九年级第一章 第14节 宇宙的起源太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生地球的演化和生命的诞生自然科.docx

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九年级第一章第14节宇宙的起源太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生地球的演化和生命的诞生自然科

九年级第一章第1－4节宇宙的起源；太阳系的形成与地球的诞生；恒星的一生；地球的演化和生命的诞生自然科学

【本讲教育信息】

一、教学内容

宇宙的起源；太阳系的形成与地球的诞生；恒星的一生；地球的演化和生命的诞生

二、考点清单

（一）学习目标：

1、了解宇宙是由大量不同层次的星系构成的；

2、知道宇宙是均匀的、无边的、膨胀的。

3、知道托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”宇宙体系学说；

4、了解太阳系形成的主要学说——“星云说”。

5、知道地球是随太阳系的形成而产生的。

6、知道恒星的一生、地球的演化和生命的诞生。

（二）重、难点分析：

重点：

知道恒星的一生、地球的演化和生命的诞生。

难点：

知道宇宙是均匀的、无边的、膨胀的。

三、全面突破

【知识点1】宇宙的起源；太阳系的形成与地球的诞生：

（一）宇宙的起源是怎样的呢？

最终是否会走向终结呢？

了解宇宙起源的有关神话传说。

1、盘古开天辟地；2、欧洲神话中，上帝创造了天地和万物。

今天看来这些神话是不真实的，这是那个时代人们认识世界能力的真实写照。

今天我们已经可以通过望远镜把我们的视野变得更加广阔。

“哈勃”发现：

他通过对星系光谱的研究，发现星系的运动有如下特点：

所有的星系都在远离我们而去；星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断地扩大。

［学生思考］所有星系都在远离我们而去，难道我们处在宇宙中心吗？

［教师分析解释］人到其它星系上观察，别的星系也是在远离观察者，如果说我们处在宇宙中心，那么，其他任何星系都可以成为宇宙中心，即等于没有中心。

［教师强调指出］星系不是恒星或行星，是大尺度天体，是由大量恒星及行星围绕着一个共同的中心构成的一种大型的天体系统。

（二）比较公认的宇宙论：

（1）大爆炸宇宙论：

大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中。

宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。

爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。

（2）霍金的宇宙无边界设想：

第一，宇宙是无边的。

第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。

霍金预言宇宙有两种结局：

它可以永远地膨胀下去，或者它会坍缩而在大挤压处终结。

（三）从“地心说”到“日心说”

1、“地心说”是亚里士多德的首创。

而集大成者是古希腊最伟大的天文学家托勒密。

（建立了历史上第一个完整的宇宙体系）

2、托勒密创立了“地心说”宇宙体系说。

3、“地心说”的核心是地球是宇宙的中心，太阳和其它天体都是绕地球转动的。

4、16世纪，波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”宇宙体系。

其核心内容是“太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳转动的”。

［教师解说］不能因为地心说的错误而抹杀托勒密的历史功绩。

不能因为地心说被占统治地位的教廷利用而贬低地心说。

不能因为“日心说”反宗教而过分地迷信，作为科学的宇宙体系，是不存在“中心”的，事实上，科学独立于宗教。

科学不为宗教而存在。

（四）太阳系的形成与地球的起源

1、［读图］太阳系八大行星运行模式图：

从图中可以看出：

太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向一致。

2、康德——拉普拉斯星云说：

太阳系是由一块炽热气体组成的星云冷却收缩形成的。

星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年。

3、灾变说：

也叫撞击说，认为地球等行星物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星走近或碰到太阳）而从太阳中分离出来的。

【典型例题】

例1.下列有关地球与宇宙的说法正确的是（）

A.银河系属于太阳系的一部分B.太阳活动对地球没有影响

C.地球绕日公转形成四季更替D.宇宙是永恒不变的

解析：

A答案是错误的，应该说成“太阳系属于银河系的一部分”。

B答案是错误的，太阳活动对地球的影响很明显，如太阳黑子，太阳风等。

C答案是正确的。

D答案是错误的，宇宙是膨胀的，运动的。

答案：

C

例2.第一颗由两岸天文爱好者共同发现的彗星——鹿林彗星，2009年2月经过地球附近，之后逐渐远离太阳系，将永远从太阳系消失。

通过研究，鹿林彗星每秒散发出将近3.6吨水。

下列关于鹿林彗星的说法正确的是（）

A.它是太阳系的一颗行星B.它是地球的一颗卫星

C.它的组成成分中含有冰D.它绕日公转的周期为76年

解析：

A答案是错误的，因为彗星不属于行星。

B答案是错误的，因为彗星不属于地球的卫星，地球的卫星只有月球。

C答案正确。

D答案是错误的，哈雷彗星绕日公转的周期为76年，鹿林彗星的周期则不得而知。

答案：

C

【知识点2】恒星的一生；地球的演化和生命的诞生：

（一）恒星有很多种，你认识以下这些恒星吗？

图：

红巨星行星状星云超新星

分别讲解各种恒星

红巨星：

之所以称它为“红”巨星，是因为在这类恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。

不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。

肉眼能看到的最亮的星中，许多都是红巨星。

红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍。

行星状星云：

由质量小于太阳十倍的恒星在其演化的末期，其核心的氢燃料耗尽后，不断向外抛射的物质构成。

外貌像土星的光环一样。

超新星：

是恒星在死亡前的一次大爆发，所释放的能量，发出的亮光相当于十亿颗太阳。

爆炸将星球物质以接近光速的速度，向四面八方发射。

每一颗恒星一生之中最多只可能发生一次。

白矮星：

是一种很特殊的天体，它的体积小、光度低，但质量大、密度极高。

它的密度在1000万吨/立方米左右。

白矮星是一颗已死亡的恒星，中心的热核反应已停止。

中子星：

质量约是太阳4－10倍的恒星在超新星爆炸的过程，遗留下来的核心变成一颗体积很小，质量却很大的中子星，由中子构成，密度为水的1014倍，仅1cm3的质量就有全球人类那么重，中子星直径仅为30km。

黑洞：

质量比太阳大10倍以上的恒星，超新星爆炸后会形成“黑洞”。

黑洞会把附近所有的物质都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不见黑洞的。

但是如果黑洞附近有另外一颗恒星，我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形，证明黑洞的存在。

讨论：

这些恒星与太阳有何不同？

讲解：

红巨星：

表面温度比太阳低，但体积比太阳大，光度比太阳高。

行星状星云：

质量、体积都比太阳大，但光度较暗。

超新星：

亮光相当于十亿颗太阳

白矮星、中子星、黑洞：

体积小、光度低，但质量大、密度极高。

讲解：

恒星的不同的发展阶段

讲解：

决定恒星寿命的因素只有一个——质量！

质量愈大，寿命愈短！

15倍太阳质量1千万年

1倍太阳质量1百亿年

0.2倍太阳质量1万亿年

太阳可活一百亿年，而天狼星的寿命却只有几百万年。

按比例来看，如果太阳可活七十岁，天狼星只能活三天！

讲解：

太阳的一生大致是100亿年。

大约在50亿年以前，一团十分巨大又十分稀薄的气体云，在自己的重力作用下收缩着。

它开始收缩得很快，后来由于内部发热，收缩慢了下来，直到形成一批高热、高密的气体大团块，这些就是“原恒星”，其中一个就是我们的太阳。

太阳进一步收缩，内部温度更高，引发了“热核反应”，于是停止收缩，进入“成年”时期。

这就是我们现在看到的太阳了。

大约再过50亿年，太阳核心部分的“燃料”用光后，就会猛地又收缩一下。

这一来，温度再次猛增，使外层原来没有烧过的“燃料”也“烧”起来了。

此时，太阳会猛烈地膨胀，成为一颗“红巨星”。

太阳会胀得很大，太阳能把水星和金星都“吞掉”。

地球轨道恰好在这个胀大了的太阳表面的位置。

这时的地球即使不被炽热的太阳“吞掉”，也会被烤得熔为一团熔岩。

但与此同时，也会有其他小行星变得适合人类居住，也许那就是人类未来的避难处。

“红巨星”阶段大约有10亿年。

然后，一切可“烧”的“燃料”都用完了，红巨星开始再次收缩，越变越小，大约只有现在的体积的十万分之一，才稳定下来。

尽管表面温度可以高达1万度，但表面积变小了，发出的热量会大大减少，这时，太阳就进入了“老年期”，成为“白矮星”一样的天体，表面温度高、体积小、密度很大（每1cm3物质有10吨重）。

由于没有内部能源，所以这个“老年期”并不能永远维持下去，而是逐渐冷却，最后成为一颗黑暗无比的“暗矮星”。

恒星的一生：

（二）地球的演化：

1、地球在形成之初是一个由岩浆构成的炽热的球体。

2、在距今约38亿年前，最原始的生命体在海洋中诞生。

3、25亿—6亿年前，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气中的氧气含量逐渐增多。

4、6亿—2.5亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。

5、2.5亿—0.7亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植物和爬行类动物出现。

6、0.7亿年前至今，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，形成了喜马拉雅山山脉等许多世界上的高大山脉，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现。

（三）生命的诞生：

1953年美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨、氢气和水的密闭装置，以加热、放电来模拟原始地球的环境条件，合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。

由此人们意识到，原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来，并推论生命是在此基础上进化而来的。

【典型例题】

例1.科学是不断完善和发展的过程，新的科学理论或学说通常是在补充、修正甚至推翻原有理论或学说的基础上形成的。

以下选项的各组理论或学说间，未体现以上过程的是（）

A.天圆地方说→大陆漂移说

B.神创论→达尔文的进化论

C.托勒密的地心说→哥白尼的日心说

D.汤姆生的“葡萄干面包”原子结构模型→卢瑟福的核式原子结构模型

解析：

这道题重在考查科学探究的历程演化，A答案中的两种学说不是一个体系，所以不体现补充、修正的过程。

其它答案都体现了补充、修正的过程。

答案：

A

例2.历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都没有游离氧，其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。

由此推测，原始地球空气的成分和木星、土星上的大气成分类似。

1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验（右图是米勒实验的装置图）。

米勒向装置中通入推测的原始大气成分：

甲烷、氢气、氨、水蒸气，通过放电和照射紫外线的方法代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。

请根据下图回答下列问题：

（1）米勒的实验属于______________（选填“黑箱实验”、“对照实验”、“模拟实验”）。

（2）如果在实验装置的气体中有氧气存在，实验过程中极有可能发生_____________。

（3）在绝大多数的实验中，往往用水作为冷却剂，主要原因是_______________。

（4）从地球上的生命是如何起源的角度，观察到实验收集到氨基酸混合物的现象，你得出的结论是___________________。

（5）1972年米勒又开始做另一个实验：

他把早期地球可能具有的氨和氰化物（一种小分子）的混合溶液密封于小瓶内，置于－78℃的低温下达25年之久，结果发现小瓶内生成了生命的基本物质DNA和蛋白质的组成成分——碱基和氨基酸，据此可作出的推测是___________________。

解析：

本题重在对米勒实验的考查，具体见答案解析。

答案：

（1）模拟实验；

（2）爆炸；（3）水的比热大、成本低

（4）在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机分子（原始生命物质）；

（5）地球上的原始生命（生命物质）也可能起源于冰中（低温条件下）（其它合理的推测也可以）。

四、应考锦囊

本讲的知识点在中考中出现的不多，一般都是出现在选择题中，个别地市卷中会出现在填空、简答题中，并且由于这部分知识点太多，并且很多知识点还在研究阶段，所以很难下定论。

因此当其出现在中考题中时，一般都会要求同学们结合题目所给的材料加以解答，所以关键还是考查同学们对所给信息的提取能力。

通过同学们的相关训练，应该可以得满分的。

五、本讲小结

1、明确宇宙的起源的各种学说。

2、明确太阳系的形成与地球的起源。

3、理解恒星的一生和米勒的实验。

六、超前思维

下次上课前请同学们做好以下准备：

生物的进化；进化与遗传

（一）学习目标：

1、列举不同环境中生物的形态结构与功能的统一性，认同生物与环境相适应的生物学观点。

说出化石形成的过程，列举生物进化的证据，认同物种可变的进化观点。

2、区别神创论和进化论，列举生物进化现象，比较拉克与达尔文观点的异同。

了解达尔文进化论的主要观点，运用自然选择理论解释自然界中的生物进化现象。

了解生物进化的历程和生物进化的规律。

3、识别遗传和变异现象；说出遗传物质的作用，认识DNA、基因和染色体的关系

4、知道人类基因组计划；知道基因工程、遗传与变异在育种方面的作用

5、举例说明优生的重要性，知道近亲结婚的危害；知道基因在生物亲子代间的传递过程中也存在自然选择，了解进化理论的发展

（二）阅读内容：

课本15~33页

（三）牛刀小试：

1.生物进化的顺序和意义。

越是古老的地层（深层）里化石生物越___________、越___________，越是晚近的地层（浅层）里化石生物越___________、越___________。

2.进化顺序：

动物：

无脊椎动物→___________；脊椎动物中，鱼类→两栖类→_________→鸟类→___________。

植物：

藻类→苔藓类→___________→裸子植物→___________。

人：

森林古猿→南方古猿→→直立人→___________→现代人

3.自然选择学说的四个要点：

___________、___________、___________、___________。

4.遗传：

生物体通过生殖产生子代，子代和___________、子代和___________之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。

如：

“种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙、凤生凤、老鼠生儿打地洞”。

变异：

子代与亲代及子代不同个体间的___________差异叫变异。

如“一母生九子，连母十个样”。

【模拟试题】（答题时间：

30分钟）

一、选择题

1.“盘古开天辟地”是关于宇宙诞生的传说，它所流传的国家是（）

A.古代中国B.古埃及C.古希腊D.古印度

2.下列有关宇宙起源的理论中，目前被人们广为接受的是（）

A.盖天说B.浑天说C.宣夜说D.大爆炸说

3.晴朗夜空中的满天星斗主要是（）

A.行星B.彗星C.卫星D.恒星

4.天文观测发现，在天狼星附近有一伴星——天狼β，它是一颗密度极大、体积很小、呈白色的天体。

这可能是一颗（）

A.红巨星B.白矮星C.超新星D.小行星

5.下列有关黑洞的描述错误的是（）

A.黑洞密度极其巨大，能产生强大的引力

B.现在科学家还看不见黑洞，所以无法真正测出黑洞的存在

C.黑洞在太阳系中不可能出现

D.黑洞是恒星发展的某个阶段

6.喜马拉雅山山脉的隆起与形成，大约发生于（）

A.距今25—6亿年前的元古代B.距今6—2.5亿年前的古生代

C.距今2.5—0.7亿年前的中生代D.距今0.7亿年前至今的新生代

7.与现代海洋和大气比较，原始海洋和大气中之所以有利于生命的诞生，是因为（）

A.含丰富的无机物、氧气和臭氧

B.含丰富的有机物、氧气和臭氧

C.含丰富的无机物，没有氧气和臭氧

D.含丰富的有机物，没有氧气和臭氧

*8.人们推测，太阳大约已经走过了50亿年的历程。

科学家在澳大利亚发现了距今约44亿年的岩石。

你估计，地球最有可能诞生于距今（）

A.60亿年前B.46亿年前C.38亿年前D.25亿年前

*9.下列说法正确的是（）

A.地球、月球、火星都是环绕太阳转动的行星

B.流水、风、冰川都是导致地形变化的外力因素

C.清明节、端午节、中秋节都是以月相变化周期为依据而确定的

D.大爆炸宇宙论、大陆板块构造学说、太阳系形成的星云说都是得到证实的科学结论

10.下列有关太阳系的叙述中，正确的是（）

A.太阳是宇宙中唯一能发光的天体

B.月球是地球上能看到的最亮的行星

C.哈雷彗星是太阳系的成员之一

D.地球是太阳系中最大的行星

11.科学假说在科学发现中起着重要作用，但需要相应的现象或证据支持。

下列现象与假说对应的有（）

①所有星系都在远离地球而去，星系越远，退行的速度越快—大爆炸宇宙论

②《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法—哥白尼的“日心说”

③大西洋两岸大陆轮廓的可拼合性—板块学说

④发现了处于爬行类和鸟类过渡类型的始祖鸟化石—达尔文进化论

⑤地球有昼夜更替现象—地球是一个球体

A.①②③B.②③④C.①③④D.①④⑤

*12.自身引力太小，不能清楚其所在轨道附近的天体等原因使冥王星在太阳系中“大行星”的地位一直受到争议。

2006年8月24日，国际天文学联合会通过投票表决作出最终决定，把冥王星降级为“矮行星”。

下列对于冥王星降级的原因分析，正确的是（）

A.质量太小B.距离太阳太远

C.自身不会发光D.没有围绕太阳公转

13.科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这说明（）

A.宇宙处在不断地膨胀中B.银河系是一个庞大的天体系统

C.太阳是太阳系的中心天体D.太阳和太阳系最终也会走向“死亡”

14.2006年8月24日，2500位国际天文学家代表投票表决，决定将冥王星从九大行星中除去，将其划为“矮行星”。

对此，下列认识错误的是（）

A.科学是不断发展的B.科学可以改变人的观念

C.冥王星不再属于太阳系D.人类对科学的认识是在不断提高的

15.原始生命可能诞生的环境是（）

A.原始大气B.原始海洋C.原始陆地D.原始火山

二、填空简答题

1.人类对宇宙的认识经历了一个漫长的时期，在过去长达几千年的时间里，人们一直认为___________是宇宙的中心。

公元2世纪，希腊科学家托勒密创立了“___________”宇宙体系学说。

16世纪，波兰天文学家哥白尼提出了“___________”宇宙体系学说，认为___________是宇宙的中心。

2.星云是由___________和___________组成的巨大云雾状天体。

18世纪，德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯共同提出了“___________”，认为太阳系是由一块___________收缩形成的。

首先形成的是___________，然后剩余的物质进一步收缩演化形成___________。

这一学说推论的重要依据是：

只有太阳和太阳系的行星形成于______________________，太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；只有形成太阳系的行星的物质来源于______________________，才会导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。

3.有关生命起源的化学进化假说得到了很多科学家的支持，它的主要内容是：

一些___________汇集在原始海洋中，经过长期复杂的化学变化，逐渐形成了更大、更复杂的分子，并形成了组成生命体的基本物质——___________，以及作为遗传物质的___________等大分子物质。

这些物质在一定条件下，经过漫长地演变，最终形成了___________。

4.英国科学家霍金身残志坚，他提出的___________理论和___________设想已经成为现代宇宙学的重要基石。

霍金预言宇宙有两种结局：

永远______________________下去或它会______________而在大挤压处终结。

5.在太阳的演化过程中，最亮的星体是___________，宇宙中密度最大的天体是___________，连光线也无法逃脱它的吸引。

【试题答案】

一、选择题：

1.A2.D3.D4.B5.B6.D7.C

8.B解析：

地球比太阳诞生得晚。

9.B解析：

A中月球不是行星，C中清明节属于24节气，不是以月相变化周期来命名的，D中的理论都有待进一步验证。

10.C11.C

12.A解析：

决定冥王星等级的最重要因素是质量。

13.A14.C15.B

二、填空简答题：

1.地球地心说日心说太阳

2.尘埃物质气体康德—拉普拉斯星云说星云太阳地球等行星同一个旋转的星云云盘同一个扁平的星云云盘

3.有机化合物蛋白质DNA原始生命

4.黑洞宇宙无边界膨胀坍缩

5.红巨星黑洞