第一章演化的自然
第1节人类对宇宙的认识
一. 学习目标
1. 知道宇宙是无边的、膨胀的
2?知道人类对宇宙的认识历史,领悟科学家追求真理的精神
二. 知识详解
知识点一:古代人的宇宙观
1?古代中国——盘古开天辟地、欧洲神话一一上帝创造天地和万物,这些神话传说实质是 人类
在认识有限的条件下提岀的假说,但还谈不上是科学假说。 知识点二:从地心说到日心说
1. 地心说:公元2世纪,希腊科学家托勒密创立了“地心说?。地球是宇宙的中 心,太阳和其
他天体都是绕地球转动的。
2. 日心说:16世纪,波兰天文学家哥白尼建立了“日心说”理论。太阳是宇宙的中心,地 球和
行星是绕太阳转动的。科学地阐明了天体运行现象,为后人认识太阳系进而认识地球的 起源奠定了基础。“日心说”推翻了长期居于统治地位的“地心说”。 知识点三:现代宇宙学说
1 ?宇宙起源的证据
(1) 星系运动的特点美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究。
(2) 哈勃定律: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。
2 ?模拟实验:
在气球胀大的过程中,对气球表面上任何一个小圆点而 其他的小圆点都在不断地离它而去。
3?大爆炸宇宙论
I, 言,
(1) 大爆炸宇宙论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说,是勒梅特于1931年创建 的。 (2) 主要观点: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,并仍将不断延续下去。
(3) 霍金用自己顽强的意志力,通过研究,提出了黑洞理论和宇宙无边界设想,成为现代 宇宙学的重要基石。根据霍金的理论,宇宙的结局有两种,宇宙可以永远膨胀下去,或者它 会塌缩而在大挤压处终结。
2节太阳系的形成和恒星的演化
知识点一:太阳系的形成
1.星云说
(1) 18世纪,德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯提岀了“康德一拉普拉斯星云说”。,太
阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化,形 成地球等行星。
(2) 星云学说推论的重要依据是:①同向性——公转方向与自转方向相同;②共面性—— 公
转轨道平面大多接近于同一平面;
2?灾变说:地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变而从太阳中分离岀来的。 知识点二:恒星的演化
1 ?恒生的演化:一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程,是一个十分缓慢的过程。 2 ?恒星的形成
形成时期 幼年期 恒星 原恒星 特点 星云核心物质增多,温度持续升高,核心收缩到类似于太阳人 小 不断收缩,内部温度和压力升到相当高,引发氢燃烧 成年期 主序星 3. 恒星的寿命:一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小:质量越大的寿命越短;质量越小, 寿
命
4. 不
恒星 红巨星 白矮星 黑洞 超红巨星 超新星 中子星 越
同
特点 长
阶
段
的
恒
。 星
红色,直径比太阳大10-100倍,亮度比太阳大得多 光度低、体积小、密度很大 密度非常巨人,强人的引力会使在它的附近所有物质都会被吸进去 体积很大,可能达到太阳的1000倍 在超红巨星的爆炸中诞生,核心的密度非常大 质量约为人阳的1.44-2倍的恒星在超新星爆炸的过程中,遗留下来的体 积很小、密度极大的星核 5.太阳的演化(如图所示)5。亿年甩红巨 太阳 球核收缩」
辟缩白矮星
核反应停吿
消亡
小
Q n D n Q
星云
原恒星 主序星
红巨星
行星状星云
白矮星 黑矮星
第3节地球的演化和生命的起源
一. 学习目标
从地球的演化、生命的起源与演化中领悟人与自然的关系 二. 知识详解 知识点一:地球的演化 「地球形成初期
岩浆喷发——熔岩流 地球 岩浆的收缩冷却凝固一一固态的地壳 形成 高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气和二氧化碳等一一原始大气 初期 高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气降温凝结成水滴降到地农,汇流——原始海洋
在距今约3 8亿年前,最原始的生命体在一一海洋中诞生。 拓展:根据科学家推测,原始大气的成分主要是二氧化碳(CO:). 一氧化碳(CO)、水蒸气 (比0)、甲烷(CH:)、氨气(NHJ和氢气(HJ等还原性气体组成,没有适合生物呼吸的氧 气。
2.25亿年前至今地球的演化
时间阶段 25亿?6亿年前 演化 地貌 地球上开始出现大片的陆地和山脉 生物 海洋中等藻类释放出氧气 出现昆虫、鱼类、两栖类、裸 蕨类等生物 6亿?2.5亿年前 的地球上的陆地人面积增加,原始的欧 古生代 距今2.5亿?0.7 亿年前的中生代 0.7亿年前至今 亚大陆和北美大陆露出海面 大西洋和印度洋形成,中国大陆轮廓 基本形裸/植物和爬行类动物出现 成 地球在第三纪经历『人规模的造山运 动,形鸟类、哺乳类动物和彼犷植 物出成了喜马拉雅山脉等许多世界 上的高人山脉,奠定了现代地球地貌 的基础 现 知识点二:生命的才 邑源 生命起源问题还没有直接的证据,人们对生命起源的问题只能通过模拟、实验和推测等 研究方法,提出各种假说来解释生命的诞生。“化学进化假说?只是众多假说中目前被广泛 认同的一种。
1.
自然发生说:生命是从无生命物质自然发生的。如,我国古代认为的“腐草化为萤”
(即萤火虫是从腐草堆中产生的),腐肉生蛆等。
2.19世纪法国著名科学家巴斯德著名的“肉汤实验”推翻了这一学说。如图所示如图 巴斯
德把煮沸灭菌的肉汤密封起来,发现细菌不能在肉汤里自我再生。这个实验证明,细菌 等微生物的繁衍需要有母体细菌的存在,新的生命不可能自发地从非生命物质中产生。
3.
化学进化假说
(1) 提出者:20世纪20年代,俄国奥巴林和印度霍尔丹各自提出了化学进化假说 (2) 内容:化学进化说认为,生命起源于原始地球上的无机物,这些无机物在原始地
球的自然条件作用下,从无机到有机、由简单到复杂,通过一系列化学进化过程,成为原始 生命体。
(3)原始地球为生命起源提供的条件 场所:原
始(还原性)大气和原始海洋 物质:CO:、CO、HO
CHK NHO、H=SS 比、HCN 能量:宇宙射线、紫外
线、闪电、火山喷发释 放的能量等等
(4)米勒模拟原始大气产生有机物的实验(如
图所示)
米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第 —步,从
无机小分子物质形成有机小分子物质,在