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高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第一节 地球的宇宙环境导学案
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这是一份高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第一节 地球的宇宙环境导学案，共15页。学案主要包含了人类对宇宙的认识，多层次的天体系统等内容，欢迎下载使用。
目标1 宇宙
一、人类对宇宙的认识
1．宇宙：是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。
2．可观测宇宙(已知宇宙)：指人类已经观测到的有限宇宙，其半径约137亿光年。
3．光年：是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于9.460 5×1012千米。
思考 宇宙的范围是固定的吗？
答案 宇宙的范围不是固定的，随着人类宇宙探测技术的进步，宇宙的范围还将进一步扩大。
二、多层次的天体系统
1．基本概念
(1)天体：宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。常见天体如下：
“三看法”判断天体
(2)天体系统：运动着的天体因互相吸引和互相绕转，形成天体系统。天体系统分为四个级别，图示如下：
“四看法”判断天体系统
①天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统；②构成天体系统的天体位置比较靠近时，相互之间的吸引力足够大，才能通过互相吸引而互相绕转；③天体之间必须同时具备“互相吸引、互相绕转”两个条件才能构成天体系统，缺一不可。
2．银河系与河外星系
(1)银河系：主要由恒星等比较大的天体组成，所有的恒星都环绕共同的中心——银心旋转。
(2)河外星系：指在银河系以外，与银河系同级别的恒星系统。
(3)可观测宇宙：包括银河系与现阶段所能观测到的河外星系，是目前人类所知道的最高一级天体系统。
3．太阳系与地月系
(1)太阳系
①组成：太阳、行星、矮行星和卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体，中心天体是太阳。
②八大行星分类
③八大行星运动特征
a．同向性：绕日公转方向都是自西向东。
b．近圆性：绕日公转的轨道形状近似圆形。
c．共面性：轨道面几乎在同一平面上。
(2)地月系：指地球与其卫星月球组成的天体系统。
①月球在环绕地球公转的同时，也在自转。月球公转、自转的方向和周期完全一样，总是以一面对着地球。
②月球本身不发可见光，我们看到的月光是月球反射的太阳光。
拓展延伸 月相
(1)含义：月球的各种圆缺形态叫月相。
(2)原因：月球本身不发光，只是反射太阳光，由于日、地、月的相对运动而造成三者位置的变化。
(3)规律
材料一 北京时间2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。下图为北斗卫星导航系统第54颗导航卫星发射景观图。
材料二 下图为天体系统示意图。
1．[综合思维]材料一图片中的北斗导航卫星是否属于天体？请说出判断依据。
答案 不属于。该卫星没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。
2．[综合思维]进入预定轨道的北斗导航卫星将和________组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统是__________。
答案 地球 地月系
3．[区域认知]判断材料二中四个天体系统名称。
答案 甲—可观测宇宙，乙—银河系，丙—太阳系，丁—地月系。
4．[综合思维]作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？
答案 太阳属于恒星，体积和质量大，自身能发光。地球属于行星，体积和质量小，自身不能发光，靠反射太阳光发亮。
(2022·湖北鄂东南省级示范高中期中)北京时间2021年10月27日14时19分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将“航天星云·常熟一号”卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。据此完成1～2题。
1．“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道后所属的最低级别天体系统是( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
2．下列关于“航天星云·常熟一号”卫星的说法，正确的是( )
A．飞行中穿过小行星带
B．与月球、火星天体类型相同
C．发射前属于人造天体
D．进入预定轨道后成为天体
答案 1.A 2.D
解析 第1题，“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道后，它将围绕地球转动，因此它成为地球的人造卫星，属于的最低级别天体系统应是地月系，A正确。第2题，“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道，并没有脱离地球的引力进入小行星带，A错误；该卫星是人造卫星，与月球、火星天体类型不同，B错误；它在发射前还没有离开地球，不属于天体，C错误；只有当它进入预定轨道后，成为宇宙间的物质，围绕地球转动才成为天体，D正确。
(2021·北京市市辖区期末)北京时间2018年4月2日8时15分左右，“天宫一号”目标飞行器已再入大气层，落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。读图，完成3～4题。
3．“天宫一号”坠落前所绕转的天体属于( )
A．恒星 B．行星
C．卫星 D．星云
4．“天宫一号”目标飞行器与图中字母所示的某天体构成一个天体系统，该天体是( )
A．c B．d C．b D．a
答案 3.B 4.A
解析 第3题，“天宫一号”升入太空后，绕地球运动，地球是行星，故B正确。第4题，“天宫一号”升空后，绕地球运动，与地球构成一个天体系统，图中c为地球。故A正确。
目标2 特殊行星——地球
1．特殊性：在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。
2．地球存在生命的基本条件
(1)地球存在生命的外部条件：主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。
(2)地球存在生命的自身条件
连线 将下列搭配正确的一组连线。
地球位于太阳系 形成包围地球的大气层
日地距离适中 具有适宜的温度条件
适中的体积和质量 安全的宇宙环境
答案
材料一 在太阳系中，太阳是唯一会自身发光的天体，它的质量约为地球的33万倍， 是太阳系最主要的成员。如今的太阳正处于恒星演化的壮年期，其核心内用于核聚变的原料氢的含量仍然占绝对优势，所以其稳定的光照会持续若干亿年，地球上生命演化至今，太阳没有发生明显的变化。下图为太阳系八大行星运行示意图。
材料二 行星基本数据。
1.[综合思维]读材料一，分析地球存在生命的外部条件。
答案 (1)太阳正处于壮年期，状态稳定，地球可以获得稳定的太阳光照。(2)太阳系中大小行星各行其道、互不干扰，使地球具有安全的宇宙环境。
2．[综合思维]地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。这些条件被科学家称之为“金锁链条件”。读材料二，从日地距离、自转的周期、体积和质量等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
答案 (1)日地距离：日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，有利于生命过程的产生和发展，也保证了液态水的存在，为生物生存创造了条件。(2)自转的周期：地球自转的周期不太长，昼夜交替的周期只有24小时，使白天地表温度不至于过高，夜晚地表温度不至于过低，保证了地球上生命的存在和发展。(3)体积和质量：适中的体积和质量，其引力可以使大气聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。
读下表中的相关数据，结合所学地理知识，完成1～2题。
1.液态水是生命起源和发展的重要条件，下列叙述与地球存在液态水有关的是( )
①地球上昼夜更替的周期适中 ②地球的质量和体积适中 ③地球处于比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离适中
A．①④ B．①② C．②③ D．②④
2．人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为( )
①火星和地球一样被厚厚的大气层所包围 ②火星上和地球上都有四季变化，且四季长度一样 ③火星、地球的自转周期都比较适中 ④火星、地球与太阳的距离都比较适中
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
答案 1.A 2.C
解析 第1题，“液态水存在”强调的是地球表面温度适中，地球上昼夜更替的周期适中和地球与太阳的距离适中均与适宜温度的产生有关，①④正确，选A。第2题，火星质量较小，表面只有稀薄的大气层，①错误。火星上有四季变化，但由于火星的公转周期较地球上长得多，故四季长度不可能一样，②错误。火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为火星、地球的自转周期都比较适中；火星、地球与太阳的距离都比较适中，③④正确，选C。
(2022·河南名校联盟期中)2021年9月10日(农历八月初四)，在日落后可以看到金星与月亮相依相伴，即“金星合月”现象。日落后，西方地平线上有时会看到一颗特别明亮的“昏星”，人们叫它“长庚星”；而在黎明时分，东方天空会出现一颗非常明亮的“晨星”，人们叫它“启明星”；这两颗星其实都指金星。读“太阳系部分区域示意图”，完成3～5题。
3．图中代表金星的是( )
A．a B．b C．c D．d
4．地球是一颗特殊的行星，下列有关其特殊性的形成原因，叙述正确的是( )
A．质量和体积小
B．表面温度比d行星高
C．自西向东绕太阳公转
D．与太阳的距离适中
5．此时面向南方天空看到的月相最可能是( )
答案 3.C 4.D 5.B
解析 第3题，八大行星按照离太阳的距离从近到远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。从金星所处的位置看，应该对应c。第4题，地球是一颗特殊的行星，其特殊性在于地球上存在生命，地球的体积和质量适中，能够吸附厚厚的大气包裹在地球表面，形成适合生命呼吸的大气层，是地球特殊性的形成原因，A错误；地球与太阳的距离比d(水星)更远，表面温度更低，B错误；太阳系八大行星绕日公转的方向都是自西向东，因此公转方向不是地球特殊性的形成原因，C错误；地球与太阳的距离适中，导致地球的温度比较适宜，是地球特殊性的形成原因，D正确。第5题，月相变化的顺序是：新月—蛾眉月—上弦月—盈凸—满月—亏凸—下弦月—蛾眉月(残月)—新月，新月过后，月球向东绕地球公转，从而使月球离开地球和太阳中间而向东边偏了一些，月球被太阳照亮的半个月面朝西，地球上可看到其中呈镰刀形的一部分，称为蛾眉月，这时是农历初三、初四，因此2021年9月10日(农历八月初四)面向南方天空看到的月相最可能是蛾眉月，A是蛾眉月(残月)，B是蛾眉月，C是满月，D是上弦月，B正确。
(2022·安徽滁州市期中)下图为“不同级别天体系统示意图”。读图，完成1～2题。
1．图中甲、乙、丙、丁代表的天体系统依次为( )
A．地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙
B．地月系、银河系、太阳系、可观测宇宙
C．可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系
D．太阳系、银河系、可观测宇宙、地月系
2．作为地月系的中心天体——地球，从其在宇宙中的位置的角度出发，下列描述正确的是( )
①是太阳系中距离太阳第三近的行星 ②是太阳系中的一颗巨行星 ③与太阳系中的金星、火星相邻 ④是一颗有生命存在的行星
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
答案 1.C 2.B
解析 第1题，读图可知，丁系统中有地球和月球，且以地球为中心天体，故丁为地月系，则丙为太阳系，乙为银河系，甲为可观测宇宙。故选C。第2题，按照与太阳的距离从近到远，八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，所以地球是太阳系中距离太阳第三近的行星，①正确。地球不是巨行星，②错误。地球与太阳系中的金星、火星相邻，③正确。地球是一颗有生命存在的行星，但这不是关于地球在宇宙中的位置的描述，④错误。故选B。
(2022·安徽A10联盟期中)美国国家航空航天局(NASA)于2021年12月25日发射了詹姆斯·韦伯太空望远镜。届时将会替换目前围绕地球公转的哈勃太空望远镜，并进一步扩大对太空的探测。据此完成3～4题。
3．詹姆斯·韦伯太空望远镜绕地球运行时类似于( )
A．小行星 B．彗星
C．卫星 D．流星
4．将来詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的天体多数( )
A．距离地球较近 B．位置不发生改变
C．拖着长尾巴 D．能自身发光
答案 3.C 4.D
解析 第3题，詹姆斯·韦伯太空望远镜绕地球运行，属于围绕行星运转的天体，是人造天体，与卫星类似，C正确。第4题，将来詹姆斯·韦伯太空望远镜能够观测的天体多为恒星，距离地球远、能自身发光、位置也不断改变，只是短时间内在地球上观测相对移动慢，D正确。
(2021·安徽省郎溪中学月考)根据外国媒体报道，科学家日前发现了一颗比太阳还要明亮1 000万倍的恒星“R136a1”，其位于第三幅图右下角最亮处。它的质量是太阳的320倍，表面温度超过4万摄氏度。据此完成5～6题。
5．恒星“R136a1”最不可能属于( )
A．可观测宇宙 B．银河系
C．河外星系 D．太阳系
6．假设用恒星“R136a1”替换太阳的位置，下列叙述正确的是( )
①地球上将很难存在生命 ②地球遭受的紫外线辐射量将减少 ③地球两极冰川将减少
④金星将更可能具备产生生命的条件
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
答案 5.D 6.A
解析 第5题，太阳是太阳系中唯一的恒星，从恒星“R136a1”的质量来看，其最不可能属于太阳系，D正确。第6题，恒星“R136a1”比太阳还要明亮1 000万倍，它的质量是太阳的320倍，表面温度超过4万摄氏度，用恒星“R136a1”替换太阳的位置后，地球在其照射下温度会升高，两极冰川会减少；地球将会受到更加强烈的紫外线辐射，不利于地球上生命的存在和发展；金星的温度会更高，更不具备产生生命的条件。①③正确，A正确。
2020年7月23日，“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空，成功进入预定轨道。“天问一号”计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。据此完成7～8题。
7．“天问一号”在前往火星的过程中( )
A．远离太阳 B．没有穿越天体系统
C．不是天体 D．需要穿越小行星带
8．与地球相比，火星( )
A．表面温度高 B．自东向西公转
C．更适宜生命生存 D．大气密度小
答案 7.A 8.D
解析 第7题，根据材料和所学知识可知，“天问一号”由地球飞往火星，在此过程中远离太阳，A正确；会穿越地月系，B错误；飞出地球，进入地外宇宙中，已经是天体，C错误；只到达火星，还没有到达小行星带，小行星带在火星与木星之间，D错误。第8题，与地球相比，火星距离太阳远，表面温度低，A错误；公转方向相同，都是自西向东，B错误；与地球相比，火星表面温度低，缺少液态水，大气稀薄，不适宜生命生存，C错误；比地球质量、体积小，大气密度小，D正确。
“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域。下图为“天文学家公认的恒星周围‘生命宜居带’示意图”。横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的质量。结合下图，回答9～10题。
9．在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是( )
A．液态水的存在 B．宇宙辐射的强度
C．行星的体积 D．适宜呼吸的大气
10．如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则( )
A．地球上将不会有大气
B．地球上将只有固态和晶体物质
C．地球上将会被水淹没，人类无法在地球上生存
D．地球上地表温度过高，难以产生生命物质
答案 9.A 10.D
解析 第9题，图中主要反映恒星与行星之间距离适中，使宜居带内行星表面的温度适中，有液态水的存在，从而可能出现生命。第10题，如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则地球与太阳的距离变小，受影响最大的是温度条件，因此D项正确。
(2022·北京丰台区期末)下图中N天体的冰盖下有一片咸水海洋，液态水含量超过地球。M、N围绕木星旋转，N天体的自转周期为7天。读图，完成11～13题。
11．M天体是( )
A．恒星 B．星云 C．行星 D．卫星
12．与木星结构特征最相似的天体是( )
A．天王星 B．土星
C．金星 D．火星
13．关于N天体的推断，合理的是( )
A．表层平均温度低，主要原因是没有大气层
B．冰盖下面有海洋，主要原因是自转周期适中
C．存在液态水，为生命的进化提供有利条件
D．围绕木星旋转，木星是其能量的主要来源
答案 11.D 12.B 13.C
解析 第11题，由材料可知，M天体绕着木星旋转，卫星是环绕行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天体，所以M天体是木星的卫星。故选D。第12题，木星和土星都属于巨行星，结构特征最相似。故选B。第13题，由材料可知，N天体距太阳较远，获得的太阳辐射较少，故表层平均温度较低，并不是因为没有大气层，A错误；N天体的表面温度较低，有冰盖存在，减少了水分蒸发，是冰盖下海洋得以保存的原因之一，与自转周期无关，B错误；液态水的存在是生命形成和发展的物质基础，液态水为生命的进化提供有利条件，C正确；木星是行星，不会为N天体提供能量，D错误。
(2021·辽宁名校联考)电影《流浪地球》讲述了太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类开启“流浪地球”计划。该计划分为三步：第一步，终止地球自转；第二步，利用地球表面建造的上万座推进发动机和转向发动机，将地球推入木星轨道，再借助木星引力，弹射出太阳系；第三步，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地——比邻星。据此完成14～15题。
14．“流浪地球”计划第一步的成功实施，使地球上存在生命的条件将发生巨大变化的是( )
A．安全的宇宙环境 B．适宜的温度条件
C．适中的日地距离 D．稳定的太阳光照
15．地球抵达新家园，所处的天体系统是( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
答案 14.B 15.C
解析 第14题，计划第一步，终止地球自转，地球将失去自转周期适宜这一条件，会使得地球表面昼夜和季节温差发生变化，适宜的温度条件将得不到保障，B项正确。安全的宇宙环境是由状态稳定的恒星、八大行星各行其道并有卫星为地球遮挡陨石形成的，排除A。适中的日地距离、稳定的太阳光照都是由太阳影响的外部环境，与地球的自转无关，排除C、D。第15题，地球抵达新家园比邻星，已经离开了太阳系和地月系，但是还属于银河系，不属于河外星系。C项正确。
2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。据此完成16～17题。
16．相对于地球，火星更易遭陨石袭击，其原因是( )
A．火星公转速度快
B．地球更靠近小行星带
C．火星大气稀薄
D．火星的液态水少
17．火星基地选址，需要火星探测器抵近搜集的资料主要有( )
①火星地形特征 ②火星与太阳的距离 ③火星资源分布状况 ④火星绕日公转的速度
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
答案 16.C 17.B
解析 第16题，与地球相比，火星的体积、质量相对较小，大气层稀薄，流星体闯入大气层后，消耗掉的物质较少，到达火星表面的陨石数量较多、体积较大，故火星更易遭陨石袭击，C符合题意。第17题，火星基地选址，首先要掌握火星地形特征，基地应建在地形平坦之处，而局部地形需要火星探测器抵近搜集，①符合题意；火星与太阳的距离、火星绕日公转的速度，与火星基地建设没有直接关系，而且不需要火星探测器抵近搜集，②④不符合题意；火星基地建设和运营需要用到火星的相关资源，因此需要火星探测器抵近搜集火星资源分布状况等资料，③符合题意。故选B。
18．读材料，分析回答问题。(14分)
与其他行星相比，地球的条件是非常优越的。它与太阳的距离适中，加上自转周期(1天)与公转周期(1年)适当，使得全球能够接收适量的太阳光热。整个地球表面平均温度约为15 ℃，适于万物生长，而且能够使水在大范围内保持液态，形成水圈。而水星和金星离太阳太近，接收到的太阳辐射能量分别为地球的6.7倍和1.9倍，表面温度分别达350 ℃和480 ℃；木星、土星距太阳又太远，所获得的太阳辐射能量仅为地球的4%和1%，表面温度是－150 ℃和－180 ℃；更远的天王星、海王星的表面温度则都在－200 ℃以下，环境条件十分严酷。
(1)由材料可看出，生命存在应具有________ ℃～________ ℃之间的温度，这是液态水的温度范围。(2分)
(2)为什么水星、金星表面温度很高，而天王星、海王星表面温度很低？(4分)
(3)材料中体现的地球在太阳系中独特的优越条件是____________________________。(4分)
(4)如果地球自转周期与公转周期过长，对生命活动会产生什么影响？(4分)
答案 (1)0 100
(2)主要与它们同太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接收太阳辐射多，所以温度高；而天王星、海王星距太阳远，接收太阳辐射少，所以温度低。
(3)日地距离适中，具有适宜的温度；拥有适合生命发育的液态水
(4)自转或公转周期过长，则白天或夏季升温过高，夜晚或冬季降温过低，无论温度过高或过低，都不利于生命的形成和发展。
解析 (1)0 ℃～100 ℃是液态水的温度范围，＜0 ℃为固态，＞100 ℃为气态。(2)温度高低与距离太阳远近相关；水星、金星与太阳距离近，天王星、海王星与太阳距离远。(3)材料中显示了地球在温度、液态水方面的优越性，地球在太阳系中独特的优越条件是拥有适宜的温度和液态水。(4)自转或公转周期过长，会使得地球表面昼夜和季节温差增大，不利于形成生命。课程标准
运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明太阳对地球的影响。
学习目标
1.运用图片等资料，认识宇宙中常见的天体，描述其特征。2.通过不同级别天体系统的关系图，描述地球所处的宇宙环境。3.运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，理解地球上存在生命的条件。
天体类型
组成
特点
恒星
炽热的气体
①质量庞大，自身能发出光和热；②恒星之间相距遥远；③太阳是距离地球最近的恒星
星云
尘埃和气体物质
①云雾状天体；②密度小，体积和质量都很大
行星
如太阳系八大行星
本身不发光，沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动
卫星
如月球
①环绕行星运转、本身不发光；②卫星大小不一，但是质量不会超过它绕转的行星
流星体
尘粒和固体块
与大气摩擦生热而燃烧发光，形成流星
彗星
彗核：冰物质
彗发：气体和尘埃
①密度很小，具有云雾状外表，自己不能发光；②拖着长尾，绕恒星(如太阳)运行
类地行星
A.水星、B.金星、C.地球、D.火星
巨行星
E.木星、F.土星
远日行星
G.天王星、H.海王星
月相
日期(农历)
日、地、月位置关系
同太阳出没比较
夜晚见月情形
新月
初一
同升同落
彻夜不见
上弦月
初七、八
迟升后落
上半夜西天，亮面朝西
满月
十五、六
此升彼落
通宵可见
下弦月
廿二、三
早升先落
下半夜东天，亮面朝东
名称
与太阳的距离(×106千米)
质量(地球＝1)
体积(地球＝1)
自转周期(天)
水星
57.90
0.06
0.06
58.79
金星
108.20
0.82
0.86
243.69
地球
149.60
1.00
1.00
1.00
火星
227.90
0.11
0.15
1.03
木星
778.57
317.83
1 321.33
0.42
土星
1 433.53
95.16
763.59
0.45
天王星
2 872.46
14.54
63.08
0.72
海王星
4 495.06
17.15
57.74
0.67
质量(地球为1)
体积(地球为1)
公转周期
自转周期
地球
1.00
1.00
1年
23时56分
火星
0.11
0.15
1.88年
24时37分
目标1 宇宙
一、人类对宇宙的认识
1．宇宙：是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。
2．可观测宇宙(已知宇宙)：指人类已经观测到的有限宇宙，其半径约137亿光年。
3．光年：是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于9.460 5×1012千米。
思考 宇宙的范围是固定的吗？
答案 宇宙的范围不是固定的，随着人类宇宙探测技术的进步，宇宙的范围还将进一步扩大。
二、多层次的天体系统
1．基本概念
(1)天体：宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。常见天体如下：
“三看法”判断天体
(2)天体系统：运动着的天体因互相吸引和互相绕转，形成天体系统。天体系统分为四个级别，图示如下：
“四看法”判断天体系统
①天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统；②构成天体系统的天体位置比较靠近时，相互之间的吸引力足够大，才能通过互相吸引而互相绕转；③天体之间必须同时具备“互相吸引、互相绕转”两个条件才能构成天体系统，缺一不可。
2．银河系与河外星系
(1)银河系：主要由恒星等比较大的天体组成，所有的恒星都环绕共同的中心——银心旋转。
(2)河外星系：指在银河系以外，与银河系同级别的恒星系统。
(3)可观测宇宙：包括银河系与现阶段所能观测到的河外星系，是目前人类所知道的最高一级天体系统。
3．太阳系与地月系
(1)太阳系
①组成：太阳、行星、矮行星和卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体，中心天体是太阳。
②八大行星分类
③八大行星运动特征
a．同向性：绕日公转方向都是自西向东。
b．近圆性：绕日公转的轨道形状近似圆形。
c．共面性：轨道面几乎在同一平面上。
(2)地月系：指地球与其卫星月球组成的天体系统。
①月球在环绕地球公转的同时，也在自转。月球公转、自转的方向和周期完全一样，总是以一面对着地球。
②月球本身不发可见光，我们看到的月光是月球反射的太阳光。
拓展延伸 月相
(1)含义：月球的各种圆缺形态叫月相。
(2)原因：月球本身不发光，只是反射太阳光，由于日、地、月的相对运动而造成三者位置的变化。
(3)规律
材料一 北京时间2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。下图为北斗卫星导航系统第54颗导航卫星发射景观图。
材料二 下图为天体系统示意图。
1．[综合思维]材料一图片中的北斗导航卫星是否属于天体？请说出判断依据。
答案 不属于。该卫星没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。
2．[综合思维]进入预定轨道的北斗导航卫星将和________组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统是__________。
答案 地球 地月系
3．[区域认知]判断材料二中四个天体系统名称。
答案 甲—可观测宇宙，乙—银河系，丙—太阳系，丁—地月系。
4．[综合思维]作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？
答案 太阳属于恒星，体积和质量大，自身能发光。地球属于行星，体积和质量小，自身不能发光，靠反射太阳光发亮。
(2022·湖北鄂东南省级示范高中期中)北京时间2021年10月27日14时19分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将“航天星云·常熟一号”卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。据此完成1～2题。
1．“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道后所属的最低级别天体系统是( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
2．下列关于“航天星云·常熟一号”卫星的说法，正确的是( )
A．飞行中穿过小行星带
B．与月球、火星天体类型相同
C．发射前属于人造天体
D．进入预定轨道后成为天体
答案 1.A 2.D
解析 第1题，“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道后，它将围绕地球转动，因此它成为地球的人造卫星，属于的最低级别天体系统应是地月系，A正确。第2题，“航天星云·常熟一号”卫星进入预定轨道，并没有脱离地球的引力进入小行星带，A错误；该卫星是人造卫星，与月球、火星天体类型不同，B错误；它在发射前还没有离开地球，不属于天体，C错误；只有当它进入预定轨道后，成为宇宙间的物质，围绕地球转动才成为天体，D正确。
(2021·北京市市辖区期末)北京时间2018年4月2日8时15分左右，“天宫一号”目标飞行器已再入大气层，落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。读图，完成3～4题。
3．“天宫一号”坠落前所绕转的天体属于( )
A．恒星 B．行星
C．卫星 D．星云
4．“天宫一号”目标飞行器与图中字母所示的某天体构成一个天体系统，该天体是( )
A．c B．d C．b D．a
答案 3.B 4.A
解析 第3题，“天宫一号”升入太空后，绕地球运动，地球是行星，故B正确。第4题，“天宫一号”升空后，绕地球运动，与地球构成一个天体系统，图中c为地球。故A正确。
目标2 特殊行星——地球
1．特殊性：在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。
2．地球存在生命的基本条件
(1)地球存在生命的外部条件：主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。
(2)地球存在生命的自身条件
连线 将下列搭配正确的一组连线。
地球位于太阳系 形成包围地球的大气层
日地距离适中 具有适宜的温度条件
适中的体积和质量 安全的宇宙环境
答案
材料一 在太阳系中，太阳是唯一会自身发光的天体，它的质量约为地球的33万倍， 是太阳系最主要的成员。如今的太阳正处于恒星演化的壮年期，其核心内用于核聚变的原料氢的含量仍然占绝对优势，所以其稳定的光照会持续若干亿年，地球上生命演化至今，太阳没有发生明显的变化。下图为太阳系八大行星运行示意图。
材料二 行星基本数据。
1.[综合思维]读材料一，分析地球存在生命的外部条件。
答案 (1)太阳正处于壮年期，状态稳定，地球可以获得稳定的太阳光照。(2)太阳系中大小行星各行其道、互不干扰，使地球具有安全的宇宙环境。
2．[综合思维]地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。这些条件被科学家称之为“金锁链条件”。读材料二，从日地距离、自转的周期、体积和质量等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
答案 (1)日地距离：日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，有利于生命过程的产生和发展，也保证了液态水的存在，为生物生存创造了条件。(2)自转的周期：地球自转的周期不太长，昼夜交替的周期只有24小时，使白天地表温度不至于过高，夜晚地表温度不至于过低，保证了地球上生命的存在和发展。(3)体积和质量：适中的体积和质量，其引力可以使大气聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。
读下表中的相关数据，结合所学地理知识，完成1～2题。
1.液态水是生命起源和发展的重要条件，下列叙述与地球存在液态水有关的是( )
①地球上昼夜更替的周期适中 ②地球的质量和体积适中 ③地球处于比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离适中
A．①④ B．①② C．②③ D．②④
2．人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为( )
①火星和地球一样被厚厚的大气层所包围 ②火星上和地球上都有四季变化，且四季长度一样 ③火星、地球的自转周期都比较适中 ④火星、地球与太阳的距离都比较适中
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
答案 1.A 2.C
解析 第1题，“液态水存在”强调的是地球表面温度适中，地球上昼夜更替的周期适中和地球与太阳的距离适中均与适宜温度的产生有关，①④正确，选A。第2题，火星质量较小，表面只有稀薄的大气层，①错误。火星上有四季变化，但由于火星的公转周期较地球上长得多，故四季长度不可能一样，②错误。火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为火星、地球的自转周期都比较适中；火星、地球与太阳的距离都比较适中，③④正确，选C。
(2022·河南名校联盟期中)2021年9月10日(农历八月初四)，在日落后可以看到金星与月亮相依相伴，即“金星合月”现象。日落后，西方地平线上有时会看到一颗特别明亮的“昏星”，人们叫它“长庚星”；而在黎明时分，东方天空会出现一颗非常明亮的“晨星”，人们叫它“启明星”；这两颗星其实都指金星。读“太阳系部分区域示意图”，完成3～5题。
3．图中代表金星的是( )
A．a B．b C．c D．d
4．地球是一颗特殊的行星，下列有关其特殊性的形成原因，叙述正确的是( )
A．质量和体积小
B．表面温度比d行星高
C．自西向东绕太阳公转
D．与太阳的距离适中
5．此时面向南方天空看到的月相最可能是( )
答案 3.C 4.D 5.B
解析 第3题，八大行星按照离太阳的距离从近到远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。从金星所处的位置看，应该对应c。第4题，地球是一颗特殊的行星，其特殊性在于地球上存在生命，地球的体积和质量适中，能够吸附厚厚的大气包裹在地球表面，形成适合生命呼吸的大气层，是地球特殊性的形成原因，A错误；地球与太阳的距离比d(水星)更远，表面温度更低，B错误；太阳系八大行星绕日公转的方向都是自西向东，因此公转方向不是地球特殊性的形成原因，C错误；地球与太阳的距离适中，导致地球的温度比较适宜，是地球特殊性的形成原因，D正确。第5题，月相变化的顺序是：新月—蛾眉月—上弦月—盈凸—满月—亏凸—下弦月—蛾眉月(残月)—新月，新月过后，月球向东绕地球公转，从而使月球离开地球和太阳中间而向东边偏了一些，月球被太阳照亮的半个月面朝西，地球上可看到其中呈镰刀形的一部分，称为蛾眉月，这时是农历初三、初四，因此2021年9月10日(农历八月初四)面向南方天空看到的月相最可能是蛾眉月，A是蛾眉月(残月)，B是蛾眉月，C是满月，D是上弦月，B正确。
(2022·安徽滁州市期中)下图为“不同级别天体系统示意图”。读图，完成1～2题。
1．图中甲、乙、丙、丁代表的天体系统依次为( )
A．地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙
B．地月系、银河系、太阳系、可观测宇宙
C．可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系
D．太阳系、银河系、可观测宇宙、地月系
2．作为地月系的中心天体——地球，从其在宇宙中的位置的角度出发，下列描述正确的是( )
①是太阳系中距离太阳第三近的行星 ②是太阳系中的一颗巨行星 ③与太阳系中的金星、火星相邻 ④是一颗有生命存在的行星
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
答案 1.C 2.B
解析 第1题，读图可知，丁系统中有地球和月球，且以地球为中心天体，故丁为地月系，则丙为太阳系，乙为银河系，甲为可观测宇宙。故选C。第2题，按照与太阳的距离从近到远，八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，所以地球是太阳系中距离太阳第三近的行星，①正确。地球不是巨行星，②错误。地球与太阳系中的金星、火星相邻，③正确。地球是一颗有生命存在的行星，但这不是关于地球在宇宙中的位置的描述，④错误。故选B。
(2022·安徽A10联盟期中)美国国家航空航天局(NASA)于2021年12月25日发射了詹姆斯·韦伯太空望远镜。届时将会替换目前围绕地球公转的哈勃太空望远镜，并进一步扩大对太空的探测。据此完成3～4题。
3．詹姆斯·韦伯太空望远镜绕地球运行时类似于( )
A．小行星 B．彗星
C．卫星 D．流星
4．将来詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的天体多数( )
A．距离地球较近 B．位置不发生改变
C．拖着长尾巴 D．能自身发光
答案 3.C 4.D
解析 第3题，詹姆斯·韦伯太空望远镜绕地球运行，属于围绕行星运转的天体，是人造天体，与卫星类似，C正确。第4题，将来詹姆斯·韦伯太空望远镜能够观测的天体多为恒星，距离地球远、能自身发光、位置也不断改变，只是短时间内在地球上观测相对移动慢，D正确。
(2021·安徽省郎溪中学月考)根据外国媒体报道，科学家日前发现了一颗比太阳还要明亮1 000万倍的恒星“R136a1”，其位于第三幅图右下角最亮处。它的质量是太阳的320倍，表面温度超过4万摄氏度。据此完成5～6题。
5．恒星“R136a1”最不可能属于( )
A．可观测宇宙 B．银河系
C．河外星系 D．太阳系
6．假设用恒星“R136a1”替换太阳的位置，下列叙述正确的是( )
①地球上将很难存在生命 ②地球遭受的紫外线辐射量将减少 ③地球两极冰川将减少
④金星将更可能具备产生生命的条件
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
答案 5.D 6.A
解析 第5题，太阳是太阳系中唯一的恒星，从恒星“R136a1”的质量来看，其最不可能属于太阳系，D正确。第6题，恒星“R136a1”比太阳还要明亮1 000万倍，它的质量是太阳的320倍，表面温度超过4万摄氏度，用恒星“R136a1”替换太阳的位置后，地球在其照射下温度会升高，两极冰川会减少；地球将会受到更加强烈的紫外线辐射，不利于地球上生命的存在和发展；金星的温度会更高，更不具备产生生命的条件。①③正确，A正确。
2020年7月23日，“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空，成功进入预定轨道。“天问一号”计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。据此完成7～8题。
7．“天问一号”在前往火星的过程中( )
A．远离太阳 B．没有穿越天体系统
C．不是天体 D．需要穿越小行星带
8．与地球相比，火星( )
A．表面温度高 B．自东向西公转
C．更适宜生命生存 D．大气密度小
答案 7.A 8.D
解析 第7题，根据材料和所学知识可知，“天问一号”由地球飞往火星，在此过程中远离太阳，A正确；会穿越地月系，B错误；飞出地球，进入地外宇宙中，已经是天体，C错误；只到达火星，还没有到达小行星带，小行星带在火星与木星之间，D错误。第8题，与地球相比，火星距离太阳远，表面温度低，A错误；公转方向相同，都是自西向东，B错误；与地球相比，火星表面温度低，缺少液态水，大气稀薄，不适宜生命生存，C错误；比地球质量、体积小，大气密度小，D正确。
“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域。下图为“天文学家公认的恒星周围‘生命宜居带’示意图”。横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的质量。结合下图，回答9～10题。
9．在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是( )
A．液态水的存在 B．宇宙辐射的强度
C．行星的体积 D．适宜呼吸的大气
10．如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则( )
A．地球上将不会有大气
B．地球上将只有固态和晶体物质
C．地球上将会被水淹没，人类无法在地球上生存
D．地球上地表温度过高，难以产生生命物质
答案 9.A 10.D
解析 第9题，图中主要反映恒星与行星之间距离适中，使宜居带内行星表面的温度适中，有液态水的存在，从而可能出现生命。第10题，如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则地球与太阳的距离变小，受影响最大的是温度条件，因此D项正确。
(2022·北京丰台区期末)下图中N天体的冰盖下有一片咸水海洋，液态水含量超过地球。M、N围绕木星旋转，N天体的自转周期为7天。读图，完成11～13题。
11．M天体是( )
A．恒星 B．星云 C．行星 D．卫星
12．与木星结构特征最相似的天体是( )
A．天王星 B．土星
C．金星 D．火星
13．关于N天体的推断，合理的是( )
A．表层平均温度低，主要原因是没有大气层
B．冰盖下面有海洋，主要原因是自转周期适中
C．存在液态水，为生命的进化提供有利条件
D．围绕木星旋转，木星是其能量的主要来源
答案 11.D 12.B 13.C
解析 第11题，由材料可知，M天体绕着木星旋转，卫星是环绕行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天体，所以M天体是木星的卫星。故选D。第12题，木星和土星都属于巨行星，结构特征最相似。故选B。第13题，由材料可知，N天体距太阳较远，获得的太阳辐射较少，故表层平均温度较低，并不是因为没有大气层，A错误；N天体的表面温度较低，有冰盖存在，减少了水分蒸发，是冰盖下海洋得以保存的原因之一，与自转周期无关，B错误；液态水的存在是生命形成和发展的物质基础，液态水为生命的进化提供有利条件，C正确；木星是行星，不会为N天体提供能量，D错误。
(2021·辽宁名校联考)电影《流浪地球》讲述了太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类开启“流浪地球”计划。该计划分为三步：第一步，终止地球自转；第二步，利用地球表面建造的上万座推进发动机和转向发动机，将地球推入木星轨道，再借助木星引力，弹射出太阳系；第三步，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地——比邻星。据此完成14～15题。
14．“流浪地球”计划第一步的成功实施，使地球上存在生命的条件将发生巨大变化的是( )
A．安全的宇宙环境 B．适宜的温度条件
C．适中的日地距离 D．稳定的太阳光照
15．地球抵达新家园，所处的天体系统是( )
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
答案 14.B 15.C
解析 第14题，计划第一步，终止地球自转，地球将失去自转周期适宜这一条件，会使得地球表面昼夜和季节温差发生变化，适宜的温度条件将得不到保障，B项正确。安全的宇宙环境是由状态稳定的恒星、八大行星各行其道并有卫星为地球遮挡陨石形成的，排除A。适中的日地距离、稳定的太阳光照都是由太阳影响的外部环境，与地球的自转无关，排除C、D。第15题，地球抵达新家园比邻星，已经离开了太阳系和地月系，但是还属于银河系，不属于河外星系。C项正确。
2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。据此完成16～17题。
16．相对于地球，火星更易遭陨石袭击，其原因是( )
A．火星公转速度快
B．地球更靠近小行星带
C．火星大气稀薄
D．火星的液态水少
17．火星基地选址，需要火星探测器抵近搜集的资料主要有( )
①火星地形特征 ②火星与太阳的距离 ③火星资源分布状况 ④火星绕日公转的速度
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
答案 16.C 17.B
解析 第16题，与地球相比，火星的体积、质量相对较小，大气层稀薄，流星体闯入大气层后，消耗掉的物质较少，到达火星表面的陨石数量较多、体积较大，故火星更易遭陨石袭击，C符合题意。第17题，火星基地选址，首先要掌握火星地形特征，基地应建在地形平坦之处，而局部地形需要火星探测器抵近搜集，①符合题意；火星与太阳的距离、火星绕日公转的速度，与火星基地建设没有直接关系，而且不需要火星探测器抵近搜集，②④不符合题意；火星基地建设和运营需要用到火星的相关资源，因此需要火星探测器抵近搜集火星资源分布状况等资料，③符合题意。故选B。
18．读材料，分析回答问题。(14分)
与其他行星相比，地球的条件是非常优越的。它与太阳的距离适中，加上自转周期(1天)与公转周期(1年)适当，使得全球能够接收适量的太阳光热。整个地球表面平均温度约为15 ℃，适于万物生长，而且能够使水在大范围内保持液态，形成水圈。而水星和金星离太阳太近，接收到的太阳辐射能量分别为地球的6.7倍和1.9倍，表面温度分别达350 ℃和480 ℃；木星、土星距太阳又太远，所获得的太阳辐射能量仅为地球的4%和1%，表面温度是－150 ℃和－180 ℃；更远的天王星、海王星的表面温度则都在－200 ℃以下，环境条件十分严酷。
(1)由材料可看出，生命存在应具有________ ℃～________ ℃之间的温度，这是液态水的温度范围。(2分)
(2)为什么水星、金星表面温度很高，而天王星、海王星表面温度很低？(4分)
(3)材料中体现的地球在太阳系中独特的优越条件是____________________________。(4分)
(4)如果地球自转周期与公转周期过长，对生命活动会产生什么影响？(4分)
答案 (1)0 100
(2)主要与它们同太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接收太阳辐射多，所以温度高；而天王星、海王星距太阳远，接收太阳辐射少，所以温度低。
(3)日地距离适中，具有适宜的温度；拥有适合生命发育的液态水
(4)自转或公转周期过长，则白天或夏季升温过高，夜晚或冬季降温过低，无论温度过高或过低，都不利于生命的形成和发展。
解析 (1)0 ℃～100 ℃是液态水的温度范围，＜0 ℃为固态，＞100 ℃为气态。(2)温度高低与距离太阳远近相关；水星、金星与太阳距离近，天王星、海王星与太阳距离远。(3)材料中显示了地球在温度、液态水方面的优越性，地球在太阳系中独特的优越条件是拥有适宜的温度和液态水。(4)自转或公转周期过长，会使得地球表面昼夜和季节温差增大，不利于形成生命。课程标准
运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明太阳对地球的影响。
学习目标
1.运用图片等资料，认识宇宙中常见的天体，描述其特征。2.通过不同级别天体系统的关系图，描述地球所处的宇宙环境。3.运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，理解地球上存在生命的条件。
天体类型
组成
特点
恒星
炽热的气体
①质量庞大，自身能发出光和热；②恒星之间相距遥远；③太阳是距离地球最近的恒星
星云
尘埃和气体物质
①云雾状天体；②密度小，体积和质量都很大
行星
如太阳系八大行星
本身不发光，沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动
卫星
如月球
①环绕行星运转、本身不发光；②卫星大小不一，但是质量不会超过它绕转的行星
流星体
尘粒和固体块
与大气摩擦生热而燃烧发光，形成流星
彗星
彗核：冰物质
彗发：气体和尘埃
①密度很小，具有云雾状外表，自己不能发光；②拖着长尾，绕恒星(如太阳)运行
类地行星
A.水星、B.金星、C.地球、D.火星
巨行星
E.木星、F.土星
远日行星
G.天王星、H.海王星
月相
日期(农历)
日、地、月位置关系
同太阳出没比较
夜晚见月情形
新月
初一
同升同落
彻夜不见
上弦月
初七、八
迟升后落
上半夜西天，亮面朝西
满月
十五、六
此升彼落
通宵可见
下弦月
廿二、三
早升先落
下半夜东天，亮面朝东
名称
与太阳的距离(×106千米)
质量(地球＝1)
体积(地球＝1)
自转周期(天)
水星
57.90
0.06
0.06
58.79
金星
108.20
0.82
0.86
243.69
地球
149.60
1.00
1.00
1.00
火星
227.90
0.11
0.15
1.03
木星
778.57
317.83
1 321.33
0.42
土星
1 433.53
95.16
763.59
0.45
天王星
2 872.46
14.54
63.08
0.72
海王星
4 495.06
17.15
57.74
0.67
质量(地球为1)
体积(地球为1)
公转周期
自转周期
地球
1.00
1.00
1年
23时56分
火星
0.11
0.15
1.88年
24时37分
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