資源簡介

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濟南版八年生物下冊 5.1.1 生命的起源 教學設計
課題 5.1.1 生命的起源 單元 五 學科 生物 年級 八
教材分析 “生命的起源”是八年級（下）第五單元第一章“生物的進化”中的第一節的內容。談到生物的進化，自然要先探討有關地球上的生命起源，可以說本節課是本章的重點，這樣安排符合學生的認知規律。但本節的內容與傳統的教科書相比有很大的不同，具有一定開放性和伸縮性，這無疑加大了教學的難度。
學習 目標 探究實踐：描述生命起源的化學進化過程。描述生命起源化學進化過程。通過對生命起源的探索和各種生命起源理論的學習，能夠了解幾十億年前地球上生命誕生的歷史，闡明生命活動的機理，掌握生命發生和發展的規律。 科學思維：通過對生命起源問題的探討與資料分析，培養學生收集資料的能力、邏輯推理的能力、交流合作的能力以及證據的分析能力。 態度責任：通過了解生命的起源學說，認識到生命與環境的相互關系，培養學生敢于懷疑、不迷信權威但又要尊重事實的科學思維品質。同時結合我國在探索生命起源方面取得的重大成就，增強民族自豪感。 生命觀念：分析米勒的模擬實驗，說明有機小分子的生成條件。關注生命起源的不同觀點。
重點 1.生命起源的化學進化過程的四個階段。 2.關于生命起源問題目前僅限于假說和推測。
難點 1.生命起源的實驗探索。 2.生命起源的化學進化過程。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 生命的演化不可逆轉，我們無法穿越時空回到生命演化的起點，重新經歷生命起源和生物進化的過程，但是，在科學家的努力下，生命的誕生、物種的進化以及人類的起源等種種謎團，正在被逐步揭開。 地球是從何時開始有了生命的呢？最原始的生命又是怎樣出現的呢？ 分析問題引發興趣 導入新課，引發興趣
講授新課 視頻：地球上生命的起源 一、生命起源的化學進化 生命起源的化學進化學說主要是由蘇聯學者奧巴林提出的，是被廣大學者普遍接受的一種生命起源假說。這一假說認為，地球上原本沒有生命，原始生命是由非生命物質經過極其漫長的化學進化過程逐漸演變而來的。 1.生命起源的環境條件 (1)原始地球：根據科學推算，地球從誕生到現在大約有46億年的歷史。原始地球內部構造極不穩定，火山活動頻繁，地面熔巖橫流、天空中或赤日炎炎，或電閃雷鳴，地球表面的溫度很高。 視頻：原始地球 (2)原始大氣：火山噴發所釋放出來的大量氣體，如水蒸氣、氫氣、氨氣、甲烷、硫化氫、二氧化碳等，逐漸形成了包圍著地球的原始大氣。科學家推測原始大氣中沒有氧氣。 (3)原始海洋：水蒸氣在升入高空的過程中不斷冷卻、凝結，然后變成雨水降落下來。同時，地球表面的溫度慢慢下降，地球上的水越積越多，最終匯集成原始海洋。原始海洋像一盆稀薄的熱湯，成了各種物質的匯集場所，在那里孕育了原始生命。原始海洋是生命的搖籃。 注意 原始生命形成時的環境條件和現在的環境條件有很大的區別，那時的地球、大氣、海洋以及生命被稱為原始地球、原始大氣、原始海洋、原始生命，不要漏掉“原始”二字。 2.生命起源的化學進化過程 (1)化學進化學說的提出 蘇聯學者奧巴林在20世紀20年代就推測，原始生命是通過一定的化學反應產生的。奧巴林把生命的發生看成是自然界長期進化的結果，并首次從整體上建立了生命在地球上發生的科學理論，因此被譽為研究生命起源的先驅。他的著作《地球上生命的起源》也是世界上第一部全面論述生命起源的專著。 (2)化學進化過程示意圖 第3頁“觀察思考” 1.與現在地球上的大氣相比，原始大氣的成分有什么特點？ 與現在地球上的大氣相比，原始大氣的成分主要是水蒸氣、氫氣氧氣、甲烷等，沒有氧氣。 2.原始大氣中無機物合成有機物的能量來自哪里？ 原始大氣中無機物合成有機物的能量主要來自火山噴發所釋放的熱能以及紫外線、閃電等。 3.為什么說原始海洋是原始生命的搖籃？ 因為原始海洋是地球上最初產生的有機小分子物質的累積場所，有機大分子物質和獨立體系的形成以及原始生命的誕生都是在原始海洋中進行的。所以說，原始海洋是原始生命的搖籃。 從化學進化過程示意圖中可以看出，原始生命的誕生包括四個階段。 ①第一個階段：從無機物形成有機小分子物質。原始大氣中的無機物在紫外線、閃電、高溫等條件的作用下，形成了一些有機小分子物質。這些物質隨降雨匯入原始海洋。 ②第二個階段：從有機小分子物質形成有機大分子物質。有機小分子物質(氨基酸、核苷酸等)隨著降雨匯入原始海洋，經過長期積累并相互作用，在適當條件下形成了比較復雜的有機大分子物質，如原始的蛋白質分子和核酸分子。 ③第三個階段：從有機大分子物質組成獨立的體系。在原始海洋中，有機大分子物質(原始的蛋白質分子和核酸分子等)逐漸聚集并在表面形成了與海水隔開的原始界膜，構成了相對獨立的體系。 ④第四個階段：從獨立的體系演變為原始生命。在原始海洋中，這種獨立的體系不斷完善，最終實現原始的新陳代謝和個體增殖，這意味著原始生命誕生了。這一階段是生命起源過程中最復雜和最有決定意義的階段。 規律總結 化學進化過程四個階段的比較 進化過程具體內容場所標志第一個階段無機物→有機小分子物質原始大氣氨基酸、核苷酸等的出現第二個階段有機小分子物質→有機大分子物質原始海洋蛋白質、核酸等的形成第三個階段有機大分子物質→獨立的體系原始海洋原始界膜的出現第四個階段獨立的體系→原始生命原始海洋原始新陳代謝和個體增殖的實現
二、生命起源的實驗探索 1.米勒實驗 視頻：米勒實驗 1953年，美國科學家米勒等人模擬原始地球的環境條件：原始大氣、原始海洋和紫外線、閃電等外界環境，在精心設計的裝置中進行了模擬實驗。 (1)實驗設計和過程 ①在密閉的實驗裝置中通入甲烷、氨氣、氫氣等氣體，模擬原始大氣。 ②在下部的燒瓶中加入水，并對其加熱，煮沸后持續加熱，利用水蒸氣推動氣體在裝置中循環流動，連續進行火花放電，模擬原始地球的閃電。 ③反應瓶下部的冷凝器模擬原始地球的降水過程。 ④燒瓶和取樣處的液體相當于原始海洋。 (2)實驗現象和結果 通過持續實驗，燒瓶中無色透明的液體逐漸變成暗褐色。在取樣處檢驗出包括多種氨基酸在內的有機小分子物質。 (3)實驗結論 米勒的實驗有力地證明了在原始地球的環境條件下，由無機物合成有機小分子物質是可能的。 注意 米勒的實驗通過模擬原始地球的條件，利用原始大氣成分(無機物)獲得了一些簡單的有機物(有機小分子物質)，僅為生命起源的化學進化學說的第一個階段提供了證據。 2.米勒實驗的意義 米勒首創的化學進化模擬實驗，可以說是生命起源研究史上的一座里程碑。它向人們證實了生命起源的第一步，即由無機物形成有機小分子物質的過程、在原始地球的環境條件下是完全可能實現的。自此之后、類似這方面的研究普遍地開展起來，并成為探索生命起源的基本方法。 提示 關于對生命起源的化學進化過程的研究，雖然進行了大量的模擬實驗，但是絕大多數實驗只是集中研究第一個階段和第二個階段，第三、四個階段還僅限于假說和推測。 3.我國探索生命起源的重大成就 實驗時間實驗名稱驗證1965年世界上首次人工合成結晶牛胰島素由有機小分子物質合成有機大分子物質(生命起源的第二個階段)1981年人工合成核酸
4.研究生命起源的重要意義 通過對生命起源的研究，人們不僅能夠了解幾十億年前地球上生命誕生的歷史，認識生命與環境的相互關系，而且有助于闡明生命活動的機理，更好地掌握生命發生和發展的規律。 巧記 進化模擬有米勒，流動氣體擬大氣；火花放電如閃電，冷凝降雨產氨基；證明起源一階段，胰島核酸二階段。 拓展 生命起源的不同觀點的比較 比較項目主要觀點依據局限創世說和新創世說(神創論)地球上的一切生命都是由上帝、女蝸或某種超自然的東西創造的，一經形成，就不再發生變化。各種生命之間都是孤立的，沒有任何親緣關系《圣經》或神話傳說生命體的最根本特征是自組織的，不是被制造的(自組織現象如雪花、沙丘在一定條件下自動形成某種規則的形狀，這顯然不是被某種高級主體有意制造的，而且也不能用概率論來推斷)生物發生說(生源論)認為生命只能來源于生命法國生物學家巴斯德提出生物只能通過生物的繁殖產生。他指出，通過排除空氣中看不見的微生物，能夠使肉體物質和植物性物質不腐敗不能解釋地球上最初的生命的來源自然發生說(自生論)生命是由無生命物質自然發生的，如“腐草化螢”“腐肉生蛆”“白石化羊”等生命在環境中自然出現遭到法國巴斯德鵝頸瓶實驗的完全否定化學進化學說(新自生論)由非生命物質經過極其復雜、漫長的化學進程演變成原始生命美國科學家米勒等人的實驗，我國人工合成結晶牛胰島素和核酸實驗目前僅停留在化學進化過程的前兩個階段宇宙發生說(宇生論)地球上最早的生命或構成生命的有機物，來自宇宙星球或星際塵埃隕石上有機物的發現這個學說仍然不能解釋宇宙間最初的生命是怎樣產生的。此外，宇宙空間的物理因素，如紫外線、溫度等對生命是致死的，生命又是怎樣穿過宇宙空間而不會死亡的呢？熱泉生態系統說生命起源可能與熱泉生態系統有關細菌的生活環境與熱泉生態系統相似，熱泉為生命的產生和延續提供量和物質熱泉生態系統中的生命可能是生命蔓延能或是由地球環境毀滅性破壞時提供保護所致
知道原始地球的樣子 知道原始大氣的樣子 知道原始海洋的樣子 了解化學進化學說的提出過程 讀化學進化過程示意圖，完成觀察思考 通過化學進化過程示意圖歸納原始生命誕生包括的四個階段 明確規律總結：化學進化過程四個階段的比較 了解米勒實驗的設計和過程 知道米勒實驗現象和結果 知道米勒實驗實驗結論 知道米勒實驗的意義 了解我國探索生命起源的重大成就 了解研究生命起源的重要意義 拓展了解生命起源的不同觀點的比較 介紹原始地球 介紹原始大氣 介紹原始海洋 概述化學進化學說的提出 圖文分析，引導完成觀察思考 引導概括歸納原始生命誕生包括的四個階段 展示化學進化過程四個階段的比較 介紹分析米勒實驗的設計和過程 介紹米勒實驗現象和結果 介紹米勒實驗實驗結論 分析介紹米勒實驗的意義 介紹我國探索生命起源的重大成就 介紹研究生命起源的重要意義 拓展介紹生命起源的不同觀點的比較
課堂練習 1.基于米勒等科學家的實驗以及科學推測，目前大多數科學家認為，原始生命形成于( B ) A.原始大氣 B.原始海洋 C.原始火山 D.外星球 2.(蘭州中考)對于地球上生命的起源，米勒等人的實驗說明( B ) A.地球上最早的生命在原始海洋中形成 B.原始地球上能產生構成生物體的有機小分子物質 C.原始地球上復雜的有機物能形成原始生命 D.原始生命是地球上生物的共同祖先 3.下列不屬于生命起源條件的是( D ) A.原始地球中有水蒸氣、氨氣、甲烷等組成的原始大氣 B.原始地球存在紫外線、閃電、高溫等自然條件 C.原始海洋是原始生命的搖籃 D.原始大氣中有豐富的氧氣，供給原始生命進行呼吸作用 4.生命起源的化學進化學說的正確順序是( D ) ①有機小分子物質形成有機大分子物質 ②有機大分子物質形成原始生命 ③原始生命形成原始單細胞生物 ④無機物形成有機小分子物質 A①②③④ B.④③②① C.④②③① D.④①②③ 5.根據生命起源的化學進化學說，原始生命的“搖籃”和最初出現的原始生命的生活方式分別是( B ) A.原始大氣、異養需氧型 B.原始海洋、異養厭氧型 C.原始大氣、自養厭氧型 D.原始海洋、自養需氧型 6.關于地球上生命的起源眾說紛紜。從化學進化學說的觀點分析，下列敘述中錯誤的是( D ) A.生命起源于非生命物質 B.生命起源于原始海洋 C.現在的地球上不可能再形成原始生命 D.原始大氣的主要成分是氨氣、氧氣、甲烷等 進行本節相關習題訓練 鞏固應用本節所學知識
課堂小結 1.原始大氣的成分包括水蒸氣、氫氣、氨氣、甲烷、硫化氫、二氧化碳等氣體，沒有氧氣。 2.原始生命誕生的過程包括四個階段：第一個階段是從無機物形成有機小分子物質，第二個階段是從有機小分子物質形成有機大分子物質，第三個階段是從有機大分子物質組成獨立的體系，第四個階段是從獨立的體系演變為原始生命 3.米勒通過實驗證明了在原始地球的環境條件下，由無機物合成有機小分子物質是完全可能的。 談本節學習到的主要知識內容 歸納總結本節知識
板書
作業布置 1.完成教材6頁鞏固提高。 2.查閱資料了解更多的關于生命起源的假說。 3.你認為在現在的環境條件下，地球上會不會再形成原始生命？為什么？
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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