地球的宇宙环境导学案 2024-2025学年人教版（2019）高中地理必修1

第一章第一节地球的宇宙环境导学案学习目标知识导引1.了解宇宙的内涵。2．了解不同类型的天体及其特点。3．分清不同天体系统的级别、层次，能描述地球在宇宙中的位置。4．比较、归纳太阳系中八大行星的资料，理解地球是宇宙中既普通又特殊的天体。新知预习一、人类对宇宙的认识1．可观测宇宙：即人类已经观测到的________宇宙。目前，可观测宇宙的半径约________亿光年。2．光年：天文学中的________单位，即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于____________千米。二、多层次的天体系统1.概念(1)天体：宇宙中的________、星云、行星、________等各种物质，通称天体。(2)天体系统：宇宙中的天体都在运动着，因互相______和互相______形成天体系统。2．类别(1)银河系与河外星系共同点主要由________等比较大的天体组成关系________相同的恒星系统联系银河系与现阶段所能观测到的河外星系是目前人类所知道的最高一级天体系统(2)太阳系①太阳系的组成：太阳(中心天体)、________、矮行星和卫星，以及小行星、________、流星体和行星际物质等。②填图：填出八大行星的名称。A.________B.________C.________D．火星E．木星F．土星G．天王星H.海王星(3)地月系：由地球与其卫星月球组成；月球公转、自转的________和周期________。三、特殊行星——地球1.普通性在太阳系行星中，地球的________、体积和公转、________运动等都没有什么与众不同的地方，地球是一颗普通的行星。2．特殊性(1)表现：目前所知道的唯一存在________________的星球。助学助记地理学上强调的宇宙是“有限的宇宙”。它在时间上有始有终，空间上是有边际的。哲学上认为的宇宙是没有起点、终点和边界范围的。1．判断某些天体之间是否构成天体系统有两个基本条件：一是它们之间是否存在互相吸引的关系；二是它们之间是否互相绕转。同类天体之间因质量接近、特点相似，不可能存在互相绕转的关系，不能构成天体系统。2．在太阳系中的彗星、小行星以及一些更小的天体都围绕太阳公转。3．(1)哈雷彗星绕日公转方向与八大行星绕日公转方向相反(自东向西)。(2)八大行星中只有金星自转方向为自东向西，因此在金星上看太阳是西升东落。原始地球的大气成分主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧气，不适合生物的生存。经过漫长的演化过程，地球大气转化为以氮和氧为主适合生物呼吸的大气。探究点一天体的概念和种类核心归纳1.天体是宇宙间物质存在的形式宇宙中物质存在形式多种多样，如天空中闪烁的恒星，移动的行星，轮廓模糊的星云，划破夜空的流星，拖着长尾的彗星，圆缺的月球以及航天飞机、宇宙飞船等都是天体。2．天体可分为自然天体和人造天体(1)自然天体：恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星及星际空间的气体和尘埃等。(最基本的天体是恒星和星云)(2)人造天体：航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。3．最基本的天体是恒星和星云各类天体特点如下表所示：天体组成(或成员)特点形状星云气体和尘埃主要成分是氢云雾状模糊恒星炽热气体自身发光闪烁行星如八大行星质量小、自身不发光移动流星体尘粒、固体小块质量小、数量多流星现象卫星如月球绕行星公转、不发光圆缺变化彗星冰物质绕太阳运行，质量小、云雾状拖着长尾星际物质气体和尘埃极其稀薄、密度小不能用肉眼观察状元随笔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，返回到地面就不是天体了。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。应用体验北京时间2023年10月31日8时11分，搭载了农作物种子的神舟十六号载人飞船返回舱脱离中国空间站在内蒙古成功着陆。如图为宇航员出舱照片。据此完成1～3题。1．下列天体与在轨中国空间站类型相同的是()A．小行星B．彗星C．火星D．月球2．太空育种实验可以改良农作物的特定性状，是因为太空()A．水汽含量低B．大气密度大C．热量充足D．宇宙射线强3．神舟十六号返回舱表面有类似“烧焦”的痕迹，与其成因类似的是()A．流星现象B．高纬极光C．磁暴现象D．彗尾变长探究点二多层次的天体系统核心归纳1.天体系统天体系统组成其他总星系银河系与河外星系目前所知的最高一级天体系统，是天文学家所说的可观测宇宙河外星系银河系之外与银河系相类似的天体系统到20世纪末，人类观察到的河外星系超过数百亿个银河系太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团太阳与银河系中心的距离大约为2.6万光年太阳系太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体和行星际物质，太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%地球是距离太阳较近的一颗行星。日地平均距离约为1.5亿千米地月系地球和月球地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的自然天体。地月平均距离约为38.4万千米状元随笔(1)总星系是目前人类能够观测到的宇宙部分，并不是宇宙的全部。(2)银河系和河外星系是同级别的天体系统。(3)太阳与地球之间的平均距离约1.5亿千米，天文学上称之为1个天文单位。2．天体在宇宙中的分布是不均匀的，万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系统。应用体验读天体系统的层次图，完成1～3题。1．图中甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是()A．河外星系、银河系、太阳系、地月系B．银河系、河外星系、太阳系、地月系C．太阳系、河外星系、银河系、地月系D．银河系、太阳系、地月系、河外星系2．从天体系统级别来看，甲、乙、丙、丁属于同一级别的是()A．甲与乙B．丙与丁C．乙与丙D．乙与丁3．天体系统包括()A．1级B．2级C．3级D．4级小说《三体》中的“三体文明”距离我们地球文明四光年。“三体人”所在的星球同时围绕着三颗“太阳”运动。在引力拉扯中，三颗“太阳”的轨道以及位置在不断的发生变化，导致“三体”星球上的环境十分恶劣。经历了百余次的文明毁灭与重生，“三体人”迫不得已要逃离母星，寻找新家园。据此完成4～5题。4．和小说中的“三体”星系级别相同的天体系统是()A．总星系B．河外星系C．银河系D．太阳系5．“三体人”的母星最有可能是()A．恒星B．卫星C．彗星D．行星探究点三普通而特殊的行星——地球核心归纳1.地球的普通性所谓普通性是指地球就其外观和所处的位置而言，是一颗普通的行星。其运动和结构特征与其他行星相比，并没有特殊的地方。(1)运动特征八大行星绕日公转的运动特征表现为：共面性、同向性和近圆性。运动特征含义共面性八大行星绕日公转的轨道面几乎在同一平面上同向性公转方向都与地球的公转方向相同(自西向东)近圆性八大行星的公转轨道近似正圆(接近圆形)(2)结构特征2.地球的特殊性——存在生命地球上之所以会存在生命，除与地球所处的安全宇宙环境有关外，还与地球自身的条件有密切的关系。如下表所示：存在生命的条件存在生命条件的原因影响外部条件安全的宇宙环境太阳系中，大、小行星各行其道，互不干扰太阳系八大行星都可能存在生命稳定的太阳光照自生命诞生以来，太阳光照条件没有明显的变化自身条件表面温度适宜日地距离适中只有地球有生命存在大气层的存在地球的体积和质量适中表面温度的日变化、季节变化较小地球的自转和公转周期适中，地球大气的保温效应充足的水分地球内部结晶水汽化及日地距离适中状元随笔分析一个天体是否适合生命存在和发展，应借助地球上适宜生命存在和发展的温度、大气、液态水三个方面的条件来考虑，因为这些都是生物生存的必要条件，只有满足了这些条件，才可能有生命的存在和发展。应用体验2023年11月3日，木星冲日。冲日是指某行星在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线，地球位置居中的一种现象。据此完成1～2题。1．木星冲日时，太阳、木星、地球三者的位置关系正确的是()2．木星冲日现象，主要反映了太阳系行星公转的()A．同向性B．共面性C．近圆性D．匀速性[2024·云南昭通月考]火星大气以二氧化碳为主，既稀薄又寒冷。下图为火星与地球数据比较(均以地球为1)。据此完成3～4题。3．与地球相比，火星大气既稀薄又寒冷的主要原因有()①比地球质量小②靠近小行星带③自转速度较快④距离太阳较远A．①③B．①④C．②③D．②④4．科学家认为火星是太阳系除地球以外最有可能存在生命的天体，是因为火星()A．有四季变化B．大气含碳氧C．属类地行星D．可能存在水探究点四月相核心归纳1.月相概述含义月亮盈亏变化而出现的各种形式，称为月相成因①月球本身不发光，全靠反射太阳光而发亮，其迎着太阳的半球是亮的，背着太阳的半球是暗的。②日、地、月三者的相对位置，随着月球绕地球运行而变化周期平均为29.53天，为一个朔望月注意区分朔望月与恒星月；恒星月(约为27.32天)是月球绕地球运动的真正周期图示2.月相的观察和规律总结月相农历日期能观测到月相的时间与太阳升落比较月出时间月落时间目视效果新月初一彻夜不见几乎同升同落清晨黄昏不可见(新月)蛾眉月初二—初六日落后一段时间内迟升后落日出后日落后西边亮上弦月初七、初八上半夜迟升后落正午午夜西边亮一半满月十五、十六彻夜可见此升彼落黄昏清晨全亮下弦月廿二、廿三下半夜早升先落午夜正午东边亮一半(残月)蛾眉月廿四—三十日出前一段时间内早升先落午夜后黄昏前东边亮状元随笔“上上上西西”，即上弦月出现在农历月上半月的上半夜的西边天空，西边发亮；“下下下东东”，即下弦月出现在农历月下半月的下半夜的东边天空，东边发亮。应用体验1．下图为地球、月球公转轨道示意图，图中箭头为公转方向。关于月球位于图中四个不同位置时，出现的月相及观察时段，说法正确的是()A．①——满月，彻夜可见B．②——上弦月，上半夜可见C．③——新月，彻夜可见D．④——蛾眉月，清晨可见2．[2023·湖南长沙练习]2023年11月8日傍晚，某中学一天文爱好者观测并拍下“金星伴月”一幕(如图所示)，据此推断当天的农历日期可能是()A．十月初四B．十月十二C．十月十九D．十月廿六2023年9月27日酒泉卫星发射中心成功将遥感三十三号04星发射升空，卫星顺利进入高度约700千米预定轨道。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产及防灾减灾等领域。据此完成1～2题。1．在轨道运行的“遥感三十三号04星”()A．绕月球运行B．成为新的天体C．不受天体引力D．结构特征与月球相同2．在轨道运行的“遥感三十三号04星”不属于天体系统的是()A．地月系B．太阳系C．银河系D．河外星系[2024·福建莆田质检]火星探测是指人类对火星进行的科学探测活动。2023年7月13日，国际某著名学术期刊发表论文称，通过“毅力号”火星车在火星上发现的陨石撞击坑，探测到多种有机分子的证据。据此完成3～4题。3．火星被认为是除地球外最有可能拥有生命的行星，主要是由于火星()A．温度比地球高B．与太阳距离适中C．拥有大量淡水D．太阳光照稳定4．火星表面遍布大小不等的陨石坑的主要原因是()A．侵蚀作用弱，陨石坑保存完好B．火星地表松软，容易被撞击成坑C．邻近小行星带，受撞击概率高D．火星地表温度高，不断融化形成坑[2024·广西一中阶段练习]2023年8月30日23时54分月球通过近地点，迎来了今年最大最亮的“超级满月”。据此完成5～6题。5．形成此次天文现象的天体不属于()A．河外星系B．银河系C．太阳系D．地月系6．有人提出在月球建立基地从事科研、生产、生活及其他太空活动，以下条件中哪些是人类登月短期内维持生命必不可少的条件()①充足的液态水②适宜的月地距离③适宜的温度④适宜生物呼吸的大气⑤强大的通信技术A．①②③B．②③④C．①③④D．③④⑤[2024·浙江杭州阶段练习]2023年3月24日(闰二月初三)，浙江一网友拍到一轮弯弯的月牙与金星在天空中相遇的奇妙景象—金星伴月，如图所示。据此完成7～8题。7．推测此时该天象出现的位置大致在()A．东边地平线附近的天空B．西边地平线附近的天空C．南边头顶附近的天空D．北边头顶附近的天空8．推测当日拍摄的时间大约是()A．18：20B．6：20C．2：20D．12：209．读太阳系的模式图，完成下列要求。(1)图中A是________星，B是________星，C是__________星，小行星带位于__________星与________星轨道之间。(2)按照太阳系八大行星的结构特征，A属于__________行星，B属于__________行星，C属于__________行星，与B星结构相似的行星是________。(3)在图中沿扁长轨道运行的彗星，若公转周期为76年，其名称是________，请在图中绘出其公转方向。(4)在图中绘出八大行星的公转方向。(5)地球处于一种比较安全的宇宙环境，理由是什么？[教材探究·活动点拨]教材第8页探究1．不论我们位于地球上的哪个地点，都只能观察到银河系的一部分。具体地讲，由于银河系的半径约5万光年，太阳距离银心约2.6万光年，我们人类肉眼在天空各处看见的个别恒星，全都是银河系的一部分。2．在夜空中，牛郎星和织女星位于银河的两边。中国古代的神话赋予星空凄美的爱情故事，诗人借用自然景观抒发了痴情男女的思念与离恨。教材第10页活动1．可观测宇宙的半径约137亿光年，1光年约为9.4607×1012千米，这样可观测宇宙的半径可折合为1.2960885×1023千米。2．太阳光到达地球约需8分20秒。可观测宇宙的半径约为日地平均距离的8.64059×1014倍。教材第14页活动观察月相1．选择住所附近便于观察的场地。为了清晰地观察月相，应选择在空旷、建筑物少，并且周围强光较少的地方。在家的同学可选择楼顶或野外高处，在学校的同学可选择操场。2～4.本次实践活动主要是让我们观察和记录月亮的出没时间、天空方位、地平高度、亮面凸向、农历日期和时刻等内容。5．略。教材第16页活动1．(1)通过教材提供的行星基本数据可知，“金锁链条件”的形成原因：一是日地距离适中，且公转、自转周期适当，使得地球上有生命所需的适宜的温度条件，同时地球上水的形态多为液态；二是地球有适中的质量和体积，能吸引住厚厚的大气层，且大气的主要成分是氮和氧，地球大气既对地球具有保护作用，又满足了生命呼吸的需要。(2)除地球外，太阳系的其他行星中有可能存在生命的是火星。理由：火星的运动规律、与太阳的距离、表面平均温度、质量、体积等与地球最相似。(3)假如太阳光照不稳定，地球上的温度和自然环境也就不稳定，液态水就可能无法形成，进而影响地球上生命的存在。2．略。参考答案一、1．有限1372．距离9.4607×1012二、1．(1)恒星卫星(2)吸引绕转2．(1)恒星级别(2)行星彗星水星金星地球(3)方向完全一样三、1．质量自转2．(1)高级智慧生命——人类(2)水分大气厚度大气成分太阳光照探究点一应用体验1～2.解析：第1题，在轨中国空间站属于地球的卫星，月球是地球的卫星，D正确；小行星、彗星、火星都是围绕太阳运行的同一级别天体，A、B、C错误。故选D。第2题，太空育种实验可以改良农作物的特定性状，是因为太空宇宙射线强，实验效果好，D正确；太空没有大气、水汽，A、B错误。太空基本没有热量，气温极低，C错误。故选D。第3题，图中的“神舟十六号”返回舱表面有类似“烧焦”的痕迹，是返回舱进入大气层与大气摩擦燃烧形成的，原因类似于流星现象，A正确；极光、磁暴都是太阳活动引发的，与大气层摩擦现象无关，B、C错误；彗星是太阳系中沿椭圆轨道绕太阳运行的天体，靠近太阳时，彗星冰物质挥发，在太阳风作用下，彗尾变长，和“烧焦”现象无相关之处，D错误。故选A。答案：1.D2.D3.A探究点二应用体验1～3.解析：第1题，读图可知，甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是银河系、河外星系、太阳系、地月系。第2题，图中甲代表的是银河系，乙代表的是河外星系，它们属于同一级别。第3题，读图可知，图中天体系统有地月系、太阳系、银河系和总星系，共4级。答案：1.B2.A3.D4～5.解析：第4题，小说中的“三体”星系以三颗无规则运行的“太阳”(即恒星)为主导核心，因此和其级别相同的天体系统是同为以恒星为主导的太阳系，D正确，A、B、C错误。故选D。第5题，由材料可知，“三体人”所在的星球同时围绕着三颗“太阳”运动，围绕恒星运动的是行星，因此“三体人”的母星最有可能是行星，D正确；恒星表面温度极高，不会有生物存在，A错误；卫星围绕行星运动，B错误；彗星是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，不在“三体文明”所在的天体系统中，C错误。故选D。答案：4.D5.D探究点三应用体验1～2.解析：第1题，根据材料提示，冲日是指某行星在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线，地球位置居中的一种现象。故木星冲日，为木星和太阳正好分处地球的两侧，排除B、D。由于太阳系行星公转具有同向性，排除A。只有C符合木星冲日时，太阳、木星、地球三者的位置关系。故选C。第2题，木星冲日现象，即木星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎位于同一直线上，只有三者处于同一个平面才可能位于同一直线，B正确，A、C、D错误。故选B。答案：1.C2.B3～4.解析：第3题，火星质量、体积远小于地球，引力小于地球，火星大气稀薄，大气保温作用弱，温度低，①正确；靠近小行星带与空气稀薄和寒冷没有关系，②错误；火星与地球自转周期差不多，自转速度相当，自转快慢影响不大，③错误；火星与太阳的距离较远，温度较低，④正确。故选B。第4题，一般水是存在生命物质形成的基本条件，有水才可能有生命。火星是科学家认为除地球以外最有可能存在生命的天体，因为火星可能存在水，D正确；四季变化、含碳氧、类地行星不是有生命的必要条件，A、B、C错误。故选D。答案：3.B4.D探究点四应用体验1．解析：当月球位于图中①位置时，月球的黑夜部分正对地球，这时观察到的月相为新月，月亮与太阳几乎同升同落，彻夜不见，A错误；当月球位于图中②位置时，月球的白昼部分(月球西侧)有一半对着地球，这时观察到的月相为上弦月，上弦月在上半夜可见，B正确；当月球位于图中③位置时，月球的白昼部分正对地球，这时观察到的月相为满月，月球与太阳此升彼落，彻夜可见，C错误；当月球位于图中④位置时，月球的白昼部分(月球东侧)有一半对着地球，这时观察到的月相为下弦月，下弦月在下半夜可见，D错误。答案：B2．解析：图中显示的是当日傍晚出现的“金星伴月”，月相为(新月)蛾眉月，(新月)蛾眉月在西方天空，西边发亮，呈反C状，应出现在农历月月初的傍晚，结合选项可知选A。答案：A课堂达标检测1～2.解析：第1题，根据材料“该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产及防灾减灾”可知，“遥感三十三号04星”围绕地球运行，获取地球信息用于科学试验等，A错误；由材料“进入高度约700千米预定轨道”可知，该卫星位于地球大气层之外，为天体，B正确；围绕地球运动，受地球引力的影响，C错误；“遥感三十三号04星”为人造天体与月球结构特征不同，D错误。故选B。第2题，在轨道运行的“遥感三十三号04星”为地球的卫星，属于地月系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系，A、B、C不符合题意；河外星系不包括地月系，D符合题意。故选D。答案：1.B2.D3～4.解析：第3题，根据所学知识可知，行星存在生命的主要条件是有适宜的温度、适合生物生存的大气及液态水，火星公转轨道与地球公转轨道相邻，与太阳的距离适中，因而其表面温度适宜生命的生存，B符合题意；火星距离太阳的距离比地球远，因而其温度比地球低，排除A；目前还没有发现火星上拥有大量淡水，火星地表环境干燥，排除C；稳定的太阳光照是太阳系所有行星共同存在的条件，排除D。故选B。第4题，陨石坑是由天体的撞击形成的，火星表面遍布大小不等的陨石坑，说明火星受小天体撞击的次数多，因而形成的陨石坑的数量多，根据所学知识可知，太阳系中小行星带位于火星和木星轨道之间，因此火星距小行星