高中地理《高中全程學習方略》2025版必修第一冊第一章第三節地球的歷史含答案第三節地球的歷史情境導學課標導讀研究人員在摩洛哥發現了一塊6600萬年前的鴨嘴龍化石,這個發現非常“不合理”,就像在南極發現北極熊一樣。一般認為,鴨嘴龍最初生存在北美洲大陸,而當時的非洲是被海洋完全隔離的大陸,研究人員對這種恐龍怎么來到非洲感到非常困惑。請思考:這種化石是怎樣形成的呢?課程標準學習任務運用地質年代表等資料,簡要描述地球的演化過程。1.結合地球的演化歷史,從大尺度區域角度認識地球上的海陸變遷。(區域認知)2.能夠運用地質年代表等資料,說明地球與生命的演化過程。(綜合思維)3.通過地層觀測,辨別動植物化石,推測地質年代和古地理環境。(綜合思維、地理實踐力)必備知識·認知導學一、化石和地質年代表1.化石:(1)地層:是具有時間順序的層狀巖石。(2)沉積巖地層特點:具有明顯的層理構造,常含有化石。(3)化石:在沉積巖的形成過程中,有些生物的遺體或遺跡會在沉積物中保存下來,形成化石。2.地質年代表:(1)概念:把漫長的地球歷史按照宙、代、紀等時間單位,進行系統性地編年。(2)劃分基礎與方法。劃分基礎地球演化呈現明顯的階段性劃分方法根據地層順序、生物演化階段、巖石年齡等,把漫長的地球歷史進行系統性地編年(3)地質年代。①前寒武紀:冥古宙、太古宙、元古宙。②顯生宙:古生代、中生代、新生代。山水相連將下列地質年代中的“紀”與所屬的“代”連線。二、地球的演化歷程1.前寒武紀:(1)時間:自地球誕生到距今5.41億年。(2)演化特點。角度特點大氣演化由原始大氣的無氧環境演變為有氧環境生物演化冥古宙只有一些有機質,無生命跡象太古宙出現藍細菌等原核生物元古宙演化出真核生物和多細胞生物地質礦產重要的成礦期,大量的鐵、金、鎳、鉻等礦藏出現在這一時期的地層中2.古生代、中生代和新生代:(1)時間。地質年代時間古生代距今5.41億年-2.52億年中生代距今2.52億年-6600萬年新生代距今6600萬年至今(2)演化特點。對號入座將下列動植物演化特點的序號填入相應的空格處。①魚類、兩棲類發展②爬行動物繁盛③海洋無脊椎動物發展④哺乳動物發展⑤蕨類出現⑥裸子植物繁盛⑦蕨類繁盛⑧被子植物繁盛地質年代早古生代晚古生代中生代新生代動物演化③①②④植物演化⑤⑦⑥⑧地質礦產——重要成煤期重要成煤期——海陸變遷形成聯合古陸聯合古陸開始解體形成現代海陸格局左思右想在地球歷史的哪些時期,出現生物大滅絕事件?提示:古生代末期地球上發生了物種大滅絕事件,幾乎95%的物種從地球上消失;中生代末期也發生了物種大滅絕事件,包括恐龍在內的大多數物種從地球上消失。關鍵能力·探究導思探究點化石、地層和地球的演化情境·抽絲剝繭自貢恐龍博物館自貢恐龍博物館位于四川省自貢市,它是在世界著名的“大山鋪恐龍化石群遺址”上就地興建的一座大型遺址類博物館,也是我國第一座專業恐龍博物館,世界三大恐龍遺址博物館之一。博物館占地面積7萬多平方米,館藏化石標本幾乎囊括了侏羅紀時期所有已知恐龍種類,是目前世界上收藏和展示侏羅紀恐龍化石最多的地方之一。下圖示意該博物館內展出的草食性恐龍化石。[任務驅動](1)推測草食性恐龍生活時代自貢的地理環境。(區域認知)提示:鄰近河湖,水源充足;植被茂密。(2)簡述恐龍生活時代植物的發展對現代人類生產生活的影響。(區域認知)提示:恐龍生活的中生代,裸子植物極度興盛,后被埋藏于地下,形成煤炭、石油等資源,為現代人類生產生活提供能源。(3)說明人類研究生物化石的意義。(綜合思維)提示:幫助人類了解地球進化規律,更深刻地認識地球的現狀和未來;了解生物進化史,了解物種滅絕的原因,提高人們的環境保護意識;有利于尋找礦產資源,以便開發等。歸納·架構津梁1.依據地層分析地理環境:(1)確定地層形成時間。一般情況下地層分布是有時間順序的,即“老的地層在下,新的地層在上”,因此根據兩個地層之間的上下位置關系,就可以推測兩個地層形成的早晚順序。如圖示A地層最老,D地層最新。(2)確定地理環境特征。沉積地層是由沉積物組成,因此沉積地層中保持著原有地層組成物質。依據地層組成物質可以確定當時的地理環境特征,如:化石及其形成時的地理環境。案例地層的年代三葉蟲生長于海洋里含有三葉蟲化石的地層表明形成時是海洋環境珊瑚生長于溫暖的淺海環境含有大片珊瑚化石的地層表明形成時是溫暖的淺海2.分析地層形成的地質年代和背景:確定內容原因舉例地層形成的地質年代某些生物只生存于某個特定的地質時期;還有某些生物是在進化到某個地質時期才出現的,而且生物的進化是由低級到高級、由簡單到復雜的如含三葉蟲、大羽羊齒化石的為古生代地層,含恐龍化石的為中生代地層地層形成時間的地理環境不同的生物生存的地理環境不同,因此保存有某種生物化石的地層沉積環境就是該種生物的生存環境如煤炭反映了茂密的森林環境特征,存在魚化石的地層反映了水生環境特征等應用·百煉成鋼(2024·天津高一檢測)要想了解地球歷史,就要了解地層和化石,就要學會讀地質年代表。圖1為彩虹恐龍化石,圖2為地質年代表部分年代的氣候變化及動物發展階段。據此完成1~3題。1.古生代晚期兩棲動物向爬行動物進化階段的主要氣候變化是()A.變冷干 B.變暖濕 C.變冷濕 D.變暖干2.據圖判斷二疊紀時期相較于志留紀時期()A.物種更豐富 B.冰川范圍縮小C.陸地面積擴大 D.海平面上升3.彩虹恐龍生活的時期()A.古老的兩棲動物滅絕B.陸地蕨類植物生長茂盛C.形成豐富的煤炭資源D.喜馬拉雅山脈迅速崛起【解析】1選D,2選C,3選C。第1題,據圖2可知,古生代晚期為兩棲動物向爬行動物進化的時期,全球平均溫度由冷變暖,全球平均降水由濕變干,因此全球氣候變暖干。第2題,古生代末期,即二疊紀末期,發生了地球生命史上最大的物種滅絕事件,幾乎95%的物種從地球上消失,而且二疊紀氣溫低,所以與二疊紀時期相比,志留紀時期物種更豐富;據圖2可知,二疊紀末期和志留紀時期都屬于氣候由冷變暖的時期,故二疊紀和志留紀都是冰川范圍縮小的時期;志留紀屬于海洋無脊椎動物繁盛的時期,并且出現魚類,說明當時地球上海洋面積仍占絕對優勢。二疊紀時期,地球上出現了兩棲動物,表明海洋面積縮小,海平面下降,陸地面積擴大,一些海洋生物逐漸進化成能適應陸地環境的兩棲類。第3題,彩虹恐龍生活的時期為中生代,祼子植物在陸地極度繁盛,所以是地質時期主要的成煤期,形成了豐富的煤炭資源;古老的兩棲類動物滅絕是在古生代末期;陸地蕨類植物生長茂盛是古生代中后期;喜馬拉雅山脈迅速崛起是新生代。【補償訓練】(2023·大連高一檢測)地球在演化過程中,從地球形成之初到距今5.41億年的時段約占地球歷史的90%。從距今5.41億年開始,地球上的生命開始繁盛起來。完成(1)(2)題。(1)地球生命開始繁盛的時期是()A.前寒武紀B.寒武紀 C.三疊紀 D.古近紀(2)從地球形成之初到距今5.41億年的時間段()A.是鐵、煤、金礦的形成時期B.地球上形成了聯合古陸C.地球上生物眾多,發展迅速D.地球上大氣、海陸形成【解析】(1)選B,(2)選D。第(1)題,前寒武紀地球開始演化出真核生物與多細胞生物,數量較少;寒武紀,地球生命進化進入一個繁榮昌盛的時期,海洋無脊椎動物空前繁盛;三疊紀,爬行動物開始盛行,但是三疊紀在寒武紀之后,生命開始繁盛并非從三疊紀開始;古近紀位于新生代,生物界呈現現代面貌。第(2)題,從地球形成之初到距今5.41億年的時間段為前寒武紀,第一次成煤期是古生代;聯合古陸形成于古生代;前寒武紀時期,生物數量少,多為低等生物;在前寒武紀時期,地球上的大氣、海洋、陸地慢慢形成。課堂小結博覽天下【學科前沿】海龜化石中發現DNA殘余2023年9月28日,哥倫比亞研究人員說,他們在一塊600萬年前的海龜化石中發現脫氧核糖核酸(DNA)殘余。這種海龜與現今的肯氏龜和太平洋麗龜關系密切。在如此古老的脊椎動物化石中發現遺傳物質的情況相當罕見。這一海龜化石于2015年在巴拿馬加勒比海沿岸地區出土,保留了相對完整的龜殼,其中完好保存了一些骨細胞,但沒有其他骨骼,由于殘骸太不完整,無法確定其品種。這些骨細胞的細胞核與一種化學溶液發生反應,使研究人員發現細胞核中存在DNA殘余。但研究人員并沒有提取出DNA,僅能識別出細胞核中有DNA痕跡。課時鞏固,請使用“課時過程性評價三”第四節地球的圈層結構情境導學課標導讀19世紀凡爾納在科幻小說《地心游記》中對地球內部展開了豐富的想象,描繪了地心熔巖、火焰等。而人類對地球內部的了解還很不豐富,為了了解地球內部結構,自1970年起,蘇聯科學家就進行了科學鉆探,其中最深的一個鉆井達12262米。請思考:你了解哪些關于地球內部的知識?課程標準學習任務運用示意圖,說明地球的圈層結構。1.依據地震波的傳播特點,說明地球內部圈層的劃分和結構特點。(區域認知、綜合思維)2.結合示意圖,掌握地球的外部圈層結構,并能知道各圈層的主要特點。(區域認知、綜合思維)3.結合實際案例,說明各圈層的相互關系,理解圈層之間的相互作用構成人類賴以生存的地理環境。(人地協調觀)必備知識·認知導學一、地球的內部圈層結構1.地震波:類型傳播速度傳播介質橫波較慢只能通過固體縱波較快可通過固體、液體、氣體明辨是非判斷下列有關地震波說法的正誤。①地震發生時,船上的人感覺不到震動。(×)②地震發生時,先感覺到上下顛簸,然后才是前后左右晃動。(√)③科學家主要通過地震波來研究地球的內部結構。(√)④地震波在地球內部勻速傳播。(×)2.地球內部圈層劃分:(1)依據:地震波在地球內部波速的變化。(2)不連續面。名稱深度地震波波速變化莫霍界面平均33千米(地面下)此界面下橫波和縱波的速度都明顯增加古登堡界面約2900千米(地下)此界面下縱波的速度突然下降,橫波完全消失(3)圈層劃分及特點。圈層特點地殼固體巖石組成,厚薄不一(海洋地殼薄,大陸地殼厚)地幔分為上地幔和下地幔。上地幔上部存在軟流層,可能是巖漿的主要發源地。上地幔頂部與地殼構成巖石圈地核外核為液態的金屬物質,其運動形成了地球的磁場內核密度極大的固體金屬球按圖索驥在下圖中填寫兩種地震波、兩個不連續面和三個內部圈層的名稱。二、地球的外部圈層結構圈層特點大氣圈主要成分為氮氣和氧氣。使地球上的溫度變化和緩,為生物提供氧氣,天氣現象復雜多變水圈主體是海洋,在地表物質遷移和能量轉換中起著十分重要的作用生物圈集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中左思右想與地球內部圈層分層明顯相比較,外部圈層有什么特點?提示:地球的內部圈層分層明顯,但地球的外部圈層卻是相互滲透、相互聯系的,分層不明顯。關鍵能力·探究導思探究點一地球的內部圈層情境·抽絲剝繭德州地震據中國地震臺網正式測定,2023年8月6日2時33分在山東德州市平原縣發生5.5級地震,震源深度10千米,震中位于北緯37.16度,東經116.34度。[任務驅動](1)地震發生時,平原縣的居民有怎樣的震感?(地理實踐力)提示:首先感到上下顛簸,然后左右晃動。(2)此次地震的震源位于哪個圈層,判斷依據是什么?(區域認知)提示:地殼。大陸地殼平均厚度約為33千米,根據“震源深度10千米”可知位于地殼。(3)科學家要了解地球內部的結構特征,目前的主要研究依據及其原理是什么?(綜合思維)提示:依據:地震波。原理:不同介質中地震波的傳播速度有所不同;縱波能通過固體、液體和氣體傳播,橫波只能通過固體傳播。歸納·架構津梁1.地球內部圈層結構劃分及特征:以莫霍界面和古登堡界面為界,可以將地球內部劃分為地殼、地幔和地核三個圈層。具體如下所示:2.地殼與巖石圈的區別與聯系:地殼位于莫霍界面以上,是地球表面一層薄薄的、由巖石組成的堅硬的外殼。巖石圈不同于地殼,巖石圈包括地殼和上地幔頂部(軟流層以上),二者關系如下圖所示:【知識拓展】硅鋁層和硅鎂層根據地殼化學組成的差異和地震波傳播速度的不同,將地殼分為上下兩層,這兩層的物質組成和結構特征有著明顯的不同。硅鋁層密度較小,分布不連續,大洋底部非常罕見;硅鎂層分布連續,大陸和大洋地殼中都有分布。應用·百煉成鋼(2024·天津高一檢測)讀地震波波速與地球內部構造圖,完成1、2題。1.下列敘述正確的是()A.縱波和橫波波速都隨深度的增加而增大B.①和②之間是莫霍界面C.在深約2900千米處縱波突然消失D.地核是巖漿的主要發源地2.巖石圈是指()A.①整體 B.②的頂部C.①整體和②的頂部 D.③的外部【解析】1選B,2選C。第1題,據圖判斷,在古登堡界面以上,縱波和橫波波速都隨深度的增加而增大,古登堡界面處橫波消失,縱波波速減小;①地殼和②地幔之間是莫霍界面;深2900千米處為古登堡界面,在深約2900千米處橫波突然消失,縱波突然降速;巖漿的主要發源地位于上地幔上部的軟流層。第2題,巖石圈指軟流層以上的地殼(①)和地幔(②)頂部堅硬的巖石部分。(2023·西安高一檢測)地震波是人們了解地震的重要手段,下圖為地震波典型時距曲線(表示地震時縱波和橫波到達不同地震臺站所需的時間),據此完成3、4題。3.能穿過地核的波是()A.W1和W2皆可 B.兩者皆無法通過C.W1 D.W24.若某地震觀測臺站測得縱波、橫波到達時間差6分鐘,則該臺站的震中距最接近()A.3500km B.4000kmC.4500km D.5000km【解析】3選D,4選C。第3題,地核指從地下2900km古登堡界面以下向內到地心的地球核心部分。圖中W2到達距離震中5000km處用時較少,波速更快,應該是縱波,外核呈液態,因此能穿過地核的波是W2。第4題,據圖可知,震中距為3500km時,縱波、橫波到達時間差約為5分鐘;震中距為4000km時,縱波、橫波到達時間差約為5.5分鐘;震中距為4500km時,縱波、橫波到達時間差約為6分鐘;震中距為5000km時,縱波、橫波到達時間差約為6.3分鐘。【補償訓練】北京時間2022年4月15日9時26分在青海海西州德令哈市(38°52'N,97°33'E)發生5.4級地震,震源深度10千米,此次地震沒有造成人員傷亡。據此完成(1)(2)題。(1)此次地震的震源位于()A.①圈層 B.②圈層 C.③圈層 D.④圈層(2)此次地震發生時,地震波經過莫霍界面時的波速變化是()A.縱波和橫波的速度均明顯增加B.縱波完全消失,橫波的速度突然下降C.縱波和橫波的速度均明顯降低D.縱波的速度突然下降,橫波完全消失【解析】(1)選B,(2)選A。第(1)題,讀圖根據深度和高度可知,①是大氣圈,②為地殼,③為軟流層,④為外核,此次震源深度為10千米,位于地殼。第(2)題,此次震源位于莫霍界面以上,地震波向下通過莫霍界面時,縱波和橫波速度均會明顯增加。探究點二地球的外部圈層情境·抽絲剝繭北礁海域水下考古2022年7月17日,中國首艘水下考古船“中國考古01”號停靠在三亞,標志著自6月6日開始,歷時40余天的2022年北礁海域水下考古調查項目結束水下考古工作,“中國考古01”號于19日返回青島母港。海南日報記者從國家文物局考古研究中心獲悉,此次水下考古工作共采集出水331件文物標本。[任務驅動](1)“中國考古01號”水下考古船采集到文物標本的位置處于地球的哪些圈層?(區域認知)提示:處于地球外部圈層的水圈和生物圈。(2)地球外部圈層的分布有什么特點?(綜合思維)提示:各圈層基本上是上下平行分布的;在地球表面附近,各個圈層是相互滲透,相互聯系的。歸納·架構津梁1.外部圈層的組成及特征:地球的外部圈層包括大氣圈、水圈、生物圈等,這些圈層之間相互聯系、相互滲透,形成了人類賴以生存和發展的自然環境。各圈層的基本概況如下表所示:圈層組成特征大氣圈氣體和懸浮物,主要成分是氮氣和氧氣密度隨著高度的增加而降低,是地球生命生存的基礎條件之一水圈由液態水、氣態水和固態水組成陸地水與人類社會的關系最為密切,水圈的水處于不間斷的循環運動之中2.生物圈的特殊性:(1)組成成分特殊:生物圈由所有生物和它們的生存環境組成,是唯一有生命存在的有機圈層,也是最活躍的圈層。(2)空間分布范圍特殊:生物圈占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部,是唯一不占獨立空間的圈層。(3)形成過程特殊:生物圈寓于大氣圈、水圈、巖石圈之中,離開了它們,生物圈將不復存在。生物圈是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透、相互影響的結果,也正因為如此,這些圈層才能緊密相連。應用·百煉成鋼(2024·昆明高一檢測)地球各個圈層相互聯系、相互影響,共同形成一個整體。讀圖完成1、2題。1.下列關于①②③④四個圈層特點的敘述,正確的是()A.①圈層不連續也不規則B.②圈層由氣體和懸浮物組成C.③圈層由所有生物組成D.④圈層是厚度最大的圈層2.關于圖中各圈層的關系,敘述正確的是()A.①圈層物質進入②圈層主要依靠水汽輸送B.②圈層通過光合作用為③圈層提供氧氣等氣體C.③圈層有機物進入④圈層依靠生態系統的物質循環D.④圈層的礦物質進入①圈層的主要過程是風化【解析】1選B,2選C。第1題,依據圖示信息可以推知,①圈層為水圈,是由地球表層水體構成的連續但不規則的圈層;②圈層為大氣圈,是由氣體和懸浮物組成的復雜系統;③圈層為生物圈,是地球表層生物及其生存環境的總稱;④圈層為巖石圈,是指地殼和上地幔的頂部(軟流層以上),由堅硬的巖石組成,厚度最大的圈層是大氣圈。第2題,水圈物質進入大氣圈主要依靠蒸發和植物蒸騰;生物圈通過光合作用為大氣圈提供氧氣等氣體;生物圈通過生態系統的物質循環從巖石圈