高中地理人教版 (2019)必修 第一册问题研究 火星基地应该是什么样子图文ppt课件

课题名

火星基地应该是什么样子

教学目标

（一）知识与技能目标：

1.了解火星表面的自然状况，探究人类定居火星的条件与风险，增强科学精神和创新意识。

（二）过程与方法目标：

 应用“地球的宇宙环境”等所学知识，结合“知识拓展”提供的资料，加深对“行星地球的特殊性”理解，强化环境保护意识。

（三）情感态度与价值观目标：

通过“设计”火星基地，提高查找、收集、分析资料的能力，增强合作意识，激发想象力。

教学重点

1. 火星的概况
2. 火星上是否具备人类生存的条件
3. 绿航星际的有关知识

教学难点

火星上是否具备人类生存的条件，如何改造成为人类生存之地。

教学准备

教师准备：教材、黑板、课件PPT

学生准备：教材、纸、笔

教学过程

一、新课导入

展示图片，设置问题，引入课堂情境。

在太阳系中，火星被认为是除地球外最适合人类居住的星球。从20世纪60年代开始，人类向火星发射探测器，开启了火星探测之旅。科学家设想在火星上建立人类定居点。假设技术能够解决目前所有的难题，可以顺利将人送到火星，那么建立一个火星基地需要哪些条件呢？

二、讲授新课

（一）火星概况

1.火星（Mars）位于太阳系

   火星是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%，质量为地球的14%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。

2.被称为“红色行星”

火星因表层土壤富含铁元素，具有红色的外表，被称为“红色行星”。

3.表面温差大——火星大气稀薄

火星大气稀薄，二氧化碳含量达95%以上。火星表面温差很大，赤道地区夏季白天温度为21℃，到了夜晚能降至-73℃.火星表面遍布尘埃，常年有大风，沙尘暴往往能持续数周。

4.火星地表景观

从太空拍摄的火星照片显示，火星表面有干涸的河床，这表明火星上曾经存在过液态水。科学家据此推测火星表面曾有比现在更厚的大气层，温度也很高，这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰组成的冰盖。科学家检测了“好奇号”探测器采集的火星土壤样本，发现火星土壤中含有少量的水分子。近期的研究发现，火星中纬度地区地表之下埋藏大量的水冰。

（二）火星上是否具备人类生存的条件

1.火星上是否具备人类生存的条件？

①.从火星所处的宇宙环境看，稳定而安全的宇宙环境是人类生存的基本条件。火星与太阳的距离比较适中，而且太阳光照比较稳定；太阳系中大小行星各行其道、互不干扰，使火星与地球一样，处于一个比较安全的宇宙环境之中。

②.从火星自身所具有的条件上看，能够满足人类生存的条件有两项：一是火星具有固体表面，表面遍布尘埃；二是在火星的土壤中含有少量的水分子，火星中纬度地区地表之下埋藏着水冰。

由此可见，火星上具备人类生存的条件，但要改造。

2.若在火星上生存，需要改造哪些环境条件？

①减小昼夜温差。火星温度变化剧烈，夏季昼夜温差达94℃.

②创造合适的大气环境。火星大气稀薄，二氧化碳含量高达95%以上，因而要创设与地球相似的大气环境。

③创造合适的水环境。火星表面没有液态水，只是在土壤中含有少量的水分子，中纬度地区地表之下埋藏着水冰。

（三）绿航星际

为开展载人航天深空探测提供技术设备，为人类星际旅行和地外居住创造保障条件，我国科学家研发了“绿航星际”这一受控生态生保系统集成实验平台。该实验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成。

1.它基于生态学原理，通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协作，以实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系，减少地面物质补给需求。

2.2016年12月14日，4名志愿者结束了为期180天的密闭实验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水及部分食物的再生式供应。

3.该次实验为我国空间站任务提供了有力的技术支持，也为未来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。

4.其他研究：

  基于能量供应、膳食平衡、口味丰富、健康保健等方面考虑，科研人员在舱内栽培了5类25种植物，其中包括小麦、马铃薯、甘薯等粮食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、苋菜、小白菜等蔬菜作物，草莓和樱桃番茄等水果植物，铁皮石斛、辣木等功能植物。

 除受控生态生保技术外，试验还将对人与环境相互作用规律进行研究，主要包括长期密闭隔离状态下人类心理生理变化及相互作用、长期密闭环境对人体节律与睡眠规律影响、长期密闭环境下睡眠与情绪调节干预等方面研究，对我国空间站任务中航天员心理支持与评价、生活物资配置与管理等项目进行试验验证。

5. “绿航星际”实验对火星基地的建设能提供哪些参考？

火星基地可以模拟“绿航星际”，根据生态学原理，通过培养动植物、建立废水废物处理系统和大气调控系统等，获得人类生存所需的氧气、水、食物。

（四）课后探究

假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区，从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案，并画出示意图。

三、课堂小结

火星表面环境恶劣，人类很难生存，或许可以尝试在密闭的人造环境张生存。封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，恰好就是在模拟地球表层大气圈、水圈、生物圈。如火星并不具备人类生存的条件，可以尝试制造人造可循环的封闭环境，“绿航星际”基于生态学原理实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系，减少地面物资补给需求，为人类走向火星打开了新局面。

课后作业

假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区，从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案。最后画示意图，把不同站区对接起来，形成一个完整的火星基地。

板书设计

一、火星概况

二、火星上是否具备人类生存的条件

三、绿航星际

教学反思

适宜的条件，如火星也是围绕太阳运行、绕轴自转的行星，火星到太阳的距离与地球接近，宇宙环境安全，有大气层，有大量的水等。

　　不适宜的条件：

　　大气：火星的大气层极薄，这就意味着航天器在火星表面下降的过程中，空气阻力在减速上不会起到多大作用，这也意味着火星上缺乏供人类呼吸的氧气。

　　温度：火星上的平均气温华氏零下52度，冬天两极的温度，更是低到华氏零下225度，所以火星大部分地区都是四季严寒的状态。

　　液态水：严寒的气温无法存在液态水。

　　恶劣的环境：火星上还经常有非常严重的超级大沙尘暴，大风也不是人类能直接抵抗的。火星上没有食物来源，还需要承受住强烈的宇宙射线。

这些知识点的总结要求学生完成，锻炼学生的归纳总结的能了！