1.1地球的宇宙環(huán)境（教學設(shè)計）高一地理同步高效課堂（人教版2019必修一）

第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境（教學設(shè)計）年級高一年級科目地理課題第1節(jié)地球的宇宙環(huán)境教材分析本節(jié)內(nèi)容為人教版必修第一冊第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境，本節(jié)教材重點落實課程標準中“描述地球的宇宙環(huán)境”這一內(nèi)容。基于此，本節(jié)教材在組織內(nèi)容時，用“地球在宇宙中的位置”和“行星地球”兩個標題來具體落實課程標準的要求。前者重在“談天”，后者重在“說地”?！罢勌臁笔菫榱恕罢f地”，即天體系統(tǒng)層次的劃分是為了說明地球的位置。對地球而言，最直接和最主要的影響來自太陽。因此描述地球的宇宙環(huán)境更多是圍繞地球在太陽系中所處的位置來進行的。因此，由宏觀（可觀測宇宙）到微觀（太陽系）認識地球所處位置與宇宙環(huán)境是本節(jié)內(nèi)容的主線。學情分析學生對于宇宙、太陽系等是充滿了好奇與探索欲的，目前各類科幻影片層出不窮，學生對宇宙也有了一定的了解和認知，但這種認知不一定準確、科學。因此本節(jié)在教學時可利用學生的好奇心與探索欲引入課題，然后將客觀的、科學的宇宙知識傳遞給學生。本節(jié)中關(guān)于宇宙、天體與天體系統(tǒng)等知識對學生來說難度較小，難度較大的是對地球存在生命的條件的分析，這一部分內(nèi)容要給學生足夠的材料，引導(dǎo)學生深入思考，地球存在生命的宇宙環(huán)境和自身條件。教學目標課程標準：運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境。教學目標：1、結(jié)合圖文、視頻材料，了解宇宙并認識宇宙中的天體，學會辨別天體的方法。（區(qū)域認知、綜合思維）2、繪制天體系統(tǒng)示意圖，描述地球的宇宙中的位置。（區(qū)域認知、綜合思維）3、運用圖文資料，分析地球上存在生命的宇宙環(huán)境和自身條件。（區(qū)域認知、人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維）教學重難點分析地球上存在生命的宇宙環(huán)境和自身條件。教學過程教學內(nèi)容教師活動設(shè)計思路情境導(dǎo)入觀看視頻：《流浪地球》片段在科幻小說《流浪地球》中，劉慈欣描述了因為太陽氦閃導(dǎo)致太陽系不宜居，人類將整個地球推動，逃離太陽系泊入比鄰星軌道的故事。根據(jù)天文學家的觀測結(jié)果，比鄰星距離地球大約4.2光年，這個距離在宇宙尺度下已經(jīng)是非常小的了。通過電影片段導(dǎo)入新課，吸引學生興趣，并引出探索宇宙的話題（3分鐘）任務(wù)一：宇宙中有什么？【小組合作】1、比鄰星距離地球有多遠？宇宙有多大？2、泊入比鄰星軌道的過程中，可能遇到哪些宇宙中的天體？學生答案參考：問題1：比鄰星距離地球約4.2億光年，宇宙是無邊無際的。教師講解：上下四方曰宇，古往今來曰宙，宇是空間，宙是時間。宇宙是無邊無際的空間和無始無終的時間。材料：2016年3月4日，人類宇宙觀測距離記錄再次被哈勃望遠鏡刷新，成功捕捉到了距離地球達134億光年的GN-z11星系發(fā)出的微光。這個名為GN－z11的星系是一個異常明亮的“嬰兒星系”，位于大熊星座方向。材料：視頻哈勃望遠鏡的貢獻學生答案參考：問題2：可能會遇到行星、彗星、衛(wèi)星等。教師講解：星云：由氣體和塵埃組成，呈云霧狀。體積大、質(zhì)量大、密度小。恒星：由炙熱氣體組成，能自己發(fā)光的球狀天體。太陽是離地球最近的恒星。行星：環(huán)繞恒星運行的球狀天體。本身不發(fā)光，靠反射恒星的光而發(fā)亮。衛(wèi)星：取環(huán)衛(wèi)運行之意，環(huán)繞行星運轉(zhuǎn)。自身不發(fā)光，靠反射恒星的光而發(fā)亮。月球是地球的天然衛(wèi)星。彗星：中文俗稱“掃把星”，拖著一條彗尾。圍繞恒星運行。流星體：星際空間數(shù)量眾多的塵粒和固體小塊。數(shù)量眾多，大小不一。材料：2024年5月3日，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌發(fā)射場發(fā)射，之后準確進入地月轉(zhuǎn)移軌道。6月2日嫦娥六號成功著陸在月球背面，開啟人類探測器首次在月球背面實施的采樣任務(wù)，即將“蟾宮挖寶”。【自主學習】嫦娥六號是天體嗎？學生答案參考：發(fā)射前：不是；進入太空：是；著陸月球后：不是。教師講解：天體的條件：①地球大氣層外②在宇宙獨立運行小結(jié)提升1：天體本環(huán)節(jié)主要依靠自主學習和小組合作的形式，學生能夠認清楚宇宙及其中的物質(zhì)特點（時長12分鐘）任務(wù)二：地球在宇宙中的什么位置？【自主學習】根據(jù)左邊歌謠，在右圖中畫出太陽、地球、月球相互運動示意圖。太陽大，地球小，地球繞著太陽跑；地球大，月亮小，月亮繞著地球跑?！拘〗M合作】宇宙中天體眾多且大多都在不斷運動之中，它們是如何共存的？學生答案參考：宇宙中的天體相互吸引，相互繞轉(zhuǎn)，體積質(zhì)量大的天體吸引體積質(zhì)量小的天體圍繞其運轉(zhuǎn)，體積質(zhì)量小的吸引體積質(zhì)量更小的天體，形成一級一級的天體系統(tǒng)。教師講解：地月系：由地球的月球組成，月球圍繞地球運轉(zhuǎn)。太陽系：由太陽和圍繞它運行的行星、彗星小行星等組成。銀河系：宇宙中的一個星系，包含眾多的恒星，其中一個是太陽。河外星系：除銀河系以外宇宙中的其他星系?？捎^測宇宙：目前人類可以觀測到的宇宙，由數(shù)量龐大的星系組成?！咀灾鲗W習】1、太陽系中有幾大行星？距離太陽由近到遠如何排列？2、小行星帶位于哪里？3、地球與太陽系其他行星和相比有何異同？學生答案參考：問題1：太陽系一共有八大行星，距離太陽由近到遠依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。問題2：小行星帶位于火星和木星之間。本環(huán)節(jié)主要通過小組合作和自主學習的方式，充分發(fā)揮學生的主動性，調(diào)動學生的積極性，學生對天體系統(tǒng)的形成和太陽系有更加深入的認識，進一步認識到地球是太陽系中一顆普通的恒星（設(shè)計時長12分鐘）問題3：相同點：地球與其他行星相比，體積和質(zhì)量沒有特殊，與其他行星相似，圍繞太陽進行的公轉(zhuǎn)運動也與其他行星相似。不同點：地球是目前唯一已知存在生命，尤其是存在高級智慧的天體。小結(jié)提升2：天體系統(tǒng)與太陽系任務(wù)三：人類在宇宙中還能投奔誰？【小組合作】地球泊入比鄰星軌道就一定適宜人類生存嗎，討論地球上存在生命要滿足什么條件？學生答案參考：不一定適宜人類生存，地球上存在生命是因為地球上有水、空氣和適宜的溫度。材料：在電影《流浪地球》中，因為太陽氦閃導(dǎo)致太陽系不宜居，人類計劃將整個地球推動，逃離太陽系泊入比鄰星軌道。太陽及太陽系對地球上生命的存在具有重要意義。教師講解：地球上存在生命的宇宙環(huán)境是①八大行星各行其道互不干擾，宇宙環(huán)境安全；②太陽光照穩(wěn)定。本環(huán)節(jié)主要探究地球存在生命的條件，給出足夠的材料，引導(dǎo)學生根據(jù)材料討論，得出答案并在全班展示交流，最后教師總結(jié)。（10分鐘）教師講解：地球上存在生命是因為地球與太陽距離適中，有適宜的溫度，因此地球上有液態(tài)水存在。教師講解：地球上存在生命是因為地球體積質(zhì)量適中，有適宜的大氣。小結(jié)提升：地球存在生命的條件拓展探究：比鄰星系真的適合人類生存嗎？《三體》小說發(fā)表的時候，人們還不知道比鄰星周圍是否真的有行星存在。直到2016年，天文學家才在它周圍發(fā)現(xiàn)了一顆行星，那就是比鄰星b。比鄰星b是一顆超級地球，也就是質(zhì)量比地球大的巖石行星。有趣的是，它恰好位于宜居帶內(nèi)，也就是說，它表面的溫度是允許液態(tài)水存在的，這也引起了人們對這里生命的遐想。本環(huán)節(jié)根據(jù)本節(jié)主情境給出拓展探究問題，學生課后探究，提升學生創(chuàng)新能力。（1分鐘）課堂演練2022年6月5日10時44分，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，約577秒后，神舟十四號載人飛船與火箭成功分離，進入預(yù)定軌道，繞地球飛行，順利將陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員送入太空，發(fā)射取得圓滿成功。據(jù)此，完成下面小題。1．距離運行中的神州十四號最近的恒星是（

）A．太陽 B．火星 C．地球 D．月球2．進入太空的神舟十四號載人飛船所屬的最低級別天體系統(tǒng)是（

）A．可觀測宇宙 B．河外星系 C．銀河系 D．地月系3．神州十四號載人飛船（

）A．發(fā)射前與發(fā)射成功后都是天體 B．發(fā)射前不是天體，發(fā)射成功后是天體C．發(fā)射前與發(fā)射成功后都不是天體 D．發(fā)射前是天體，發(fā)射成功后不是天體【答案】1．A2．D3．B【解析】1．神舟十四號飛船繞地球公轉(zhuǎn)，飛船和地球都位于太陽系，因此距離神舟十四號飛船最近的恒星是太陽，A正確；火星、地球均為行星，BC錯誤；月球為衛(wèi)星，D錯誤。故選A。2．運行在太空中的“神舟十四號”載人飛船繞地球公轉(zhuǎn)，屬于地球的衛(wèi)星，屬于地月系的一部分，地月系屬于太陽系，太陽系屬于銀河系，銀河系與河外星系同屬可觀測宇宙。因此它們所屬的最低一級天體系統(tǒng)是地月系。綜上所述，D正確，ABC錯誤，故選D。3．“神舟十四號”載人飛船發(fā)射前在地球上，不屬于天體；發(fā)射成功后有獨立的運行軌道，屬于天體。綜上所述，B正確，ACD錯誤。故選B。【點睛】天體的判斷依據(jù)——“三看”：一是看它是不是位于地球大氣層之外，之外則是，而之內(nèi)則不是；二是看它是不是附屬于天體的一部分；三是看它是不是有獨立的運行軌道，有則是，沒有則不是。2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器發(fā)射升空，并進入預(yù)定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了中國自主開展行星探測的第一步。針對火星的探測任務(wù)，主要包括探索火星的生命活動信息，包括火星過去、現(xiàn)在是否存在生命，火星生命生存的條件和環(huán)境以及對生命起源和地外生命的探測。下圖為我國火星探測標識“攬星九天”和探測器的軌道示意圖。據(jù)此完成下題。4．在“攬星九天”標識中，代表火星的序號是（

）A．① B．② C．③ D．④5．進入預(yù)定軌道的火星探測器離開的天體系統(tǒng)是（

）A．銀河系 B．可觀測宇宙 C．太陽系 D．地月系6．火星探測器探索火星上是否有生命活動信息的依據(jù)可能是其（

）①表面溫度適宜②公轉(zhuǎn)的周期較長③衛(wèi)星數(shù)量較少④有液態(tài)水存在⑤質(zhì)量和體積適中本環(huán)節(jié)主要設(shè)置較為經(jīng)典的題型進行當堂考核，檢驗學生對知識的掌握和運用能力（設(shè)計時長6分鐘）①②③ B．①④⑤ C．②③⑤ D．②④⑤【答案】4．A5．D6．B【解析】4．由圖可知：圖中①為距離太陽第四近的行星，為火星，A正確；②為距離太陽第五近的行星，為木星，B錯誤；③為距離太陽第六近的行星，為土星，C錯誤；④為距離太陽第七近的行星，為天王星，D錯誤。故選A。5．探測器軌道示意圖中所顯示的均為太陽系中的成員，故圖中最高一級的天體系統(tǒng)是太陽系，因而沒有離開太陽系，也就沒有離開銀河系與可觀測的宇宙，ABC錯誤。由探測器軌道示意圖可知，探測器離開了地月系，到達了火星，D正確。故選D。6．存在生命的條件首先要有適宜的溫度，①正確；公轉(zhuǎn)周期長短、是否有衛(wèi)星對生命的影響較小，②③錯誤；液態(tài)水是生命形成的必要條件，④正確；質(zhì)量和體積適中，可以吸附大氣，可以形成大氣層，⑤正確。B正確ACD錯誤。故選B?！军c睛】地球上存在生命的條件：外部條件：太陽提高穩(wěn)定的光照；大、小行星各行其道，互不干擾，處于安全的宇宙環(huán)境中。內(nèi)部條件：有適宜的溫度；有液態(tài)水；恰到好處的大氣成分和大氣厚度。2023年11月3日，木星沖日。沖日是指某行星在繞日公轉(zhuǎn)過程中運行到與地球、太陽成一直線，地球位置居中的一種現(xiàn)象。完成下面小題。7．木星沖日時，太陽、木星、地球三者的位置關(guān)系正確的是（

）ABCD8．木星沖日現(xiàn)象，主要反映了太陽系行星公轉(zhuǎn)的（

）A．同向性 B．共面性 C．近圓性 D．勻速性【答案】7．C8．B【解析】7．根據(jù)材料提示，沖日是指某行星在繞日公轉(zhuǎn)過程中運行到與地球、太陽成一直線，地球位置居中的一種現(xiàn)象。故木星沖日，為木星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，排除BD。由于太陽系行星公轉(zhuǎn)具有同向性，排除A，只有C符合木星沖日時，太陽、木星、地球三者的位置關(guān)系，故本題應(yīng)選C。8．木星沖日現(xiàn)象，即木星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎位于同一直線上，只有三者處于同一個平面才可能位于同一直線，B正確，ACD錯誤。因此，本題應(yīng)選B。【點睛】同向性就是指行星繞日公轉(zhuǎn)的方向向著同一個方向，共面性就是指行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道面在同一平面上，近圓性指行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道形狀接近圓形?！霸卵诮鹦恰笔侵附鹦潜辉虑蜓谏w的自然現(xiàn)象，此時月球運行到地球和金星中間，且連成一條直線，與日全食的原理相似。2023年3月24日，我國部分地區(qū)觀測到這一難得的天文奇觀。下圖示意部分天體及其運行軌道。據(jù)此完成下面小題。9．“月掩金星”現(xiàn)象中的天體分別屬于（

）A．恒星、行星 B．行星、行星 C．衛(wèi)星、行星 D．恒星、衛(wèi)星10．與“月掩金星”現(xiàn)象密切相關(guān)的條件是（

）A．天體運動速度時刻變化 B．行星公轉(zhuǎn)軌道具有共面性C．月球的體積遠小于金星 D．金地距離遠大于地月距離11．本次“月掩金星”現(xiàn)象發(fā)生時，月球和金星可能分別位于（

）A．②③ B．①④ C．②④ D．①③【答案】9．C10．B11．D【分析】9．月球為地球的衛(wèi)星，金星為太陽系中的一顆行星，因此上述材料中涉及的天體類型組合分別為衛(wèi)星和行星。ABD錯誤，C正確。故選C。10．依據(jù)材料可知，“月掩金星”現(xiàn)象發(fā)生時，地球、月球和金星大致位于一條直線上，跟天體運動速度無關(guān)，A錯誤；依據(jù)圖示可以看出，“月掩金星”現(xiàn)象發(fā)生時，地球、月球和金星大致位于一條直線上，行星公轉(zhuǎn)軌道具有共面性，有利于“月掩金星”現(xiàn)象的發(fā)生，B正確；月球的體積大小和金星體積大小與“月掩金星”的位置關(guān)聯(lián)不大，C錯；金地距離和地月距離與地球、月球和金星的位置大致在不在一條直線上關(guān)聯(lián)度也不大。故選B。11．依據(jù)材料可知，“月掩金星”現(xiàn)象發(fā)生時，地球、月球和金星大致位于一條直線上，且月球運行到地球和金