2022-2023学年新教材高中地理第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境学案新人教版必修第一册

第一章宇宙中的地球

第一节地球的宇宙环境

课标要求学习目标

1.了解天体的主要类型及特点。

2.学会通过不同级别天体系统的关系图，理

运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明

解地球在宇宙中的位置。

太阳对地球的影响。

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。

必备知识•自主学习——新知全解一遍过

一、地球在宇宙中的位置

1.天体

(1)概念：宇宙中存在的形式。

(2)常见类型：星云、、行星、、彗星、等。其中恒星和星

云是最基本的天体。

(3)请把常见天体及其特点对应连线。

星云由炽热气体组成，自身能发光的球状天体

恒星环绕恒星运行，自身不发光的近似球状天体

行星环绕行星运转，大小差别很大

卫星由尘埃或固体小块组成的天体

流星体由冰物质组成的扫帚状天体

彗星由气体和尘埃组成,外表呈云雾状的天体

2.天体系统

(1)概念：运动中的天体相互、相互一，形成天体系统。

(2)层次：常见天体系统分为四级。

【判断】

(1)天体都是肉眼可以看到的。()

(2)太阳系的中心天体是太阳。()

【知识链接11天体的分类

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)，具体如下图所示。

【易错辨析1】

(1)待发射的人造卫星是天体

这种说法是错误的。待发射的人造卫星还没有离开地球的大气层，不是天体。人造天体

一定要在太空中。

(2)恒星的位置是恒定不变的

这种说法是错误的。恒星也在运动，它们的位置在不断变化。恒星的运动速度很快，只

是由于离地球太远，人们在短促的一生中不易觉察到恒星位置的变化，因而称其为恒星。

二、行星地球

1.地球是太阳系中一颗普通的行星

I■同向性：绕日公转的方向大都是

(2)运动特征＜性：绕日公转的轨道近似圆形

,性：轨道面几乎在同一平面上

(3)结构特征：与其他太阳系行星(水星、金星和火星)有许多相似之处。

［特别提醒］八颗行星的自转方向大部分是自西向东的，只有金星逆向自转(自东向西

自转)，因此在金星上看太阳是西升东落的。

【易错辨析2】

(1)银河系与河外星系是从属关系

这种说法是错误的。太阳和众多恒星组成庞大的恒星系统一一银河系，在银河系中，有

千亿颗恒星；在银河系以外，还有千亿个同银河系相类似的天体系统，天文学家称它们为河

外星系。银河系与河外星系是并列关系。

(2)星座就是天体系统

这种说法是错误的。形成天体系统必须具备两个条件：一是相互吸引，二是相互绕转,

缺一不可。星座只是人们为了便于观测星空，发挥想象，对投影在天球上位置相近的恒星进

行组合和命名。这些恒星既不相互吸引，也不相互绕转，因而不是天体系统。

(3)可观测宇宙就是整个宇宙

这种说法是错误的。可观测宇宙并不等同于宇宙，它是人类能够观察到的宇宙范围，目

前已扩大到137亿光年。

【知识链接2】

哈雷彗星公转方向与八大行星相反，彗尾朝向背离太阳方向，周期约为76年。

2.地球是太阳系中一颗特殊的行星

(1)地球的特殊性：八颗行星中唯一存在的星球。

(2)存在生命的条件：地球在太阳系中的以及自身的

和质量、地球有一个安全的宇宙环境决定了地球上具有适宜生命生存和繁衍的、

、水等条件。

3.宇宙环境保护

(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)小行星带位于火星和木星轨道之间。()

【思维拓展】生命“宜居带”

"宜居带"(habitablezone)其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内

具有适宜的温度，水可以以液态形式存在，因此如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它

就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。

【学法指导】

快速记忆行星位置：水金地火，木土天海，钻木取火。

归纳•助学助记

双考要求体系构建学法导引

考试内容学考要求选考要求1.记忆法。如识记天体与天体

|地球的宇宙环境J

1.主要天体的类1系统的概念。

水平1水平310

型和基本特征行月2.比较法。比较相关概念之

在学地£

宙中1

2.天体系统的级的位间的联系与区别，如天体和天

水平1水平3

别和层次rk体系统、八大行星的运动特征

天

天

体

体

.太阳系模式图灌和结构特征、地球的普通性和

3工太阳

委

概系八

颗行需

及地球在太阳系水平1水平3念特殊性。

」

W、

工

中的位置同_L

共

向

层

类

面

性

次

型

性

一件两方面分析地球上存在生

一

.地球上存在生一

4一

水平2水平3

命的条件及原因命的条件，并学会迁移运用。

速记•认知清单

1.天体的类型

(1)天然天体：星云、恒星、行星、卫星、流星体、彗星、星际物质等。

(2)人造天体：人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等。

2.以地球所在天体系统为例，天体系统的级别从高到低依次为可观测宇宙、银河系、

太阳系、地月系。

3.太阳系以太阳为中心,地月系以地球为中心。

4.太阳系八颗行星与日距离由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、

天王星、海王星。

5.八颗行星的结构类型

类地行星：水星、金星、地琰、火星。

巨行星：木星、土星。

远日行星：天王星、海王星。

6.地球的普通性

与太阳系其他类地行星具有相似的结构特征：与日距离、体积和质量相似。

运动特征相似：公转轨道具有同向性、共面性、近圆性。

7.地球存在高级智慧生命的条件：安全的宇宙环境、适宜的温度、适合生物呼吸的大

气、液态水。

关键能力•课堂探究一一学科素养大提升

探究点一天体和天体系统

【探究导引】

2020年2月20日据新华网报道，当天凌晨5时7分，我国西昌卫星发射中心采用了“一

箭四星”发射模式的长征二号丁运载火箭已成功发射，将新技术试验卫星C星、D星、E星、

F星成功发射升空，目前卫星已经顺利进入到了预定轨道。我国近几年一直在尝试着北斗卫

星的发射工程，并不断完善北斗的实力，其主要目的就是建立一个属于中国的卫星网络。

【思考交流】

1.运用“区域认知”分析：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？

2.运用“综合思维”分析：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？

【归纳升华】

常见的天体及其特征

宇宙物质~~组成（举例）SA观测特征

星云气体和尘埃质量大，云雾状轮廓模糊

恒星炽热气体质量大，发光闪烁

相对星空背景有

行星金星质量小，不发光

明显位移

卫星月球绕行星运行，不发光圆缺多变

流星体尘粒、固体小块质量小，数量多一闪即逝

彗星冰物质绕太阳公转，云雾状拖着长尾

星际物质气体、尘埃稀薄，密度小用肉眼观察不到

【技法点拨】

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。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。

宇宙空间.小一」运行于星际空间中的尘粒和固体小

流星体F块，即流星一:一天体。

大气上界；二二二;二1流星体闯入地球大气层，与地球大气

流星现象q摩擦燃烧而出现的发光现象。已进入

大气层I地球大气层内，一示-天体。

地面未燃烧尽的流星物质落在地表，成

I为地球的一部—:一是天体。

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”：一要相互吸引，二要相互绕转。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相互绕转

关系，就不能构成天体系统。

(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。

【学以致用】

1.读图甲(图中虚线箭头表示天体的运动方向)，完成(1)〜(3)题。

6春

I4

谒甲

（1）图甲中最高一级天体系统的中心天体是（）

A.天体1B.天体2

C.天体3D.天体4

（2）2020年中秋节有网友拍到飞机“穿越”月亮的画面（图乙），若图甲中天体1为太阳,

则网友拍到的月亮可能是（）

图乙

A.天体4B.天体2

C.天体3D.图甲中天体都不是

（3）截至北京时间2021年3月8日，“嫦娥四号”着陆器已在月球背面工作795天。以

下属于天然天体的是（）

A.月球B.着陆器

C.陨石D.宇宙飞船

探究点二地球是太阳系中一颗普通行星

【探究导引】

2017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”。

【思考交流】

1.从“地理实践力”的角度，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？

2.运用“综合思维”分析：为什么说地球是一颗普通的行星？

【归纳升华】

地球的普通性表现

地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与太阳系其他行星在运动和结构方面具有很大

的相似性。

1.运动特征

同向性：绕日公转方向相同，-1运动方方

/都是自西向东

运

共面性：地球公转轨道与其他

动_

特一行星的公转轨道几乎在同一平T轨道平面1

面上

近圆性：各行星公转轨道的偏

心率非常小，轨道近似正圆—1运动轨迹1

2.结构特征

地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面温度等方面与类地行星相

似。如下图所示:

小行星带

【学以致用】

2020年7月21日出现了土星冲日现象。冲日是指某行星和太阳正好分处地球的两侧,

三者几乎在一条直线上(如图所示)。读图，完成(1)〜(2)题。

(1)下列不会出现冲日现象的天体是()

A.水星B.火星

C.木星D.海王星

(2)土星冲日现象体现了行星公转运动的()

A.同向性B.近圆性

C.共面性D.安全性

探究点三地球是存在生命的行星

【探究导引】

美国国家航空航天局(NASA)官网报道，一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道

飞行器(MRO)的观测数据后发现，火星南部艾瑞达尼亚海(Eridania)存在大约37亿年前形成

的大量海底热液沉积物，或为研究地球生命起源提供重要线索。

【思考交流】

1.根据生命起源的条件及材料内容，从“地理实践力”的角度，你认为火星上可能存

在生命吗？为什么？

2.运用“综合思维”分析：火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个方面?

【归纳升华】

地球上存在生命的条件

1.地球存在生命的外部条件

太阳处于壮年

期，状态稳定

大小行星各行其

道、互不干扰

2.地球适宜的自身条件

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。

独

体

地球

特

积

围

外

的

和

气

大

自

质

身

量

的

层

条

适

在

存

件

中

【技法点拨】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，进

而提高答题的准确性。具体思路分析如下:

【学以致用】

3.“月面微型生态圈”作为“嫦娥四号”的“乘客”之一，于2019年到达月球表面，

用于天体生物学实验和大众科普。“月面微型生态圈”是一个由特殊铝合金材料制成的圆柱

形“罐子”，“罐子”里面放置了马铃薯种子、拟南芥种子、昆虫卵、土壤、水、空气以及照

相机和信息传输系统等科研设备。下图是“月面微型生态圈”工作原理图。据此回答(1)〜

⑶题。

…m-----＞碳水化合物、

光合作用(氧气

马铃薯种子拟南芥种子昆虫卵

生走著消费者

|_______二氧化碳、|

一生活垃圾一

(1)月球所属的最高级别的天体系统是()

A.可观测宇宙B.太阳系

C.银河系D.河外星系

(2)“月面微型生态圈”与地球上生命存在的条件相比()

A.重力小、辐射强

B.重力大、辐射弱

C.空气足、水分足

D.空气足、水分少

(3)月球表面不适合生命生存的原因是()

A.缺少光照条件B.缺少大气层

C.地月距离较近D.日月距离近

随堂检测•强化落实一一基础知能全通关

小行星探索项目“星际猎手”，是一个与美国航空航天局合作的公民科学项目，旨在帮

助年轻人发现和熟悉宇宙。巴西某8岁女童参与该项目，截至2021年10月10日，该女童

己经发现了18颗小行星，将正式刷新世界上最年轻发现小行星的纪录。据此完成1〜3题。

1.在熟悉宇宙的过程中，下列关于天体的识别正确的是（）

A.星云、陨石

B.进入平流层的航天飞机

C.北极星、彗星

D.待发射的人造卫星

2.“18颗小行星”所属的天体系统有（）

A.银河系、太阳系

B.地月系、太阳系、河外星系

C.太阳系、河外星系

D.银河系、地月系、可观测宇宙

3.“18颗小行星”的“左邻右舍”分别是下列行星中的（）

A.地球火星B.水星金星

C.木星土星D.火星木星

2019年7月31日，美国国家航空航天局（NASA）宣布，他们的凌日系外行星勘测卫星

（TESS）,在距离地球约31光年的地方，发现了一颗可能有生命存在的“超级地球”。“生命

宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图，回答4〜5题。

(

以

太

恒

阳

星

质

质

量

量

为

单

位

)

轨道半径（以地球轨道半径为单位）

4.图示“生命宜居带”位置范围的主要影响因素是（）

A.温度条件B.恒星密度

C.行星体积D.大气成分

5.如果太阳质量是现在的两倍，则出现生命的行星可能会是（）

A.金星B.地球

C.木星D.水星

6.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

第一章宇宙中的地球

第一节地球的宇宙环境

必备知识•自主学习

、

1.(1)物质(2)恒星卫星流星体

(3)答案:

星云、由炽热气体组成，自身能发光的球状天体

恒星)[/环绕恒星运行,自身不发光的近似球状天体

行星J环绕行星运转，大小差别很大

卫星/由尘埃或固体小块组成的天体

流星体由冰物质组成的扫帚状天体

彗星由气体和尘埃组成,外表呈云雾状的天体

2.(1)吸引绕转(2)可观测宇宙

【判断】⑴X(2)V

—、

1.(1)金星火星土星天王(2)自西向东近圆共面

2.(1)高级智慧生命(2)位置体积温度大气

3.探索航天垃圾

【判断】(1)X⑵X⑶J

关键能力•课堂探究

探究点一

［探究导引］

1.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并环绕地球运行，独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是

天体.

2.提示：能。北斗卫星围绕地球飞行，二者相互吸引、相互绕转，因此构成天体系统。

［学以致用］

1.解析：第(1)题，读图甲可知，天体3围绕天体2公转，天体2、天体4围绕天体1

公转，因此最高一级天体系统的中心天体是天体1。第(2)题，如果天体1是太阳，那么天

体2可能是地球，天体3可能是月球。第(3)题，天体是宇宙中物质存在的形式。月球属于

天然天体。着陆器和宇宙飞船是人造的，陨石位于地球表面，不是天体。

答案：(1)A(2)C(3)A

探究点二

［探究导引］

1.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