高中地理宇宙中的地球教案

宇宙中的地球教案

教学标

1、通过课件图片展示让学生了解知道宇宙中的天体组成。

2、结合第三页的文字和图1.2以及课件让学生能够总结出天体系统的层次，学会总结的方法。

3、通过第四页的活动让学生理解地球是太阳系中一颗普通行星

4、结合实例让学生学会分析地球存在生命的条件，学会分析的方法。

5、通过学习体会到宇宙的博大和神秘，树立正确的宇宙观。

教学重点、难点

重点：1、天体系统的层次及地球在宇宙中的位置。

2、地球的普通性和特殊性，地球上生命存在的条件

难点：地球上生命存在的条件

教学方法：图片展示法、活动法、问题探究法、对比分析法

教学手段： PPT课件，教材课本、学案资料

教学内容及活动过程：

（师）引课：展示PPT课件图片，同时旁白解说：同学们当我们在晴朗的夜空仰望星空的时候，我们就会对遥远的地球之外的世界浮想联翩，我想大家一定想了解这些闪烁的星斗的真实面貌，还有同学们也会经常疑问那么多星球难道就我们地球有生命存在？为什么其他许多星球上却没有生命呢？那么今天就让我们带着这些疑问走进第一章行星地球第一节宇宙中的地球。

（板书）第一章行星地球第一节宇宙中的地球

推进（新知识讲授）

（师）何为宇宙？我国战国时期的《淮南子·原道训》中指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”其实宇宙就是时间和空间的组合，无始无终，无边无际，而各种天体则是宇宙中物质的各种各样的形式。而那些闪烁的星斗都是天体，你能认识那些天体。

（生）（可能的答案）月球、牛郎星、织女星、北斗七星、流星、彗星等等

（师）展示PPT课件，展示四副天体图片，并且指导学生阅读第二页课本中文字知道四种天体的概念，并且再补充一些天体概念。

（板书）一、基本概念

天体天体系统

（师）那么同学们进一步思考在这众多的天体中，地球在什么位置上呢？

（板书）二、地球在宇宙中的位置

（师）（投影图片教材第三页图1.2，看图思考，结合学案填空天体系统的层次，教师巡视指导）

（生）（完成思考和填空）

（师）请一位同学到黑板上来填出这个框图。

（生）填出框图。

（师）先让其他学生补充点评，然后做简单的补充说明。（过渡）我们已经知道了地球的位置，那我们就来到太阳系中了解地球的特点吧。（展示太阳系模式图）

“练一练”

（板书）三、太阳系中的一颗普通行星

（师）那我们来探讨完成第四页的活动，前后桌四人为一小组来完成，然后组内派代表说说你们组讨论的结果。原太阳系有九大行星，但最外围的冥王星被踢出来了，你们知道冥王星“出列”的原因吗？（展示）（生）小组讨论完成问题

（师）参与学生讨论。给与简要点评和总结。最终得出结论：地球是太阳系中一颗普通的行星。

（过渡）但地球这颗美丽的蓝色星球去又显得那么与众不同，它的特殊性又是什么呢？

（生）（可能回答）因为存在生命。

（师）设问：太阳系八大行星中其他星球以目前的水平都没有发现生命的迹象，那么地球存在生命的条件是什么？

（板书）四、存在生命的行星

（生）（阅读课本第六页内容，完成学案上的填空）

（师）叫两至三个学生来回答。然后点评补充

（板书）存在生命的条件

问题探究：火星上是否存在生命？

（师）同学们，我们下面来做几个练习题。

（生）完成导学案上的练习题

小结教师结合板书小结本课主要内容

布置作业完成一篇小论文，主题是我的宇宙猜想

板书设计

一、一、基本概念天体天体系统

二、地球在宇宙中的位置

三、太阳系中的一颗普通的行星

1.运动特征

2.结构特征

四、存在生命的条件

1.宇宙环境

光照条件稳定

运转轨道安全

2.自身条件

日地距离适中----适宜的温度

体积质量适中----适合生物呼吸的大气

原始海洋形成----液态水

（课外补充资料）

地球上为什么有生命

在太阳系九大行星中，浅蓝色的地球是惟一一颗布满了生命的星球，在它的高山、海洋、森林、蓝天、两极，活跃着近二百万种生命，它是当之无愧的生命乐园。可是，生命为什么这样钟爱地球呢？

尽管目前学术界还无法准确地给生命下一个定义，但生命是一个复杂的现象，它有两个基本特征：一是能够自我复制；二是能够新陈代谢。这两种活动的进行，都需要能量，就动物和植物而言，能量的最终来源是太阳。

如果行星距离太阳过远，比如冥王星，接受到的太阳光芒极少，仿佛传说中的阴曹地府，生命由于得不到足够的能量而无法生存；如果行星距离太阳过近，比如金星，接受到的太阳光芒极多，白天黑夜的温度都在400摄式度以上，就像神话中的炼狱，生命也难以生存。

地球距离太阳既不太近，也不太远，接受的光照适中，植物可以自如地利用太阳光能，进行光合作用，储存生命活动需要的能量，当素食动物吃植物时，这种被储存的能量便到了素食动物体内，当肉食动物吃素食动物时，能量又到了肉食动物体内……就这样，是太阳的光能开动了地球上动物和植物的生命机器，使动植物子孙兴旺、生生不息。

地球上适宜的温度，是生命活动必需的。生命活动需要的能量是通过新陈代谢供给的，而过冷或过热的环境都不利于新陈代谢的正常进行，只有在适宜的温度下，植物才能有效地进行光合作用。

地球有大气层保护，这对于栖息在它上面的生命而言，决不是可有可无的，因为：大气层挡住了来自宇宙空间的强烈的紫外线，使地球上的生命免遭伤害；大气层挡住了大部分撞向地球的陨石，地球表面才

没有像月球表面那样坑坑洼洼；大气层就像一床厚厚的棉被，使照射到地球表面的太阳光不会散发到太空中去，地球上的温度才不会剧烈变化；假如没有大气层保护，地球上就不会有刮风下雨，也不会有江河湖海，地球将是一个死寂的荒凉星球。

地球上有繁荣的生命，这与它是一颗岩石星球也不能截然分开。地球的核心是融融的岩浆，岩浆的主要成份是铁。在地球自转过程中，铁质核心产生了强烈的磁场。这种磁场包绕着地球，保护着地球。当太阳风暴，也就是来自太阳的高速带电粒子流，向地球猛烈袭来时，这种包绕着地球的磁场把它挡在了太空，从而保护了地球上的生命。

对于生命而言，地球上的条件可谓得天独厚。然而在浩淼无垠的宇宙中，太阳系只不过是沧海之一栗，太阳不是茫茫太空中惟一的恒星，地球难道就是茫茫星海中惟一有生命居住的行星吗？

地球上早期生命的形态与特性。

地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过 15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。生命的起源

关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。

根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一

切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。

从无机小分子物质生成有机小分子物质根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨原始地球的想象图(左)原始大气(右)有机物形成（NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。

关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水米勒实验的装置气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。

此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。

从有机小分子物质形成的有机高分子物质蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。

现在，已经有人模拟原始地球的条件，制造出了类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质与现在的蛋白质和核酸相比，还有一定差别，并且原始地球上的蛋白质和核酸的形成过程是否如此，还不能肯定，但是，这已经为人们研究生命的起源提供了一些线索；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。

从有机高分子物质组成多分子体系根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。这种多分子体系已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动了。

从多分子体系演变为原始生命从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有

决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。不过，我们可以推测，有些多分子体系经过长期不断地演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。

关于生命起源的化学进化过程的研究，虽然进行了大量的模拟实验，但是绝大多数实验只是集中在第一阶段，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。