高中地理新湘教版第1章第1節(jié)地球的宇宙環(huán)境學(xué)案

第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境【熱點鏈接】2020年3月10日，我國首次火星探測任務(wù)無線聯(lián)試在北京航天飛行掌握中心圓滿完成。這次試驗充分驗證了探測器與地面系統(tǒng)的接口匹配性和全都性，為中國飛船登陸火星打下了堅實根底。依據(jù)科學(xué)家的測算，每隔約26個月，會有一段時間是放射火星探測器的最正確窗口期。打算最正確窗口期的關(guān)鍵因素是什么？提示火星與地球的位置關(guān)系。地球和火星繞日公轉(zhuǎn)，每隔約26個月，地球會運行到與火星最近的位置，此時是放射火星探測器的最正確窗口期。課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)定位運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境。水平1：通過觀看影像資料，識別主要天體類型；通過地理資料，歸納地球的一般性和特別性的含義。水平2：通過圖表資料，歸納主要天體的特征，說明天體系統(tǒng)的層級關(guān)系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星運動特征和結(jié)構(gòu)特征。水平3：依據(jù)圖表資料，推斷天體類型，描述天體特征，繪制天體系統(tǒng)層次圖，分析說明宇宙探究的意義。水平4：通過圖表資料，探討存在生命的地理條件，探討行星運動特征的形成機制。人地協(xié)調(diào)觀：通過探討地球的宇宙環(huán)境對人類活動的影響，結(jié)合宇宙垃圾的危害，指出合理開發(fā)利用宇宙資源的途徑，樹立節(jié)省資源、愛護環(huán)境的觀念。綜合思維：分析行星運動特征，探討存在生命的條件。區(qū)域認知：運用地理位置的理論，描述地球在宇宙中的位置。地理實踐力：觀看星空，識別主要天體，說明其所屬的天體系統(tǒng)。一人類對宇宙的熟悉1.宇宙：宇宙是全部時間、eq\x(\s\up1(01))空間和物質(zhì)的總和，是物質(zhì)世界的整體。2．可觀測宇宙：天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測到的有限宇宙，叫作“eq\x(\s\up1(02))可觀測宇宙〞或“eq\x(\s\up1(03))宇宙〞。其半徑約eq\x(\s\up1(04))137億光年。3．光年：是天文學(xué)中的eq\x(\s\up1(05))距離單位。二多層次的天體系統(tǒng)1．天體和天體系統(tǒng)的含義(1)天體：宇宙中的eq\x(\s\up1(01))恒星、星云、eq\x(\s\up1(02))行星、衛(wèi)星等各種物質(zhì)，通稱天體。(2)天體系統(tǒng)：運動著的天體因相互eq\x(\s\up1(03))吸引和相互eq\x(\s\up1(04))繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。2．銀河系和河外星系共同點主要由eq\x(\s\up1(05))恒星等比擬大的天體組成關(guān)系eq\x(\s\up1(06))級別相同的恒星系統(tǒng)聯(lián)系兩者都是星系，全部星系合在一起，構(gòu)成了最高一級的天體系統(tǒng)，稱為eq\x(\s\up1(07))可觀測宇宙3.太陽系(1)組成由eq\x(\s\up1(08))太陽、eq\x(\s\up1(09))行星、矮行星和eq\x(\s\up1(10))衛(wèi)星，以及eq\x(\s\up1(11))小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)等太陽系小天體組成。(2)八大行星的分類①地內(nèi)行星、地外行星：以Ceq\x(\s\up1(12))地球的軌道為界，常把Aeq\x(\s\up1(13))水星、Beq\x(\s\up1(14))金星叫地內(nèi)行星，Deq\x(\s\up1(15))火星、Eeq\x(\s\up1(16))木星、Feq\x(\s\up1(17))土星、Geq\x(\s\up1(18))天王星和Heq\x(\s\up1(19))海王星叫地外行星。②巨行星：Eeq\x(\s\up1(20))木星、Feq\x(\s\up1(21))土星。③遠日行星：Geq\x(\s\up1(22))天王星、Heq\x(\s\up1(23))海王星。(3)八大行星的運動特征同向性：繞日公轉(zhuǎn)方向都是eq\x(\s\up1(24))自西向東。eq\x(\s\up1(25))近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道近似eq\x(\s\up1(26))圓形。共面性：軌道面大體在eq\x(\s\up1(27))同一平面上。4．地月系(1)主要天體：eq\x(\s\up1(28))地球和月球。(2)月球的運動特征：月球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)的方向和周期完全eq\x(\s\up1(29))一樣。1.推斷正誤。(1)光年是時間單位。(×)(2)天空中漂移的云朵、飛行的飛機屬于天體。(×)2．以下天體系統(tǒng)中不包括火星的是()A．地月系B．太陽系C．銀河系D．可觀測宇宙答案A解析地月系包括地球和月球?；鹦遣粚儆诘卦孪?。3．任何天體之間都能構(gòu)成天體系統(tǒng)嗎？提示天體之間要構(gòu)成天體系統(tǒng)，必需同時具備兩個條件，即“兩要〞：一要相互吸引，二要相互繞轉(zhuǎn)。只吸引不繞轉(zhuǎn)不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。三特別行星——地球1.表現(xiàn)：在地球上產(chǎn)生了目前所知道的唯一的eq\x(\s\up1(01))高級才智生命——人類。2．存在生命的根本條件(1)充分的eq\x(\s\up1(02))水分。(2)恰到好處的eq\x(\s\up1(03))大氣厚度和eq\x(\s\up1(04))大氣成分。(3)相宜的太陽光照和eq\x(\s\up1(05))溫度范圍。1.推斷正誤。(1)在太陽系行星中，地球的外觀和所處的位置都比擬一般。(√)(2)太陽系中各大星系各行其道，互不干擾，所以地球上具有生命存在。(×)2．能夠證明地球是太陽系中的一顆特別行星的是()A．地球上擁有相宜生物生存的溫度條件、大氣條件和液態(tài)水B．地球恰好位于太陽系的中心位置C．只有地球處在一個比擬穩(wěn)定和平安的宇宙環(huán)境中，利于生命形成、開展D．地球是太陽系中唯一有衛(wèi)星繞轉(zhuǎn)的大行星答案A解析地球具有生命存在的條件是其特別性的表現(xiàn)。3．太陽系外行星存在生命所需的必要條件有哪些？提示該行星與其恒星距離適中，存在液態(tài)水，具有相宜的溫度和大氣。主題探究天體與天體系統(tǒng)材料一北京時間2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)星放射中心用三號乙運載，勝利放射北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星(北斗三號第29顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星)。衛(wèi)星順當(dāng)進入預(yù)定軌道。上圖為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星放射景觀圖。材料二以下圖為天體系統(tǒng)示意圖。據(jù)此探究以下問題：(1)圖片中的北斗衛(wèi)星是否屬于天體？請說出推斷依據(jù)。(2)進入預(yù)定軌道的北斗衛(wèi)星將和哪個天體組成天體系統(tǒng)，與該天體系統(tǒng)同級的天體系統(tǒng)名稱是什么？(3)推斷材料二中四個天體系統(tǒng)名稱。(4)作為天體，地球和太陽的本質(zhì)區(qū)分是什么？[成果展現(xiàn)](1)不屬于。該衛(wèi)星沒有進入宇宙空間，還是地球的附屬物，不是宇宙間的物質(zhì)。(2)地球。地月系。(3)甲—可觀測宇宙，乙—銀河系，丙—太陽系，丁—地月系。(4)太陽屬于恒星，體積和質(zhì)量大，能自身發(fā)光。地球?qū)儆谛行牵w積和質(zhì)量小，不能自身發(fā)光，靠反射太陽光發(fā)亮。1．天體的推斷(1)天體的推斷一看位置：它是不是位于地球的大氣層之外，存在于宇宙中。進入大氣層、落回地球、地表的物體不是天體。二看實質(zhì)：它是不是宇宙間的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不屬于天體。三看運轉(zhuǎn)：它是否在肯定的軌道上單獨運動，依附在天體上運行的物質(zhì)不屬于天體。例如，推斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。(2)天體類型的推斷據(jù)天體的結(jié)構(gòu)特征和運動特征推斷天體類型。2．天體系統(tǒng)的層次與推斷(1)天體系統(tǒng)的推斷推斷天體系統(tǒng)的條件：相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)。如地球和月球構(gòu)成天體系統(tǒng)，北斗七星沒有構(gòu)成天體系統(tǒng)。(2)天體系統(tǒng)的層次根本方法：據(jù)中心天體和繞轉(zhuǎn)特征推斷。北京時間2020年1月16日11時02分，我國在酒泉衛(wèi)星放射中心使用快舟一號甲運載，勝利將第一顆5G衛(wèi)星放射升空，衛(wèi)星順當(dāng)進入預(yù)定軌道。2月16日，衛(wèi)星通信測試勝利。以下圖為5G衛(wèi)星模擬圖。完成(1)～(2)題。(1)屬于天體的是()A．進入軌道的5G衛(wèi)星 B．別離后的C．放射前的5G衛(wèi)星 D．別離前的(2)與圖示天體系統(tǒng)級別相同的是()A．地月系 B．太陽系C．銀河系 D．可觀測宇宙[科學(xué)思維]天體和天體系統(tǒng)的分析思路類題透析思路點撥天體的推斷天體是eq\x(\s\up1(01))宇宙間物質(zhì)的存在方式，附著于某天體的物體eq\x(\s\up1(02))不屬于天體。eq\x(\s\up1(03))進入軌道的5G衛(wèi)星屬于天體。天體系統(tǒng)的推斷依據(jù)eq\x(\s\up1(04))中心天體和繞轉(zhuǎn)特點推斷。圖示天體系統(tǒng)的中心天體為eq\x(\s\up1(05))地球，與其級別相同的天體系統(tǒng)為eq\x(\s\up1(06))地月系。[答案](1)A(2)A主題探究特別行星——地球2019年11月18日，討論人員在英國?自然·天文學(xué)?雜志上發(fā)表報告稱，首次在木星衛(wèi)星木衛(wèi)二的大氣中檢測到水，為木衛(wèi)二冰面數(shù)英里之下可能存在海洋供應(yīng)了證據(jù)。木衛(wèi)二是科學(xué)家查找外星生命的主要目標(biāo)，由于它可能為生命供應(yīng)了宜居環(huán)境：其厚約10千米的冰殼下，是一個超過100千米深的液態(tài)水海洋。木衛(wèi)二的直徑為3138千米，質(zhì)量缺乏地球的1/100。右圖為木衛(wèi)二模擬圖。據(jù)此探究以下問題：(1)為什么要證明木衛(wèi)二上存在海洋？(2)與地球相比，木衛(wèi)二存在生命的不利條件是什么？(3)試比擬木星、地球的結(jié)構(gòu)特征。[成果展現(xiàn)](1)木衛(wèi)二存在生命需要具備與地球相像的條件，包括溫度、大氣、液態(tài)水等。假設(shè)木衛(wèi)二上存在海洋，那么具備了存在生命的條件之一。(2)木衛(wèi)二距太陽較遠，外表溫度低；木衛(wèi)二體積、質(zhì)量較小，大氣層淡薄。(3)木星屬于巨行星，距太陽距離遠，體積和質(zhì)量大，密度??；地球?qū)儆陬惖匦行?，體積和質(zhì)量小，密度大。1．地球的一般性的推斷——據(jù)運動特征和結(jié)構(gòu)特征推斷(1)運動特征(2)結(jié)構(gòu)特征地球在距日遠近、質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、外表溫度等方面與其他類地行星相像。如以下圖所示：2．地球的特別性——存在生命的行星(1)地球存在生命的外部條件外部條件主要是針對地球所在天體系統(tǒng)的宇宙環(huán)境而言。(2)地球存在生命的自身條件自身條件主要是指相宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。據(jù)天文學(xué)家推算，2020年有屢次行星沖日天文奇觀。如7月14日木星沖日，7月21日土星沖日，10月14日火星沖日。以下圖為火星沖日形成示意圖。完成(1)～(2)題。(1)“火星沖日〞時，太陽、地球、火星消失了圖示位置特征，表達了太陽系行星運動的()A．同向性 B．近圓性C．共面性 D．連續(xù)性(2)火星雖然有適合生命存在的物質(zhì)，但目前仍舊沒有發(fā)覺生命存在，其緣由最可能是()A．火星體積、密度較小 B．火星上沒有液態(tài)水C．火星外表溫度高 D．火星上沒有大氣[科學(xué)思維]地球的一般性和特別性的分析思路類題透析思路點撥一般性結(jié)構(gòu)特征：八大行星分為eq\x(\s\up1(01))類地行星、巨行星和遠日行星；運動特征：行星運動具有共面性、近圓性和eq\x(\s\up1(02))同向性。圖示火星、地球與太陽位于同一條直線上，表達了行星運動的eq\x(\s\up1(03))共面性。特別性存在生命的條件包括平安的eq\x(\s\up1(04))宇宙環(huán)境和相宜的自身條件(溫度、eq\x(\s\up1(05))液態(tài)水和大氣)。與地球相比，火星外表溫度eq\x(\s\up1(06))低，大氣eq\x(\s\up1(07))淡薄，eq\x(\s\up1(08))無液態(tài)水。[答案](1)C(2)B教材活動巧點撥[教材第8頁探究]思路點撥1.我們看到的銀河是橫跨在星空中的一條乳白色光帶，它并不是銀河系的全貌，而是銀河系的一局部。2．略。[教材第10頁活動]思路點撥億光年。9.4605×1012千米/光年×137億光年≈×1023千米。2．約500秒。約×1014倍。[教材第14～15頁活動]思路點撥1.為了清楚地觀看月相，應(yīng)選擇在空曠、建筑物少，并且四周強光較少的地方，在家的同學(xué)可選擇樓頂或野外高崗，在學(xué)校的同學(xué)可選擇操場。2．觀看月相(見以下圖)。3．本實踐活動主要讓我們觀看和記錄月亮的出沒時間，在天空中的方位、地平高度、亮面凸出方向、觀看日期和時間等內(nèi)容。下面供應(yīng)一些資料，以便于同觀看結(jié)果相對比，看一看是不是全都。月相新月上弦月滿月下弦月日期初一初七、初八十五、十六二十二、二十三同太陽出沒比擬同升同落遲升后落此起彼落早升先落月出早晨正午黃昏半夜月落黃昏半夜早晨正午夜晚見月情形徹夜不見半圓、上半夜、西天一輪明月通宵可見半圓、下半夜、東天月面(亮面)朝向—半圓朝西一輪明月半圓朝東4．見第3題。5．結(jié)合自身實踐，聯(lián)系相關(guān)學(xué)問答復(fù)即可。[教材第15～16頁活動]思路點撥1.(1)地球與太陽的距離適中，使地球外表溫度相宜；地球內(nèi)部放射性元素衰變致熱和原始地球重力收縮，使地球內(nèi)部溫度上升，結(jié)晶水汽化，最終形成原始海洋，使地球上有液態(tài)水的存在；地球的體積和質(zhì)量適中，其引力可以使大量氣體聚集在地球四周，形成厚厚的大氣層。(2)除地球外，太陽系的其他行星中有可能存在生命的是火星。理由：火星的結(jié)構(gòu)特征、運動特征、與太陽的距離、外表溫度等與地球最接近或類似。(3)假設(shè)太陽的光照條件變得不穩(wěn)定，地球溫度將變得不穩(wěn)定，過冷或過熱，將不適合地球上的生物生存；假設(shè)太陽突然消逝，地球溫度突然下降，也將變得不適合生物生存。2．此題考查同學(xué)的實踐力量，可任選一種方式完成該活動。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1人地協(xié)調(diào)觀與區(qū)域認知宜居帶是指一顆恒星四周相宜生命存在的抱負區(qū)域，以下圖陰影區(qū)域為太陽系的宜居帶分布圖。完成1～3題。1．位于太陽系宜居帶的星球除地球外還有()A．火星 B．木星C．金星 D．水星答案A解析讀圖，依據(jù)太陽系行星分布規(guī)律，位于太陽系宜居