人教版八年级下册 第一节 地球上生命的起源 教学设计

第一节 地球上生命的起源
一、教学目标
1．描述生命起源的过程。
2．理解美国学者米勒模拟生命起源的实验装置。
3．关注生命起源的不同观点。
二、教学重点及难点
重点：生命起源的过程。
难点：米勒实验装置原理。
三、教学准备
教师收集有关生命起源的视频、图片等。
学生搜集有关生命起源的观点。
四、相关资源
《【情境引入】生命起源和生物进化》视频资源，《【活动设计】其他星球上有生命存在吗？》图片资源，《【知识解析】米勒的实验》视频资源，《【生物世界】生命的起源》视频资源，原始地球表面想象图、地球原始大气和海洋成分想象图、生命起源过程示意图、巴斯德的鹅颈瓶实验示意图系列图片资源。
五、教学过程
【课堂引入】
播放视频：【情境素材】生命起源和生物进化，介绍原始地球恶劣的环境不利于生物的生存，继而设问“生命是如何产生的”“产生的过程和条件又是怎样的”。
地球上最初并没有生命，人类经历了漫长的进化过程，其他生物也经过这样的过程，那么地球上最初的生命是如何产生的？
生命的起源和生物的进化问题，很久以来就吸引着人们去探求，也不断有各种各样的争论。随着科学技术的发展，人们对这个问题的认识越来越深入。今天我们就来对地球上生命的起源进行研究。
【新知讲解】
关于生命起源的问题，我们的祖先曾经有过这样的传说：天地开辟，未有人民，女娲抟黄土造人。今天的科学家们对生命的起源又有什么见解呢？
课前我们已经搜集了关于生命起源的不同观点，现在我们来交流一下吧！
总结关于生命起源的观点：
1．神创论：生命是由上帝（神）创造的；
2．自然发生说：生命是自然而然发生的；
3．海洋化学起源学说：生命是通过化学途径进化而来的；
4．宇生论：生命来自于其他星球；
……
地球上最初的生命开始什么样的呢？产生的过程和条件优势怎样的？这些问题的答案不可能通过直接观察来获得，也难以得到确凿的证据。但我们知道，地球上生命的生存需要有机物和能量，还需要其他一些条件。关于生命的起源可以通过有关的研究进行科学推测。
推测是根据已知的事物，通过思维活动，对未知事物的真相提出一定的看法。科学的推测需要有一定的证据做基础，凭空想象往往是站不住脚的。人类起源于森林古猿，这结论的获得就有许多化石证据的支持，而在这些证据面前，“神创论”不攻自破。科学推测还需要有严密的逻辑，也需要丰富的联想和想象。
1．神创论
生命是神或上帝创造的，生命始终保持被创造时的形态与结构，而且一成不变。
你不信服的理由是什么？
讲解：缺少事实依据。
2．自然发生说
在19世纪前，当时的人们看到这样的现象：一度干涸的池塘，一旦有水（水中看不到任何动物）自然就会出现蝌蚪和青蛙；人们还看到，在腐烂的肉中会生出蛆来，从腐烂的草里会飞出萤火虫；等等。人们提出“生命是非生命物质随时自发地产生的”，这就是自然发生说。
人们又是怎样否定这个观点的呢？
雷迪实验
讲解：实验重复多次，结果都是敞口瓶中的腐肉生蛆，蛆是苍蝇的幼虫。
展示图片：【教学图片】巴斯德的鹅颈瓶实验示意图。
讲解：巴斯德鹅颈瓶实验证明：肉汤中的微生物来自空气中。
实验结果使人们坚信：生物只能来源于生物。实验推翻了生命可以由非生命物质随时自发地产生的观点。彻底否定了“自然发生论”。
雷迪实验和巴斯德的鹅颈瓶实验将此观点推翻。
3．海洋化学起源学说
资料分析：
资料1：地质学研究表明，地球大约是在46亿年前形成的，那时候地球的温度很高，环境与现在的完全不同：天空中或赤日炎炎，或电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横流。从火山中喷出的气体，如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等，构成了原始的大气层。原始大气中没有氧气。
展示图片：【教学图片】原始地球表面想象图，【教学图片】地球原始大气和海洋成分想象图。
原始地球表面想象图 地球原始大气和海洋成分想象图
讨论1．地球上原始大气的成分与现在的大气成分有什么明显的不同？
讲解：现在的大气成分中有氧气，而原始大气的成分中没有氧气。
讨论2．你认为原始地球上存在生命吗？请说出你的理由。
讲解：原始地球上不存在生命。因为原始地球温度高，无氧气，也无臭氧层，没有生命存在的环境条件。
资料2：1953年，美国青年学者米勒（S.L.Miller，1930-2007）模拟原始地球的条件和大气成分，将甲烷、氨、氢气、水蒸气等气体泵入一个密封的装置内，通过进行火花放电（模拟闪电），合成了多种氨基酸。此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物。
播放视频：【知识解析】米勒的实验。
讨论3．根据米勒及其他学者的实验结果，可以对生命的起源作出怎样的推测？
讲解：根据米勒及其他学者的实验结果可以推测，原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物。因此，生命的起源从无机物生成有机物，这一阶段是完全能够实现的。
展示知识卡片：【生物世界】生命起源的过程（化学起源学说）。
讲解：科学实验表明，原始地球上尽管不能形成生命，但能产生构成生物体的有机物。科学家推测，原始大气在高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下，形成了许多简单的有机物。
后来，地球的温度逐渐降低，原始大气中的水蒸气凝结成雨降落到地面上，这些有机物又随着雨水进入湖泊和河流，最终汇集到原始的海洋中。
进一步推测，原始的海洋就像一盆稀薄的热汤，其中所含的有机物，不断地相互作用，经过极其漫长的岁月，大约在地球形成以后的10亿年左右，才逐渐形成了原始的生命。
关于地球上生命的起源问题，目前大多数科学家认同“海洋化学起源说”，但是也存在不同的看法。一些学者认为，从原始大气中的无机物到有机物、再到原始生命的出现这一漫长的过程，是在原始地球上进行的。但是，从有机物到原始生命这一阶段是怎样进行的，目前还只是一些推测，缺乏实验证据。
4．宇生论
也有一些学者根据对宇宙空间中物质的研究，认为原始生命可能来自其他星球。
资料3：科学研究表明，地球经常受到陨石等的撞击。1969年，人们发现，坠落在澳大利亚默奇森镇的陨石中含有并非来自地球的氨基酸。另外，天文学家在星际空间发现了数十种有机物。
讨论4．陨石中含有构成生物体所需要的部分有机物，由此可以作出什么推测？
讲解：从陨石中含有构成生物体所需要的有机物的事实，可以推测构成生物体的有机物能够从地球以外形成并被带到地球。
展示活动卡片：【活动设计】其他星球上有生命存在吗？
总之，关于生命起源的问题，科学家们还在进行不懈的探索。
典型例题
例1．下列有关生命的起源的叙述中正确的是（ ）
A．生命是上帝和神创造出来的
B．生命是从外星球迁移出来的
C．生命是自然而然产生的
D．生命的形成是按照由原始大气中的无机物到有机物，再到原始生命这一顺序逐渐完成的
答案：D
解析：关于地球上生命的起源问题，目前大多数科学家认同“海洋化学起源说”。
例2．美国学者米勒模拟原始地球条件和大气成分的实验，得出的结论是（ ）
A．原始生命诞生于原始海洋
B．原始地球能形成构成生物体的有机物
C．原始生命起源于原始大气
D．原始大气中没有氧气
答案：B
解析：米勒通过实验验证了化学进化学说的第一阶段，即从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。故B符合题意。
例3．关于生命的起源，自古以来就有多种观点。请在下列关于生命起源的说法前标出其对应的观点。
（ ）世界上的所有生物都是由神或上帝创造的。
（ ）地球上的生命来自于宇宙中的其他星球。
（ ）原始生命是在原始地球条件下先由无机小分子形成有机小分子，再经过长期演变形成的。
（ ）生命是由非生命的物质随时自发地发生的。
（ ）生物只能来自生物，不能由非生命物质随时自发地发生。
A．自然发生论
B．宇宙发生论
C．化学进化论
D．神创论
E．生生论
答案：D B C A E
解析：此题主要考查的是关于生命起源的几种主要观点。
自然发生论与神创论差不多同样的古老，人们根据自己双眼对许多表面现象的观察，如腐肉生蛆、腐草化萤等得出了低等生物是由非生命物质自然产生的。
宇宙发生论认为生命可能起源于其他星球。
化学进化论认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体。
神创论认为地球及万物是上帝创造出来的，自从被上帝创造出来以后，地球上的生命没有发生任何变化。
生生论认为生物只能源于生物，非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命。
例4．地球上最初的生命诞生于（ ）
A．原始陆地 B．原始大气
C．原始海洋 D．火山口
答案：C
解析：化学进化论认为在紫外线、闪电、热能和宇宙射线的激发下，原始大气中的各种成分分子相互作用形成有机小分子，这些有机小分子随着雨水汇入热汤似的原始海洋。在原始海洋中，有机小分子经过长期演变，最终形成最简单的原始生命形式。所以原始生命诞生于原始海洋。故C正确。
六、课堂小结
本节课我们学习了地球上生命起源的相关观点，重点认识了“海洋化学起源说”。
海洋化学起源说：
诞生场所：原始海洋
诞生时间：地球形成以后的10亿年左右
七、板书设计
地球上生命的起源
1．神创论
2．自然发生说
3．海洋化学起源说
4．宇生论
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