点都能够反映当时的古地理环境。如果岩层是由淤泥等组成的泥质页岩，并含有芦苇化石，说明当时的沉积环境是湖泊或沼泽。所以选D。（2021山西运城景胜中学高一月考）锦州龙是禽龙类恐龙的一属，生存于约1.25亿年前的早白垩纪，为纪念我国古脊椎动物学之父、中国恐龙研究第一人杨钟健先生，同时为肯定锦州人对国家古生物化石研究做出的贡献，中国科学院古人类与古脊椎动物研究所将其命名为“杨氏锦州龙”。据此完成下面两题。3.白垩纪属于( )A.前寒武纪B.古生代C.中生代D.新生代答案：C解析：中生代主要包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪，故C正确。4.恐龙灭绝后的地质年代，繁盛的植物是( )A.孢
20、子植物B.裸子植物C.被子植物D.藻类植物答案：C解析：恐龙灭绝后的地质年代是新生代，繁盛的植物是被子植物，故C正确。实践活动科学探知化石是如何形成的？你在博物馆参观时是否看到过巨大的霸王龙骨骼化石？当古生物死后，身体被泥沙或其他沉积物迅速掩埋，经过很长时间的石化作用，最后变成化石。化石为恐龙及其他远古生物的存在提供了证据。在本实验中，你将模拟化石的形成过程。实验步骤：（1）剪掉塑料瓶的顶部，倒入500mL沙子。（2）在沙子中间埋一块海绵。（3）在一个500mL的烧杯中倒入250mL热水。（4）量取100mL食盐，将食盐倒入装有热水的烧杯，并用搅拌棒搅拌均匀。（5）将盐水倒入装有沙子的塑料瓶，把塑料瓶放在阳光下晒57天，保证它不受其他因素干扰。（6）挖出你的海绵化石。实践探知（1）描述海绵发生了什么变化。（2）这个活动是如何模拟化石形成过程的？答案：（1）海绵先被沙子压得紧实，加盐水后变湿，吸满水，最后晒完变干。（2）沙子中间埋一块海绵，相当于生物体残骸埋在地层中的过程；将热盐水倒入塑料瓶中，海绵吸满水，相当于生物体残骸在地层中受到外力作用（化学溶蚀等）的影响，被矿物质填充；最后晒干海绵，相当于生物体残骸被风干和石化的过程。
