資源簡介

《生命的起源》教案
【教學目標】
1.知識與技能
（1）描繪生命起源的主要過程。
（2）舉例說出生命起源的實驗證據。
2.過程與方法
（1）通過解釋米勒實驗的設計原理及結果，培養學生進行分析和推理的能力。
（2）通過指導學生歸納生命起源的進化順序，培養學生分析綜合的思維能力。
3.情感態度和價值觀
（1）通過了解生命起源化學進化的過程，滲透生命物質變化發展的量變和質變的辯證統一觀點。
（2）通過了解我國探索生命起源所取得的成就，進行愛國主義教育。
【教學重點】
1.生命起源的化學進化過程。
【教學難點】
解釋米勒實驗和描述生命起源的化學進化過程。
【教學方法】
分析法、討論法、講解法
【課前準備】
多媒體課件
【課時安排】
1課時
【教學過程】
一、激趣導入
當我們仰望星空的時候，你有沒有想過，遙遠的宇宙空間有類似我們人類的生命嗎？地球上最早的生命是從哪里來的？今天，我們就一起探究一下《生命的起源》。
二、新知導學
（一）生命起源的幾種假說
師：關于生命的起源，我們不能親自觀察，難以得到直接的證據。因此，關于生命的起源可以通過有關的研究進行科學推測。什么樣的推測才是科學的呢？
生：各抒己見。
師：科學的推測不是憑空想象，需要確鑿的證據，不僅要有嚴密的邏輯，還需要豐富的聯想和想象。那么關于生命的起源，你們都知道哪些觀點呢？
生：根據自己的知識發表意見。
師：關于生命的起源，可以歸結為以下幾種觀點：神創論、自然發生說、宇生論和化學進化說。
師：神創論的觀點是什么？
生：地球上一切生命都來自神的創造。比如女媧造人、上帝造人等。
師：神創論認為，生命是神創造的，但沒這種觀點毫無科學道理。
自然發生說，認為生命是從無生命的自然物質自然發生的。比如谷堆里能生出老鼠。但在19世紀60年代，法國生物學家巴斯德進行了著名的“鵝頸瓶”實驗，推翻了這個說法。讓我們一起來觀察一下他的實驗裝置。（展示圖片）
他把肉湯灌進兩個燒瓶里，第一個燒瓶就是普通的燒瓶，瓶口豎直朝上；而第二個燒瓶，瓶頸彎曲成天鵝頸一樣的曲頸瓶。然后把肉湯煮沸、冷卻。兩個瓶子都沒有用塞子塞住瓶口，而是敞開著，外界的空氣可以暢通無阻地與肉湯表面接觸。他將兩個燒瓶放置一邊。過了三天，第一個燒瓶里就出現了微生物，第二個燒瓶里卻沒有。他把第二個瓶子繼續放下去：一個月、兩個月，一年、兩年……直至四年后，曲頸瓶里的肉湯仍然清澈透明，沒有變質和產生微生物。根據實驗結果，你有什么結論嗎？
生：（觀察并討論）證明了使食品變質的物質來自于空氣中，而不是自然發生的。
師：宇生論認為地球上的初始生命來自宇宙。但在隕石中檢測出氨基酸只能證明宇宙空間存在有機物，卻無法證明地球上的生命來自于天外。
科學家經過大量的實驗，提出了化學進化說。他們推測地球上最早的生命是通過化學進化逐漸演化而來的，這也是目前被大多數科學家所認同的觀點。
（二）化學進化說
師：化學進化說認為最初的生命是由無生命的物質通過化學進化逐漸演化而來的。這與當時的地球環境條件是分不開的。當時的地球是什么樣的呢？（展示圖片）根據圖片，你能試著描述出來嗎？
生：原始地球上有閃電、火山爆發、熾熱的大氣層，天空中赤日炎炎，電閃雷鳴，地面上火山噴發，熔巖橫溢。一切元素都呈氣體狀態，不存在生命……
師（補充）：原始地球大約形成于46億年前，科學家們根據火山噴發出的氣體及火星、木星等星球的氣體推斷，當時的原始大氣中有甲烷、氫氣、氨、水蒸氣等。想一想：地球上原始大氣的成分與現在大氣成分有什么區別？
生：原始大氣成分沒有氧氣，現在的大氣成分有氧氣。
師：有科學家推測，當時的原始地球為生命的產生創造了條件。那么，原始地球為生命的產生創造了哪些條件呢？
生：原始大氣、原始海洋、宇宙射線等條件。
師：（補充）原始地球為生命的產生提供了三方面的條件：物質條件即原始大氣；場所條件即原始海洋；能量條件即宇宙射線、紫外線、閃電等。科學家推測，正是在這種條件下，產生了原始生命。這種推測能否用實驗來證明呢？
生：可以。
師：如果能證明，在實驗方法上應該注意什么？
生:要模擬原始地球的環境條件，才有可能證實上述推測。
師：1953年，美國芝加哥大學一個年僅23歲的年輕研究生米勒，在試管中模擬原始大氣的成分，進行了著名的米勒實驗。讓我們一起來觀察米勒的模擬實驗裝置圖。（展示圖片）請同學們觀察裝置圖并閱讀教材P51-52內容，討論下面的問題：
1.燒瓶中的沸水代表的是什么？
2.其上部的球形空間里模擬的是什么？有哪些成分？
3.正負電極模擬的是什么？
4.冷卻水的過程模擬的是什么過程？
5.米勒的實驗合成了哪種物質？
生：（思考討論后明確）
1.沸水代表的是原始海洋。
2.球形空間里有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等，模擬原始大氣。
3.正負電極模擬能量條件即原始天空的閃電。
4.冷卻水的過程模擬的是降雨過程。
5.合成了小分子有機物——氨基酸。
師：米勒的實驗能夠證明什么？
生：從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球條件下完全可能實現。
師：（邊總結邊講解）科學家推測：在原始地球的環境條件下，原始大氣包括了水蒸氣、甲烷、氫、氨等在自然條件的長期作用下，形成了氨基酸等許多簡單的有機物，后來地球溫度逐漸降低，原始大氣中的水蒸氣凝結成雨水落到地上，逐漸進入湖泊、河流，最終匯集到原始海洋中，有機物的相互作用逐漸形成了原始生命。這個過程歸納為三個階段，你能總結出來嗎？
生：原始生命的產生分為三個階段：（1）簡單的無機小分子合成簡單的有機小分子；（2）簡單的有機小分子聚合成有機大分子；（3）有機大分子形成原始生命。
師：每一個階段形成的場所在哪里？
生：第一階段，有機小分子的形成在原始大氣；第二階段有機大分子的形成在原始海洋；第三階段生命的產生也在原始海洋。
師：米勒的實驗能不能證明原始地球上可以產生原始生命？
生：不能。米勒的實驗只能證明第一個階段。
師：是的，其他兩個階段還只是推測。那么原始生命的特征是什么呢？
生：生命的基本特征是能從外界獲得營養物質并排出代謝廢物；能對外界刺激做出反應；能生長和繁殖；能遺傳和變異。
師：在米勒身上你能學到什么？
生：各抒己見。
（三）化學進化說的其他證據
師：除了米勒的模擬實驗，還有哪些證據支持了化學進化說？
生：（閱讀教材）1.科學家在“熱泉水口”的水熱環境中，合成了氨基酸等有機小分子物質。2.我國科學工作者合成了牛胰島素和核苷酸。
拓展延伸：
什么是“黑煙囪”呢？“黑煙囪”是指海底富含硫化物的高溫熱液活動區，因熱液噴出時形似“黑煙”而得名。噴溢海底熱泉的出口，由于物理和化學條件的改變，含有多種金屬元素的礦物在海底沉淀下來，尤其是噴溢口的周圍連續沉淀，不斷加高，形成了一種煙囪狀的地貌，叫做黑煙囪。
師：科學家在“熱泉水口”的水熱環境中，合成了氨基酸等有機小分子物質。說明了什么？
生：生命的起源可能與熱泉生態系統有關。
師：牛胰島素和核酸的合成說明了什么？
生：生物小分子氨基酸、核苷酸在一定條件下可以合成有機物大分子蛋白質和核酸。
師：通過今天的學習，你對生命的起源有什么看法？
生：生命起源于非生命物質，但由非生命物質形成原始生命還只是推測。
師：在現有地球條件下，還能形成生命嗎？
生：不會再形成原始的生命了。因為不存在原始生命形成時所需要的環境條件，如原始大氣、高溫、持續不斷的雷電等。另外，現在海洋成分也發生了變化。
三、課堂小結
1.關于生命的起源，人們普遍接受的化學進化說。
2.生命產生的過程大致分為三個階段：（1）簡單的無機小分子合成簡單的有機小分子（2）簡單的有機小分子聚合成有機大分子（3）有機大分子形成原始生命。
四、課堂練習
1. 在生命起源的研究中，下列各階段已經得到了科學實驗證實的是（ A ）
A．從無機小分子物質生成有機小分子物質
B．從有機小分子物質形成有機大分子物質
C．從有機大分子物質演變為原始生命
D．從原始生命發展為單細胞生物
2.下列生命起源的敘述中。不正確的是（ B ）
A. 生命起源于非生命物質
B. 生命起源于原始陸地
C. 原始大氣的主要成分是水蒸氣、氨、甲烷等
D. 現代地球上不可能再形成原始生命
【板書設計】
1. 關于生命的起源，人們普遍接受的化學進化說。
2. 生命產生的過程：原始大氣（水蒸氣、甲烷、氫等） 有機小分子物質（氨基酸等） 有機大分子（蛋白質、核酸）等 原始生命（生長、繁殖、遺傳）
【教學反思】
關于生命的起源，教材提出了四種觀點，由學生根據自己的生活經驗去判斷，提高了學生的學習興趣。關于化學進化說，本課教材提供了較為豐富而且內容較新的證據，包括米勒模擬無機小分子演變為有機小分子階段和我國合成胰島素及核苷酸。這樣的介紹給了學生一個廣闊的視野，需要老師注意的是將科學推測貫穿在教學的始終，可以將它們有機聯系在一起，做到“形散而神不散”。這樣可以初步訓練學生的邏輯思維、聯想能力和想像力。至于學生認同哪一種學說，這倒是不重要的，重要的是學生明確的認識到科學的推測要有確鑿的證據，憑空想象是站不住腳的。

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