第3讲 自然界的演化

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1. 第三讲自然界的存在及演化（4学时）自然界的物质物质形态及其统一性自然界演化的历史过程主要内容
2. 一．自然界的物质（原理47）概念： “物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。（物质是具有客观具体实在性的存在）
3. 物质的两种基本存在形式：实物:具体形态的存在形式，是物质的显态存在形式。特性：占有一定的空间、互不可入、间断性、有固定的质量场：高速运动的物质形态，是物质的能量存在形态，是物质的隐态存在。特性：弥散于整个空间，没有静止质量。关系：相互转化
4. 理解：不能简单等同于各种具体物质形态,它是一种哲学抽象的产物. 又反映着丰富生动的具体内容. 物质范畴是一般和个别的统一. 注意: 一切有形的可感知的具体物质都融为纯粹的物质本身. 一切有形的可感知的具体物质都是物质本身各种不同质的实际形态.
5. 二．自然界物质形态的多样性（教程71）非生命物质世界的多样性生命物质世界的多样性自然界物质聚集态的多样性
6. 三.自然界物质的统一性宇宙万物统一于化学元素。 1.多种星系、星际气云均具有与地球物质相同的化学元素，各星系具有大致相同的H-He比例（氦丰度）。 2.原生质也含有相同的化学元素和近乎相同的化合物。 ——生物界与非生物界具有高度的物质统一性宇宙万物在基本粒子层次上具有统一性。化学元素由400多种基本粒子构成。
7. 宇宙万物统一于相互作用的方式上。自然界中存在4种相互作用：强、电磁、弱、引力相互作用。遵从相同的质量和能量守恒定律。 ——证实了自然界物质运动的统一性。结论：自然界物质是多样性与统一性有机结合。
8. 四、物质的运动形式①物理：微观、宏观、宇观②化学：化合、分解、还原、氧化③生命：诞生、生存、发展、死亡
9. 五、自然界演化的历史过程（一）天体的起源与演化（教程83） 1、宇宙的起源宇宙：指人类目前观测所及的总星系（半径约为200亿光年）。总星系—星系—恒星系—恒星及行星（卫星）
10. “宇宙大爆炸 ”假说（教材88）宇宙起源于一个高温高密状态下的“原始火球”。在原始火球，物质以中子形态的基本粒子出现，在特殊相互作用下， “原始火球”发生大爆炸，并向四面八方膨胀——奇点开始。
11. 经历了三个阶段：第一阶段，基本粒子形成（1秒以内）第二阶段，元素形成（持续3分钟）第三阶段，实物形成（经历200亿年）
12. 2、宇宙大爆炸理论的实验证实星系不断向外膨胀。（哈勃定律，速度与距离正比 -教程84）红移现象。（天体离我们越远，光波越向红端移动）存在宇宙微波辐射。（波长为1-7，绝对温度为3-5K）氦的含量基本不变。（宇宙质量组成中，氦占25%-30%，其余为氢）
13. 3、恒星的起源与演化引力收缩阶段：星云收缩为原始恒星。主序星阶段：恒星的成年期。红巨星阶段：恒星的老年期。高密天体阶段：恒星的衰亡期。恒星内部核反应停止，在引力作用下坍塌成各种高密度天体。
14. 恒星的归宿：质量小于太阳8倍及与太阳相当的恒星的变为白矮星; 质量大于太阳8倍的变为超新星; 质量比太阳8倍更大的恒星塌缩为黑洞; 还有一些转化为星云物质，开始新一轮的演化。
15. （二）人类的家园——地球的起源与演化（教程85） 1.原始地球——硅酸盐和铁镍等组成。高温使地球熔融——化学物质发生分化：铁、镍等为主的重元素下沉—地核（3400公里）硅酸盐等较轻物质上浮——地幔（2900公里）相对更轻物质上浮——地壳（35公里）内部气体逸出并被束缚在地球表面—原始大气层水蒸气凝结为液态降至地面——原始水圈
16. 地球形成的两大阶段：天文时期，包括从地球诞生到原始地壳的形成，形成自身圈层结构、大气圈、水圈。地质时期，包括从原始地壳的形成到现在，此时，发生了地壳运动、海陆变迁、气候冷暖交替，出现生物生存的条件。
17. 2.地球的结构体积=1/130万太阳年龄（47亿年）半径（6371公里）内圈：中心——地核中层——地幔外层——地壳（岩石圈）外圈：大气圈、水圈和生物圈
18. （三）地球生命的起源和演化（教程86） 1.神创论 2.自然发生论 3.恩格斯：自然界物质长期发展的结果。指出：“关于生命的起源，自然科学到目前为止所能肯定的只是：生命的起源必须是通过化学的途径实现的”。 —指明了生命起源的研究方向和探索生命起源的基本途径。
19. 演化阶段：从无机物生成有机小分子。在各种高能射线的辐射、雷电等作用下，C、H、O、N、S等致生元素合成简单有机小分子。有机小分子形成生物大分子。氨基酸形成生物大分子蛋白质，核苷酸合成核酸。生物大分子到原始生命的诞生。生物大分子经过化学变化，聚合成为多分子体系形态的最初的生命。
20. （四）生物的进化（教程87）由于林耐等人的 “物种不变论”，无法解释新物种的出现。达尔文的生物进化论，勾画出生物进化的系谱树。 1.生物进化的粗略线条：原始细胞——原核细胞——真核细胞（生物进化的基本单元）单细胞——多细胞——植物和动物植物：菌藻类、厥类，苔藓类、裸子植物、被子植物动物：原生生物——两栖类，爬行类，鸟类，昆虫类 ——哺乳类（2亿年前）——人类（300万年前）
21. 2.生物进化的原因内因：遗传（存在）与变异（发展、进化）外因：一方面，自然选择、生存斗争另一方面，生物与环境复杂的反馈机制有关。——描述了一幅生物从简单到复杂，从低级到高级发展的自然图景。使人们不再把植物、动物之间，动物和人之间的区别看作是神圣的、绝对的。这种思想曾引起风波和争论。
22. （五）原始地球能够孕育生命的条件(沈52)1、原始大气提供了高能的辐射能源 2、原始地球没有游离氧（六）地球能够产生生命的特殊条件1.距离——表面温度； 2.体积使其引力适中; 3.热核运动——生物地球化学循环。
23. 关于时间和空间 1．什么是时间：时间是反映物质运动和发展过程的持续性及顺序性的质量方式。
24. 2．时间的特性恩格斯的时空观认为：时空是无限的，无头无尾。现在认为时间是有开端的。 ①时间从宇宙大爆炸开始（137亿年）。 ②时间的运行是有顺序性和不可逆性。
25. 3．空间：是反映物质存在的体系、形状、位置的关系 4.时间和空间不能脱离物质而单独存在。现在空间为四维空间（三维、时间构成）
26. “按现代观察，太空虚无缥缈，忽然发生了一次大爆炸，产生了宇宙，形成了地球。物质由无机物生成有机物，再生成生物活性大分子，于是出现了生物。经过无数次漫长的演化，终于产生了有复杂大脑的人类。大脑有产生智慧的功能，智慧总汇在一起就是文化，人类靠文化建立了地球文明” 。总结的话语
27. “在此过程中，人类历史只是经历了微不足道的时间，占据了极微量的空间，人对整个宇宙更多的是迷惑、无知，包括我们现在用事实和推理明白其中一些规律，解析了一些现象的所谓科学，也时日尚短，还处于起步阶段，对于宇宙的全部真相了解遥遥无期”。
28. 参考书目《时间简史—从大爆炸到黑洞》:史蒂芬.霍金，湖南科学技术出版社目录: 第一章我们的宇宙图像第二章空间和时间第三章膨胀的宇宙第四章不确定性原理第五章基本粒子和自然的力第六章黑洞第七章黑洞不是这么黑的第八章宇宙的起源和命运第九章时间箭头第十章虫洞和时间旅行第十一章物理学的统一
29. 思考如何理解物质？谈谈通过学习宇宙起源、地球及地球生命的进化对你的启示。