高中地理人教版 (2019)必修 第一册第一节 地球的宇宙环境教学设计及反思

这是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一册第一节 地球的宇宙环境教学设计及反思，共15页。教案主要包含了地球在宇宙中的位置，行星地球等内容，欢迎下载使用。

一、地球在宇宙中的位置
1．天体
(1)概念：闪烁的恒星、轮廓模糊的星云、相对星空背景有明显位移的行星、一闪即逝的流星体、拖着长尾的彗星，它们连同星际空间物质，统称为天体。
(2)类型：
①星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体。
②恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。
③行星：在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。
④卫星：环绕行星运转的天体。
2．天体系统
(1)概念：宇宙中的天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。
(2)层次：可观测宇宙eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(银河系\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(太阳系\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(地月系,其他行星系)),其他恒星系)),河外星系))
判断
1．天体包括人造天体和天然天体。( √ )
2．天体都是肉眼可以看到的。( × )
3．太阳系的中心天体是太阳。( √ )
二、行星地球
1．普通性
(1)八颗行星eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(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))
(2)运动特征eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(同向性：绕日公转方向都是自西向东,共面性：轨道面近乎在同一平面上,近圆性：绕日公转的轨道形状近似圆形))
(3)结论：无论是从距日远近、自身的体积，还是从公转方式来看，地球都只是太阳系中一颗普通的行星。
2．特殊性
(1)表现：八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。
(2)两大条件
①安全的
宇宙环境eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(稳定的太阳光照,大小行星各行其道、互不干扰))
②自身条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(适宜的温度条件,适合生物生存的大气条件,有液态水))
判断
1．木星属于远日行星。( × )
2．只要有液态水就一定有生命存在。( × )
3．小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。( √ )
探究点一 天体和天体系统的判断
北半球有三大著名流星雨，其中双子座流星雨流量稳定、极大持续时间长、亮流星多，非常适合我国天文爱好者观测。2020年双子座流星雨将于12月14日迎来极大，每小时天顶流量在150颗左右。
1．结合示意图，判断图中各事物是否都是天体，并说明理由。
答案 (1)流星体是运行于星际空间的尘粒和固体小块，是天体。
(2)流星现象是流星体闯入地球大气层，与地球大气摩擦燃烧而出现的发光现象，不是天体。
(3)陨星是未燃烧尽的流星物质落在地表，成为地球的一部分， 不是天体。
2．双子座是天体系统吗？为什么？
答案 不是。 天体之间相互吸引和相互绕转形成天体系统，组成双子座的各个天体之间没有相互吸引和相互绕转的关系，所以不是天体系统。
3．读下图，写出A、B、C、D所代表的天体系统。
答案 A：可观测宇宙 B：银河系 C：太阳系 D：地月系
常见天体
1．“三看法”判断天体
2．“二看法”判断天体系统
(2020·山东省烟台二中月考)1月31日晚间，2018年第一场天文大戏如约登场，“超级月亮”“血月”“蓝月亮”三合一亮相夜空，而上一次见到如此奇景还是152年前的1866年。下图为“月全食形成示意图”。读图回答1～2题。
1．“月全食”天文景观涉及的三个天体，太阳、地球、月球分别属于( )
A．恒星、行星、行星 B．恒星、行星、卫星
C．卫星、行星、行星 D．恒星、卫星、行星
2．图示天体( )
A．均位于地月系
B．均位于太阳系
C．地球质量最大
D．自身发光的是太阳和月球
答案 1.B 2.B
解析 第1题，太阳、地球、月球分别属于恒星、行星、卫星。第2题，图示天体系统均位于太阳系。太阳属于恒星，质量最大，自身会发光，月球是地球的天然卫星，本身不会发光。
读“天体系统的层次图”，回答3～5题。
3．图中甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是( )
A．河外星系、银河系、太阳系、地月系
B．银河系、河外星系、太阳系、地月系
C．太阳系、河外星系、银河系、地月系
D．银河系、太阳系、地月系、河外星系
4．从天体系统级别来看，甲、乙、丙、丁属于同一级别的是( )
A．甲与乙 B．丙与丁 C．乙与丙 D．乙与丁
5．图中天体系统包括( )
A．1级 B．2级 C．3级 D．4级
答案 3.B 4.A 5.D
解析 第3题，读图可知，甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是银河系、河外星系、太阳系、地月系。第4题，图中甲代表的是银河系，乙代表的是河外星系，它们属于同一级别。第5题，读图可知，图中天体系统有地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙，共4级。
探究点二 行星地球
材料一 2017年1月29日“科普中国”：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，也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氢并没有被用尽，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。下图为太阳系八颗行星运行示意图。
材料二 行星基本数据。(卫星数据资料截至2013年)
1.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)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．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。
1．地球的普通性
地球是太阳系中一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很多的相似性，具体表现为：
(1)都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。
(2)运动特征：具有同向性、共面性、近圆性等特征。
(3)结构特征：在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其他类地行星相似。
2．地球的特殊性——存在生命的行星
(1)地球存在生命的外部条件
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
自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
(2020·陕西省西安中学期末)北京时间2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”月球探测器于世界首次在月球背面顺利着陆。随后，“嫦娥四号”探测器向位于月球同步轨道的“鹊桥”中继卫星发送了月球表面的照片。一天后，“嫦娥四号”探测器释放“玉兔二号”探月车到月面进行考察。读图完成6～7题。
6．根据所学知识和材料信息，判断下列不属于天体的是( )
A．位于奔月轨道的“嫦娥四号”探测器
B．“鹊桥”中继卫星
C．“玉兔二号”探月车
D．月球
7．“玉兔二号”探月车回传的数据表明，月球表面昼夜温差十分巨大。而具有适宜的温度是地球存在生命的重要条件，形成地球表面适宜温度的主要原因有( )
①地球昼夜交替的周期较适中 ②地球具有适中的质量和体积 ③地球大气中具有臭氧层 ④地球与太阳的距离较适中
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
答案 6.C 7.C
解析 第6题，“玉兔二号”探月车位于月球表面，是月球的附属物，不属于天体，故选C。第7题，由于地球昼夜交替的周期较适中、日地距离适中，使得地球具有适宜的温度条件，①④正确。
(2020·四川遂宁二中月考)蓝巨星是非常巨大的蓝色星球，亮度是太阳的五百倍以上，但其寿命却比太阳短得多，其引力较强，有时会吞噬行星。宇宙中的蓝巨星很多，但一般认为以其为中心绕转的天体存在生命的可能性极小。读图完成8～9题。
8．蓝巨星属于( )
A．星云 B．恒星 C．行星 D．卫星
9．围绕蓝巨星运行的天体很难有生命存在，主要原因是( )
①光照条件差 ②宇宙环境不安全 ③体积太小 ④温度过高
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
答案 8.B 9.D
解析 第8题，根据材料可知，蓝巨星自身能够发光发亮，属于恒星，选B。第9题，根据材料“亮度是太阳的五百倍以上”可知，蓝巨星光照条件好、温度过高，①错误、④正确。根据材料“其引力较强，有时会吞噬行星”可知，蓝巨星所处的宇宙环境不安全，②正确。通过“其引力较强”，可推测其质量体积应该比较大，③错误，选D。
下面是“太阳、地球和月球位置示意图”及月球图像照片。读图回答1～2题。
1．太阳系的中心天体是( )
A．太阳 B．地球 C．火星 D．月球
2．与地球表面相比，月球表面布满陨石坑，主要原因是( )
A．月球引力比地球大
B．月球没有大气保护
C．月球表面没有水体覆盖
D．月球表面不是固态
答案 1.A 2.B
解析 第1题，太阳是太阳系中体积和质量最大的天体，能够吸引其他天体围绕其运转，太阳就是太阳系的中心天体。第2题，地球表面有厚厚的大气层，当外来天体闯入地球大气层时，与大气摩擦生热，大部分天体被燃烧消耗。而月球表面没有大气层，无法抵御宇宙中其他天体的撞击，造成其表面布满陨石坑，选B正确。
“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星，挂在天空放光明，好像许多小眼睛……”是一首大家都耳熟能详的童谣。据此回答3～4题。
3．童谣中所说的星星大多属于( )
A．行星 B．恒星
C．流星 D．星云
4．下列属于上题所述天体类型的是( )
A．太阳 B．月球 C．木星 D．陨星
答案 3.B 4.A
解析 第3题，根据童谣内容可知，满天的小星星大多能自身发光发热，恒星是发光发热的天体。第4题，由上题分析可知，该天体类型为恒星，太阳属于恒星。
凌日是指地内行星(运行轨道在地球轨道和太阳之间的行星)在绕日运行时恰好处在太阳和地球之间，这时地球上的观测者可看到日面上有一个小黑点缓慢移动。当金星与太阳、地球排成一条直线时，就会发生金星凌日现象。据此完成5～7题。
5．假若发生金星凌日现象，则下列四图能正确表示此现象的是( )
6．下列关于金星的叙述，正确的是( )
A．金星绕日公转的方向是自东向西
B．金星的“左邻右舍”分别是水星和火星
C．金星属于类地行星
D．金星自身能发光
7．下列属于类地行星的是( )
A．火星 B．土星 C．木星 D．天王星
答案 5.C 6.C 7.A
8．读“太阳系示意图”，完成下列问题。
(1)八颗行星中，B表示________，D表示________。按结构特征划分，它们都属于________行星。
(2)从运动特征来看，八颗行星绕日公转具有同向性，即都是自________向________，呈________时针方向运动。另外，还具有________性和________性。
(3)若地球在H行星的轨道上运行，则会发生的现象是( )
A．变为寒冷的“冰球”
B．变为炽热的“火球”
C．大气层将会消失
D．体积将会变小
(4)地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切，此图所反映的有利宇宙环境是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)地球上存在生命物质的自身条件中，此图反映出的是
________________________________________________________________________。
答案 (1)金星 火星 类地
(2)西 东 逆 近圆 共面
(3)A
(4)大小行星各行其道、互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中
(5)有适宜生物生存的温度条件(日地距离适中)
解析 第(1)(2)(3)题，八颗行星按结构特征分为类地行星、巨行星、远日行星，运动特征具有同向性、共面性、近圆性。地球上的能量绝大部分来自太阳辐射，如果地球在H行星轨道上运行，会因距离太阳太远，地球会变成“冰球”。第(4)(5)题，可根据所学知识归纳总结。
“好奇号”确认火星上有适合生命存在的物质。分析检测显示，取出的岩石粉末含有黏土、硫酸盐和其他对生命非常关键的矿物成分。火星以二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷。阅读下表完成9～11题。
注：①②③栏中均以地球为1，其他行星数据为其与地球的比值；“固”指固体表面。
9．若登陆表中四颗行星，最能体会“度日如年”的是( )
A．水星 B．金星 C．地球 D．火星
10．火星大气比地球大气温度低的最主要原因是( )
A．比地球质量小 B．比地球密度小
C．距离太阳远 D．比地球体积小
11．火星虽然有适合生命存在的物质，但目前仍然没有发现生命存在，其理由最可能是( )
A．火星自转周期长
B．火星表面温度高
C．火星上没有液态水
D．火星上没有大气
答案 9.B 10.C 11.C
解析 第9题，读表可知，金星自转周期为243天，为四颗行星中自转周期最长的行星，最能体会“度日如年”。第10题，火星大气的热量来源于太阳，由于火星与太阳的距离比地球与太阳的距离远，所以火星大气温度比地球低。第11题，据材料可知，火星自转周期适中，表面平均温度低，有稀薄的大气，故A、B、D错误。因为火星温度较低，故火星上没有液态水，选C。
一颗直径超过1千米的大型陨石正面撞击地球都可能引发全球范围的生物灭绝和混乱。2018年1月23日，地球遭到了一颗小行星的撞击，随后小行星坠落在南印度洋海域。幸运的是，这颗小行星只有2～4米宽，对于地球没有产生什么实质性的影响。据此回答12～13题。
12．这颗撞击地球的小行星原来位于( )
A．太阳系外
B．火星轨道和木星轨道之间
C．地球轨道和火星轨道之间
D．地球轨道和月球轨道之间
13．地球处在比较稳定和安全的宇宙环境中，是因为( )
①大小行星各行其道，互不干扰 ②大小行星的公转方向近乎相同 ③太阳活动不够稳定 ④地球与其他行星绕日公转的轨道近乎在同一平面上
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②④
答案 12.B 13.D
解析 第12题，火星轨道和木星轨道之间有一个小行星带，其中的小行星可逃逸至太阳系各处，B正确。第13题，地球处在比较稳定和安全的宇宙环境中，是因为大小行星各行其道，互不干扰，大小行星的公转方向近乎相同，地球与其他行星绕日公转的轨道近乎在同一平面上，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，纵坐标表示恒星的大小。结合下图回答14～15题。
14．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
15．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下去
D．地表温度太高，原子无法结合起来形成生物大分子，也就不会有生命物质
答案 14.A 15.D
解析 第14题，图中主要反映恒星与行星距离适中，使宜居带内行星表面的温度适中，有液态水的存在。第15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。
16．下图是“太阳系结构示意图”。据图回答下列问题。
(1)写出下列字母代表的行星名称。
A________，C________，D________。
(2)在图中绘出土星的公转方向。
(3)小行星带位于________星轨道和________星轨道之间。与E行星结构相似的行星是________星。(填行星名称)
(4)试分析地球的宇宙环境及自身特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。
答案 (1)水星 地球 天王星
(2)略(沿E公转轨道画逆时针方向箭头)。
(3)火 木 木
(4)
解析 (1)读图，根据太阳系结构示意图判断，A是水星，C是地球，D是天王星。(2)土星的公转方向是逆时针方向，沿E公轨道转轨道画逆时针方向箭头即可。(3)小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，图中E行星是土星，与土星结构相似的行星是木星。(4)地球存在磁场，可以减少宇宙射线对生命的伤害。地球的质量与体积适中，能够吸引住一定的大气，使得地球表面存在大气层。地球与太阳的距离适中，使地表平均温度约为15 ℃，水处于液体状态。地球大气中存在臭氧层，能够削弱到达地面的紫外线强度，使生物受紫外线的伤害减少。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.了解天体的主要类型及特点。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
组成物质(或成员)
特点
观测到的现象
恒星
炽热的
气体
①质量庞大，温度高，能自己发出光和热；②恒星之间相距遥远；③太阳是距离地球最近的恒星
明亮闪烁
星云
气体和尘埃，主要物质是氢
①本身不发光，一般星云里都会有恒星，呈云雾状；②密度小，体积和质量都很大
发光的云雾状图为猎户座星云
行星
如：太阳系八颗行星
①在椭圆轨道上绕恒星运行，质量比恒星小；②本身不发光，靠反射恒星的光而发亮
明亮不闪烁，在天空有明显位置移动
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
圆缺变化
流星体
尘粒和固体块
①不能自己发光，但与大气摩擦形成光迹；②进入大气层后，同大气摩擦燃烧而发光，产生流星现象；③没有烧尽的残体落到地面叫陨星，其中石质陨星叫陨石，铁质陨星叫陨铁
一闪即逝的流星现象
彗星
冰物质
①密度很小，具有云雾状外表，不能自己发光；②绕太阳运行
拖着扫帚状长尾
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
水星
57.9
0.05
0.056
58.6天
金星
108.2
0.82
0.856
243天
地球
149.6
1.00
1.000
23时56分
火星
227.9
0.11
0.150
24时37分
木星
778.0
317.94
1 316.000
9时50分
土星
1 472.0
95.18
745.000
10时14分
天王星
2 870.0
14.63
65.200
23时54分
海王星
4 496.0
17.22
57.100
17时48分
行星
与日距离①
质量②
体积③
自转周期
公转周期
表面平均温度(℃)
水星
0.387
0.05
0.056
58.6天
87.9天
昼350夜－170
金星
0.723
0.82
0.856
243天
224.7天
480固
地球
1.00
1.00
1.00
23时56分
1.0年
22固
火星
1.52
0.11
0.15
24时37分
1.9年
－22固