第一节 地球上生命的起源
教学目标:
知识:1、能够描述“化学起源说”中关于生命起源的过程;
2、解释米勒实验的设计原理及结论;
能力:解释米勒实验的设计原理及结论,锻炼运用证据和逻辑进行分析和推测的能力。
情感态度和价值观:关注生命起源的不同观点,以及新的研究进展。
教学重点分析:
描述“化学起源说”中关于生命起源的过程、关注生命起源的各种观点。
对于生命的起源,一直是学生感兴趣的话题, ( http: / / www.21cnjy.com )是科学家关注和争论的焦点之一,也是学生乐于参与辩论的话题,所以此重点可以在学生讨论和归纳观点的同时得到落实。
教学难点分析:
对于米勒实验的装置和原理是学生理解和记忆的难点,要对装置中各部分模拟原始地球的相似性讲清,学生才能够理解此实验的意义所在。
教学策略:
本课是学生比较感兴趣的,在七下人类起源中学 ( http: / / www.21cnjy.com )生已经了解到人类的祖先是森林古猿,而对于生命的起源还存在很多疑问,在这节课中得到进一步讨论。在教师开始讲解前先给学生时间以小组为单位讨论自己知道的生命起源学说,然后派代表发言,然后教师再总结和补充。总结中,通过对例证的讲解,学生会逐渐认可“化学起源说”,并关注米勒实验的设计原理和结果。而对形成小分子有机物后的过程,有的过程已被实验证实,而在形成原始生命的这一步还没有实验证实,要鼓励学生有探索的精神并时刻关注关于生命起源新的研究进展。本课需要1课时。
课前准备:制作课件,搜集关于生命起源的学说资料。
教学设计:
时间 学习内容 教师活动 学生活动 媒体说明
15分 一、生命起源假说 组织学生以小组为单位讨论自己知道的生命起源学说,然后派代表发言总结并给出相应学说的图片和引导学生阅读书中的资料(1)神创论——《圣经》上说,“起初,神创造天地。” (2)灾变论——每一次灾变后,旧生物被毁灭, 新的生物又被上帝重新创造出来。(3)自然发生论——生物是从非生物环境中自然发生出来的。 如:腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠,有些鱼由淤泥及砂砾发育而成, 树叶落入水中变成鱼,落在地上则变成鸟等。(4)宇生论 —地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自于其他宇宙星球或星际尘埃。(5)广为接受的生命起源学说 ——化学进化学说板书:一、生命起源学说化学起源学说 小组讨论学生代表介绍宇宙大爆炸、星云假说发言看图 阅读资料了解宇生论
22分 二、原始生命的形成过程 针对米勒实验装置做出解说,指出何处模拟原始海洋,何处模拟原始大气,而成分又如何,放电模拟什么。米勒实验证明了原始地球可以产生生命起源所必须的小分子的有机物。再讲解从有机物小分子到有机大分子再到有机高分子体系的过程,最终形成原始生命的过程未被模拟成功,处于推测想象阶段。播放视频板书:二、原始生命的形成过程有机小分子→有机大分子→有机高分子体系→原始生命 看图,观察米勒实验的装置,分析实验设计的原理和结果观看图片,推理想象观看视频:对生命起源有整体概念 播放视频:生命的起源
4分 三、生命起源发生在什么时候? 天文学家估计地球形成于约 46亿年前。迄今找到的最早的化石记录了35 亿年前的原核生物。板书:三、生命起源大约发生在距今 45-35 亿年间。 根据资料分析
4分 总结 对于生命的起源学说很多,而最被认可的是化学起源说,证明此学说的实验是米勒实验。对于原始生命的形成过程,在想象后进行了认证,得到了以上的形成过程,但如何形成原始生命还处于推测阶段。 进一步理解生命起源问题,明确生命起源问题的研究方法为推测、想象,而证据是得到正确结论所必需的。
板书:
第七单元 生物圈中生命的延续和发展
第三章 生物的进化
第一节 地球上生命的起源
一、生命起源学说
化学起源学说
二、原始生命的形成过程
有机小分子→有机大分子→有机高分子体系→原始生命
三、生命起源大约发生在距今 45-35 亿年间。
课后反思:
本课对于学生的发散思维、求异思维,尊重客观 ( http: / / www.21cnjy.com )事实、不迷信权威、敢于怀疑的思维品质的培养,搭建了一个较好的平台。在生命起源假说的讨论中要充分调动学生的积极性,让学生大胆发言,这样才能让学生们更关注生命科学。对于米勒实验的装置的合理性要讲清,学生才能理解并认可其实验结果。在有机小分子形成后原始海洋中形成原始生命的过程要给出学生不同科学家提出的假说,让学生们认识到当出现新的证据时,一切科学知识都可能发生变化。更要通过习题和资料分析加强学生对假说、证据、推测、想象的理解。第一节 地球上生命的起源
趣味导读
陨石中竟然含有氨基酸!这令生命起源 ( http: / / www.21cnjy.com )的问题更加扑朔迷离!生命的起源——科学界的一大悬念,不但很多科学家孜孜以求,同时也是你十分关注和感兴趣的话题,认真学习本课,将使你的认识与思想再度升级!
智能点拨
例题:我国古代著名思想家老子说:“天下万物生于有,有生于无”。这与现代生物学中关于生命起源的观点是不谋而合的吗?试说明理由。
解析:对这一问题的答案取决于对老子 ( http: / / www.21cnjy.com )原话的理解,尤其是对“无”字的理解。如果理解为“天下的任何事物都是从‘有’,即现在已经存在的事物中产生的,而这些事物又是从‘无’,即目前不存在的事物,而是从别的事物中产生的”,则与现代生物学中关于生命起源的观点不谋而合。如果把“无”理解为虚无,即不存在的、什么都没有的状态”,那么与现代生物学中关于生命起源的观点大相径庭,陷入了唯心主义和不可知论的泥潭。通过以上论述可看出,此道题没有统一答案,题意旨在练习学生的辩证思维。
答案:参考上述解析内容。
随堂反馈
一、画龙点睛
1.根据地质学的研究表明,地球大约是在 ( http: / / www.21cnjy.com ) 年前形成的。那时,地球的温度 ,地面上常常发生 ,天空中常有 。科学研究还表明,地球经常受到 的撞击。
2.原始地球上尽管不能形成生命,但能形成构成生物体的 。
3.科学家推测,原始大 ( http: / / www.21cnjy.com )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 。后来地球的温度逐渐,形成了降雨,这些 又随着雨水进入湖泊和河流,最终汇集到原始的 中。
二、慧眼识珠
1.科学家推测,原始生命的形成的时间,大约的在地球形成后的多少年( )
A.10亿年 B.15亿年 C.20亿年 D.30亿年
2.原始大气层里不含( )
A.氧气 B.氢气 C.甲烷 D.硫化氢
3.原始的生命起源于( )
A.原始的大气层 B.原始的河流 C.原始的海洋 D.原始的高山
4.人类起源于( )
A.森林古猿 B玛雅人 C.尼安德特人 D.黑猩猩
5.在实验室模拟原始地球的条件和大气成分来合成氨基酸的第一位人物是( )
A.斯巴兰让尼 B.巴斯德 C.米勒 D.孟德尔
6.关于科学推测,正确的叙述是( )
A.科学推测需要确凿的证据 B.科学推测需要严密的逻辑
C.科学推测需要丰富的联想和想象 D.以上三项都需要
课后沟通
一、思考与推理
在现在的环境条件下,地球上会不会再形成原始生命?为什么?
二、识图并作分析
右图是米勒关于原始地球的模拟实验装置,根据下图所示,填写出该装置中的一些名称,并回答下面的问题。
1.米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨、氢、水蒸气等气体。该装置模拟了 的条件和 的成分。
2.这个实验通过进行火花放电模拟 为其提供能量。
3.图中B里为 。
4.C中为含有 的溶液。
5.米勒的实现说明:
。
课外阅读
慧星、陨石与生命起源
彗星是一种很特殊的星体, ( http: / / www.21cnjy.com )与生命的起源可能有着重要的联系。彗星中含有很多气体和挥发成分。根据光谱分析,主要是C2、CN、C3、另外还有OH、NH、NH2、CH、Na、C、O等原子和原子团。这说明彗星中富含有机分子。许多科学家注意到了这个现象:也许,生命起源于彗星!
1990年,NASA的Kevin. J ( http: / / www.21cnjy.com ). Zahule和Daid Grinspoon对白垩纪——第三纪界线附近地层的有机尘埃作了这样的解释:一颗或几颗彗星掠过地球,留下的氨基酸形成了这种有机尘埃;并由此指出,在地球形成早期,彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上……这就是地球上的生命之源。
陨石(meteorite)是落到地面的 ( http: / / www.21cnjy.com )流星体,是太阳系内小天体的珍贵标本。因此,研究陨石对研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石分为两类:球粒陨石和非球粒陨石。球粒陨石对生命起源有较重要的意义。它们只可能来自宇宙,不仅含有氨基酸,还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物。生物化学家David. W. Dreamer用默奇森陨石中得到的化合物制成了球形膜即小泡,这些小泡提供了氨基酸、核苷酸和其他有机化合物,及其进行生命开始所必需的转变环境,也就是说,当陨石撞击地球时,产生形成生命所需的有机物及必须的环境——小泡。和生命起源于彗星的理论一样,这是一种新的天外起源说。另外,康奈尔大学的C .Hyba指出,撞击也可以以其他方式提供生命所需的原材料:来自一次陨石撞击的热和冲击波可以在原始大气中激发起合成有机化合物的化学反应。
参考答案:
随堂反馈
一、画龙点睛 1.46亿 很高 火山喷发 电闪雷鸣 陨石 2. 有机物 3. 有机物 有机物 海洋
二、慧眼识珠 1.A 2.A 3.C 4.A 5.C 6.D
课后沟通
一、思考与推理
在现在的环境条件下,地球上不会再形 ( http: / / www.21cnjy.com )成原始的生命.因为不存在原始生命形成时所需要的环境条件,如原始大气、高温、持续不断的雷电等。另外,现在的海洋的成分也发生了变化.
二、识图并作分析
1.原始地球 原始大气 2.闪电 3.沸水 4.有机物 5.原始地球上尽管不能形成生命,但能形成构成生物体的有机物.