学年地理新教材湘教版必修第一册学案第1章 第1节 地球的宇宙环境.docx
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学年地理新教材湘教版必修第一册学案第1章第1节地球的宇宙环境
第一节 地球的宇宙环境
课程标准
核心素养目标
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
1.结合材料,分析地球或其他天体存在生命的条件。
(综合思维)
2.通过不同级别天体系统的关系图,能够描述地球在宇宙空间中的位置。
(区域认知)
3.结合具体情况开展天文观测,认识天体和天体系统。
(地理实践力)
4.树立合理开发利用宇宙环境资源、保护地球宇宙环境的意识。
(人地协调观)
一、人类对宇宙的认识
1.光年
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9.4605×1012千米。
2.宇宙
(1)含义:
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:
指人类已经观测到的有限宇宙,其半径约为137亿光年。
[特别提醒] 随着人类技术的发展,宇宙探测水平会不断提高,“可观测宇宙”的范围也会不断扩大。
二、多层次的天体系统
1.天体和天体系统
(1)天体:
宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质通称为天体。
(2)天体系统
①形成:
运动着的天体因互相吸引和互相绕转形成了多层次的天体系统。
②层次
可观测宇宙
2.银河系和河外星系
(1)银河系主要有恒星和星云两类基本天体。
(2)河外星系:
与银河系级别相同,与银河系共同组成可观测宇宙。
3.太阳系和地月系
(1)太阳系(读上图)
①组成:
太阳、围绕太阳运行的行星、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等。
②八颗行星的位置:
A水星,B金星,C地球,D火星,E木星,F土星,G天王星,H海王星。
(2)地月系:
由地球与其卫星月球组成。
[图表点拨] 教材第10页图1-3,该图展示出:
(1)天体系统具有层次性。
(2)天体系统的级别由高到低依次是可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系。
[特别提醒]
(1)天体可分为自然天体(如恒星、行星等)和人造天体(如在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船等)。
(2)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。
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。
(3)火星、木星、土星、天王星、海王星与它们的卫星也组成类似于地月系的天体系统。
三、特殊行星——地球
1.表现:
地球是目前所知道的唯一存在高级智慧生命的星球。
2.地球存在生命的基本条件
(1)充足的水分。
(2)恰到好处的大气厚度和大气成分。
(3)适宜的太阳光照和温度范围。
(1)在轨运行的“天宫二号”是天体。
( )
(2)可观测宇宙就是整个宇宙。
( )
(3)八大行星的运行轨道都位于同一平面上。
( )
(4)地球是宇宙中唯一有生命物质存在的天体。
( )
(5)八大行星中,地内行星与地外行星比较,其特点是( )
A.质量较大 B.平均密度较低
C.都有卫星但卫星较少D.表面温度较高
提示:
(1)√ 在轨运行的“天宫二号”已经进入地球之外的宇宙空间,成为宇宙中的物质存在形式,是天体。
(2)× 可观测宇宙是目前人类所能观测到的宇宙部分,随着科技的发展,可观测宇宙的范围会不断扩大。
(3)× 八大行星绕日公转轨道面接近在同一个平面上,但并不完全在同一平面上。
(4)× 太阳系中的地球,是迄今为止我们所知道的宇宙中唯一存在智慧生命的天体。
(5)D [地外行星包括火星、木星、土星、天王星和海王星。
其中木星和土星最大的特点是质量和体积都大,密度小,卫星多;地内行星包括水星和金星,都没有卫星;地内行星由于距离太阳较近,表面温度较高。
]
天体和天体系统
2019年6月25日2时9分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第46颗北斗导航卫星。
该卫星是北斗三号系统的第21颗组网卫星、第2颗倾斜地球同步轨道卫星。
2020年北斗全球系统将全面建成。
问题1 (区域认知)在发射架上等待发射的北斗卫星是天体吗?
发射成功后的北斗卫星是天体吗?
提示:
还未发射的北斗卫星仍属于地球的一部分,因此不是天体;而发射成功后的北斗卫星已经进入太空、环绕地球运行,已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行,因此是天体。
问题2 (综合思维)北斗卫星组网运行期间,其与地球能构成天体系统吗?
为什么?
提示:
能。
因为北斗卫星围绕地球运行,二者互相吸引、互相绕转,因此构成天体系统。
[归纳提升]
1.天体的判断方法
一看其是否位于地球大气层之外。
例如:
宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回地面就不是天体了。
二看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的轨道运行。
三看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。
例如:
月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
例如:
判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
2.天体系统的判断
(1)天体之间能否构成天体系统
必须同时具备两个条件,即“二要”:
一要互相吸引,二要互相绕转。
只吸引不绕转不能构成天体系统。
例如:
月球绕地球运转,形成地月系;北斗七星各恒星之间没有互相绕转关系,就不能形成天体系统。
(2)天体系统级别的判定
天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。
1.宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。
据此回答
(1)~
(2)题。
(1)下列属于天体的是( )
①哈雷彗星、流星体 ②月球、星云 ③航天飞机、陨石
④恒星、待发射的航天飞机
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
(2)下列概念中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—海王星
B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球
D.太阳—地球—哈雷彗星
(1)B
(2)C [第
(1)题,陨石和待发射的航天飞机属于地球的附属物,不能称为天体;而哈雷彗星、流星体、月球、星云和恒星等都属于自然天体。
第
(2)题,A项中木星和海王星为并列关系;B项虽具有从属关系,但银河系包含太阳系;D项没有从属关系。
]
地球是太阳系中的一颗普通行星
2016年1月,天文学家宣布他们发现了太阳系中可能存在“第九大行星”的证据。
这可能是一个像海王星大小的行星,其轨道周期为1.5万年左右。
科学家尚未直接观测到这颗行星,而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的,此后他们还发现了这颗行星存在的更多迹象。
现在,几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。
问题1 (地理实践力)推测这颗行星绕日公转的运动特征,并依据其距日远近、大小等特征判断其可能属于哪类行星?
提示:
运动特征:
绕日公转的方向具有同向性,绕日公转的轨道面具有共面性,绕日公转的轨道形状具有近圆性。
可能属于远日行星、地外行星。
问题2 (综合思维)为什么说地球是一颗普通的行星?
提示:
从行星的物理属性上看,地球是太阳系中一颗普通的行星,具体表现:
①都是本身不发光、不透明的近似球状的天体;②运动特征与其他行星一致,具有同向性、共面性、近圆性等特征;③在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。
[归纳提升]地球的普通性表现
地球是一颗普通的行星,主要原因在于它与其他行星具有很大的相似性,具体表现如下:
(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、自转和公转周期等结构特征方面与其相邻的行星相似。
包括的行星
距日远近
表面温度
质量
体积
平均密度
类地
行星
水星、金星、地球、火星
近
高
小
小
大
巨行星
木星、土星
中
中
大
大
小
远日
行星
天王星、海王星
远
低
中
中
中
图示法记忆太阳系行星分类及物理特性
2.读火星、木星、天王星数据比较表(以地球数据为1),回答
(1)~
(2)题。
质量
体积
公转周期
自转周期
火星
0.11
0.15
1.90
1.00
木星
317.94
1316.00
11.80
0.40
天王星
14.63
65.20
84.00
0.70
(1)地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是( )
A.地球B.火星
C.木星D.天王星
(2)火星与地球最相近的是( )
A.质量B.体积
C.自转周期D.公转周期
(1)A
(2)C [第
(1)题,密度等于质量与体积之比,结合表中数据可知,四行星中密度最大的是地球。
第
(2)题,由表中数据可知,火星与地球最相近的是自转周期。
]
地球的特殊性——存在生命的行星
2015年NASA的研究团队让我们对火星有了进一步的认识:
7月,发现火星上有水合盐类,证实火星上有液态水的存在,而液态水是生命存在的关键;10月,发现火星之前可能存在一个持续了万年的湖泊;11月,发现被太阳风吹走的火星大气。
问题1 (地理实践力)根据生命起源的条件及材料内容,你认为火星上可能存在生命吗?
为什么?
提示:
可能。
因为火星上有液态水,液态水是生命存在的关键证据。
不可能。
因为发现的是水合盐类,不是真正的液态水,同时没有适合生物呼吸的大气条件,气温也比较低。
(回答其中一种观点即可)
问题2 (综合思维)火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个方面?
提示:
安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。
[归纳提升]地球上存在生命的条件分析
在太阳系的八大行星中,地球是太阳系中唯一一颗存在生命的行星,这与地球所处的宇宙环境,以及地球自身的条件密切相关,具体如下:
(1)宇宙环境——“一安全”“一稳定”
“一安全”——安全的宇宙环境:
太阳系中,大、小行星各行其道,互不干扰。
“一稳定”——稳定的太阳光照:
亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
(2)自身条件——“三个适中”
生命存在条件问题的分析思路
此类题目的解答可以通过知识的迁移,类比地球上存在生命的条件来获得分析思路,具体如下:
3.下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。
(“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)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
(1)~
(2)题。
(1)在这个宜居带中,之所以可能出现生命,主要影响因素是( )
A.适合生物生存的温度
B.宇宙辐射的强度
C.行星的体积
D.适宜呼吸的大气
(2)宜居地带还需要适于生物呼吸的大气层,大气层的存在主要取决于( )
A.日照条件稳定
B.行星与太阳的距离适中
C.行星的体积、质量适中
D.有原始海洋
(1)A
(2)C [第
(1)题,行星与太阳之间的距离适中,使得行星上的温度适宜,利于生命的生存。
第
(2)题,行星上大气层的存在和行星的体积、质量适中有关,其引力正好吸引住了适合生物生存的大气。
]
太阳系模式图的判读
太阳系示意图
问题1 (综合思维)八大行星绕日公转的运动特征是什么?
提示:
同向性、近圆性、共面性。
问题2 (地理实践力)与其他行星相比,地球的运动特征方面有无特殊之处?
由此得到什么结论?
提示:
没有特殊之处。
地球是太阳系中一颗普通的行星。
问题3 (综合思维)八大行星中表面温度最高和最低的分别是哪个?
为什么?
提示:
水星表面温度最高,海王星表面温度最低。
距离太阳越近,温度越高;距离太阳越远,温度越低。
[读图方法]
1.整体太阳系模式图的判读
(1)看组成
按距日远近记忆八大行星,明确小行星带的位置,了解彗星彗尾的指向及长短的确定。
(2)看公转方向
若公转方向为逆时针,说明是从地球北极上空看地球公转;若公转方向为顺时针,说明是从地球南极上空看地球公转。
(3)看运动特征
八大行星运动特征为同向性、近圆性和共面性。
(4)看结构特征
八大行星按体积、质量、距日远近等特征分为类地行星、巨行星和远日行星。
(5)看生命物质存在的条件
①安全的宇宙环境;②有适宜的温度;③有适合生物生存的大气;④有液态的水。
2.局部太阳系模式图的判读(如图所示)
(1)看公转轨道弯曲方向
由上图所示,我们可知太阳位于图的右侧。
(2)看行星名称
由上图所示中间轨道上的行星为地球,其右侧为金星,左侧为火星。
4.下图为太阳系八大行星的位置示意图。
读图,回答
(1)~
(2)题。
(1)图中①~⑧,分别表示地球和土星的是( )
A.②⑦ B.③⑥ C.③⑤ D.④⑤
(2)下列关于金星的叙述,正确的是( )
A.位于地球和火星之间
B.表面为非固态
C.自身能发光
D.表面平均温度比地球高
(1)B
(2)D [第
(1)题,太阳系八大行星由内向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,由此确定③为地球,⑥为土星。
第
(2)题,金星位于地球和水星之间,表面为固态,自身不发光,因距太阳比地球近,均温较高。
]
综合思维:
分析航天发射基地选择位置的条件
(1)纬度位置:
纬度越低,地球自转线速度越大,惯性离心力越大,可降低发射航天器的初速度,节省燃料;反之,会多消耗燃料。
(2)气候、气象条件:
气候干旱,降水稀少;天气晴朗,能见度高;要尽量选择晴朗天气多、大气污染轻、透明度高的地区。
(3)地形条件:
平坦开阔,地势相对较高。
平坦开阔利于地面设备跟踪观测,地势高则地球自转的线速度较大。
(4)地质条件:
地质稳定。
(5)水文条件:
少大河、湖泊。
(6)交通位置:
要有便利的交通条件,有利于大型设备的运输。
(7)人口密度条件:
航天基地最好布局在人口密度较小的地区,以保证安全。
阅读下面图文材料,回答相关问题。
文昌航天发射场是我国继酒泉、西昌、太原之后的第四个航天发射场,是中国首个滨海发射基地,也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。
下图为我国西昌和文昌卫星发射场地理位置分布比较图。
(1)试分析西昌航天发射场的优越条件。
(2)结合材料中的信息,说明我国在海南省文昌市选址建设航天发射场的理由。
[解析] 第
(1)题,从纬度位置、气候条件、交通等方面分析即可。
第
(2)题,从纬度位置、地球自转线速度、卫星使用寿命、海陆位置、地形地势条件等方面分析作答。
[答案]
(1)纬度较低;云雾少,大气透明度高;交通便利。
(2)海南省文昌市所处纬度低,地球自转线速度大,卫星容易发射升空,且利于延长卫星使用寿命;濒临海洋,地势开阔,便于对卫星的跟踪监测;海陆运输便利(对零部件的运输)。
[素养立意] 该题通过分析我国西昌和文昌两个发射基地的条件,考查了综合思维能力。
题组1 天体和天体系统
(生活中的地理)“太阳大,地球小,太阳带着地球跑;地球大,月亮小,地球带着月亮跑。
”重温儿时的童谣,结合下图,完成1~2题。
1.童谣中出现的天体,按先后顺序排列的是( )
A.恒星、行星、卫星B.恒星、小行星、流星
C.星云、恒星、行星D.恒星、行星、小行星
2.图中最低一级的天体系统的中心天体是( )
A.太阳B.地球
C.月球D.恒星
1.A 2.B [第1题,童谣中出现的天体有太阳(属于恒星)、地球(属于行星)、月球(属于卫星)。
第2题,图中的天体系统有太阳系和地月系两级,地月系是最低一级天体系统,地月系的中心天体是地球。
]
题组2 太阳系
地球是太阳系八大行星之一,下图是太阳系的局部图(M是地球的自然卫星),据此回答3~4题。
3.下列说法正确的是( )
A.P是太阳系的中心天体
B.M是银河系的组成部分
C.N是距离太阳中心的第三颗行星
D.Q是距离太阳最远的一颗行星
4.与N、P、Q相比,地球上有利于生命物质存在的优越条件是( )
A.阳光照射一直比较稳定
B.有自然卫星M的存在
C.表面温度适合生物的生存
D.有丰富的二氧化碳气体
3.B 4.C [第3题,根据与地球的位置关系,可以判断N是水星,P是金星,M是月球,Q是火星;M属于银河系。
第4题,B和D选项中的条件不是地球存在生命物质的条件;A选项中的条件对N、P、Q来说也是存在的。
]
题组3 地球
地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
根据所学知识完成5~6题。
5.地球的普通性主要表现在( )
A.从运动特征看,地球与水星、金星、火星很相似,自转周期较短
B.从结构特征看,地球的体积和质量适中,比巨行星小,比远日行星大
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