1.1地球的宇宙环境（探究性课件）湘教版（2019）高中地理必修第一册

跟随“流浪地球”寻找新的人类家园——《地球的宇宙环境》学习目标1.1

地球的宇宙环境

课标要求学科素养要求1.运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明太阳对地球的影响

人地协调观：树立合理开发宇宙资源及保护宇宙环境的意识，学会尊重自然规律。区域认知：了解天体类型，掌握天体系统的层次性和太阳系的组成；综合思维：了解太阳系的结构和各大行星的特点，描述地球所处的宇宙环境；地理实践力：运用资料，说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。等高线地形图、数字地形图课程导入：流浪地球《流浪地球》故事发生的背景是科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，奔往新的家园。等高线地形图、数字地形图情境素材与探究一：太阳会老化膨胀吗？材料1太阳是一颗巨大、炽热的气体星球，其主要成分是氢和氦，表面温度约为6000K。太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，这种现象称为太阳辐射。太阳的能量来自太阳内部的核聚变。4H1He+能量高压高温1.读材料说明太阳属于哪种天体类型？根据其特征判断太阳真的会老化膨胀吗？问题材料2教材P2图文内容太阳是恒星。特点：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。由材料可知，能量来自太阳内部的核聚变反应。当氢气燃烧完后，太阳就会老化膨胀。以目前聚变的速率估算，太阳正当稳定的壮年期，预计还可以再燃烧几十亿年。等高线地形图、数字地形图情境素材与探究一：太阳会老化膨胀吗？2.地球属于哪种天体类型？其特征是什么？问题土星地球地球是行星。（地球、金星、海王星都是太阳系的行星。）特点：①在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。②质量比较小，自身不发光,靠反射恒星的光而发亮。等高线地形图、数字地形图情境素材与探究一：太阳会老化膨胀吗？3.举例说明宇宙中还有哪些常见的天体类型？其特征分别是什么？猎户座气体星云蟹状星云蜘蛛星云星云特点：①由气体和尘埃组成，呈云雾状。②其主要成分是氢，密度小。问题等高线地形图、数字地形图卫星特点：①是环绕行星运转的天体。②卫星的大小差别很大。土卫土卫月球等高线地形图、数字地形图还有彗星（拖着长尾巴）和流星（转瞬即逝）等。彗星流星等高线地形图、数字地形图情境素材与探究一：太阳会老化膨胀吗？拓展问题材料3电影《流浪地球》中人类为了实施流浪地球计划而建造了第二座超大型空间站——领航员国际空间站，作用为地球提供预警，领航及通讯保障。1.领航员国际空间站在发射升空前属于天体吗？2.领航员国际空间站在发射升空后属于天体吗？否是天体（人造天体）ABC地球表面A流星体(天体)B流星现象（不是天体）C陨星（陨石、陨铁，不是天体）宇宙空间大气上界大气层地面问：下图中属于天体的是？运行于星际空间中的尘粒和固体块。流星闯入地球大气层，与地球大气摩擦燃烧而出现发光现象，已进入大气层内。未燃烧尽的流星物质落在地表，成为地球的一部分。方法规律——天体的判定方法ABC地球表面宇宙空间大气上界大气层地面恒星（发光发热）人造天体自然天体天体星云行星卫星彗星流星……人造卫星飞船空间实验室……物质性基本的天体类型：恒星、星云（其他天体都在绕着恒星或星云旋转）运动性总结：天体等高线地形图、数字地形图情境素材与探究二：流浪路径材料1“流浪地球计划”的终点是比邻星。距离地球4.22光年。它是目前发现的除太阳以外离地球最近的恒星，就像太阳的邻居，所以叫做比邻星。画出天体系统的思维结构图，并思考：1.流浪地球沿途所经过的或所在的天体系统从小到大顺序是什么？2.流浪地球没有经过的天体系统是什么？问题材料2教材P3-4图文内容比邻星位置示意图地月系其他行星系统有1颗卫星太阳系其他恒星系统有8颗行星银河系河外星系直径约10万光年约有1×1011颗恒星太阳与银河系中心的距离约2.6万光年可观测宇宙半径约为137亿光年约有1011个星系地月系太阳系银河系总星系单位:（光年）问题归纳：天体系统1.分别经过：地月系、太阳系、银河系、总星系。（从低到高）2.没有经过河外星系。等高线地形图、数字地形图情境素材与探究三：地球如何逃离太阳系？材料1“流浪地球计划”中，地球要逃离当前的轨道，必须具备一定强度的推力和逃逸速度。“计划”利用木星的引力给地球加速，俗称引力弹弓。这样地球就获得了木星的轨道速度，再加上原有的速度，达二者速度之和，却不消耗任何燃料。在日常的卫星发射过程中，科学家们也会利用地球的自转，使得卫星在发射的时候就先天的具有地球自转的线速度，从而节省燃料。1.画出太阳系主要天体位置示意图。2.流浪地球推进至木星附近，走最近路径，需要穿越哪些天体的轨道？3.对比太阳系八大行星的体积质量数据，说明为什么选择木星做为引力弹弓？4.从体积、质量、距日远近等结构特征来看，地球与太阳系哪些行星类似？问题材料2教材P6图文内容（地球的普通性部分）水星金星地球火星木星土星天王星海王星太阳系·八大行星的体积位置0.050.0560.820.8561.001.0000.110.150317.941316.00095.18745.00014.6365.20017.2257.1000.050.056与地球的质量比与地球的体积比图例类地行星巨行星远日行星小行星带2.流浪地球需穿越火星轨道、小行星带，到达木星附近。3.太阳系八大行星中，木星的体积和质量最大，距离地球较近，对地球的引力仅次于太阳，因此选择木星做为引力弹弓。（现实生活中木星的引力场是地球的“保镖”，可以捕获掠过地球的天外来客。）从体积、质量、距日远近等结构特征来看，地球是一颗普通行星1.以下天体与我们的视觉感受对应正确的是A．星云——圆缺多变B．行星——一闪即逝C．月亮——轮廓模糊D．彗星——拖着长尾2.“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星，挂在天空放光明，好像许多小眼睛……”是一首大家耳熟能详的童谣。据此回答下题。下列全部属于天体的一组是A．陨落地表的流星体残骸和“神舟十号”返回舱B．等待发射的“天宫一号”目标飞行器C．星云和运行中的通信卫星D．太空中的云雾状物质和天空中飘动的云朵√√练一练地球的宇宙环境课堂练习1．下列属于天体的是（

）

①哈雷彗星、织女星

②月球、星云

③航天飞机、天空中飞翔的小鸟

④小行星、待发射的航天飞机

A．①③

B．①②

C．②④

D．③④2．下列有关天体的叙述，正确的是（

）

A．天体都是由固态物质组成的

B．宇宙中最基本的天体是恒星和行星

C．晴朗的夜空，肉眼所见的多是行星

D．环绕行星运转的天体是卫星BD地球的宇宙环境课堂练习读天体系统的示意图，完成下面小题。3．在包含太阳和地球的天体系统中，最高一级和最低一级的天体系统分别是（

）

A．银河系、地月系 B．河外星系、太阳系

C．太阳系、地月系 D．总星系、太阳系4．太阳系的中心天体是（

）

A．地球

B．太阳

C．金星 D．月球DB我们的太阳系太阳系—八大行星八大行星的运动规律你能说说吗？你发现了什么运行规律？

八颗行星都围绕太阳公转，且公转方向都是西向东；

八颗行星公转轨道形状近似圆形；

八颗行星公转轨道几乎处于同一平面；太阳系·八大行星的运动规律水星金星地球火星轨道倾角7°3.4°0°1.9°偏心率0.2060.0070.0170.093木星土星天王星海王星轨道倾角1.3°2.5°0.8°1.8°偏心率0.0480.0540.0470.0091.什么是轨道倾角？其角度大小说明八大行星轨道具有什么特征？2.偏心率的概念？其偏心率确定八大行星轨道的形状有什么特点?3.从示意图中你还能看出八大行星还有什么共同的运动规律吗？共面性近圆性同向性拓展问题从质量、体积和距日远近看：无特殊性从运动状况看同向性：绕日公转方向都是自西向东近圆性：绕日公转的轨道近似圆形共面性：轨道面几乎在同一平面上无特殊性总结：地球的普通性等高线地形图、数字地形图情境素材与探究四：流浪旅程会顺利吗？材料1“流浪地球计划”中，地球要经历2500年的星际流浪，才能抵达新家园。1.地球是太阳系中唯一存在高级智慧生命的行星，说一说地球上存在生命的原因。（地球特殊性的体现）2.电影中地球离开太阳，长达2500年的星际流浪，可能会遭遇哪些问题？如何解决？问题材料2教材P6图文内容（地球的特殊性部分）适合生物呼吸的大气安全的宇宙环境太阳光照日地距离适中自转和公转周期适中质量和体积适中适宜温度（平均15℃）、液态水自身条件外部条件地球上存在生命的条件问题归纳：1.地球存在生命的条件（特殊性）问题归纳：2.地球2500年的星际流浪可能面临的问题①地表温度降低到约-83℃，不再适合人类生存；②植物无法进行光合作用释放氧气，大气不再适合人类生存；③食物匮乏；⑤能源短缺；⑥水资源无法自然更新⑦被其他天体撞击和吸引……搬到距地表5公里的地下空间（电影里设定容纳35亿人）人造光源，种植生成期短的作物，如微藻（繁殖一代只需10几个小时）；无土栽培；养殖蚯蚓等补充蛋白质化学反应产生氧气大力发展核能净水技术，水资源循环利用等高线地形图、数字地形图情境素材与探究五：新的家园宜居吗？材料“流浪地球计划”的终点——比邻星，也叫半人马座α星C，其实还有两颗分别叫半人马座α星A、半人马座α星B，都是恒星。

也就是说比邻星其实是三颗恒星组成的一个恒星系统。根据观测和推算，比邻星的实际直径大约是太阳的1\7，它的质量也大约是太阳的1\8。它的表面温度仅为3000摄氏度，远低于我们的太阳。它是一个非常活跃的恒星，通常情况下都会向外太空发出超级耀斑。1.根据材料判断，比邻星能成为地球新的宜居家园吗？问题多个恒星相距而行，吸引力相互干扰，周围很难形成稳定行星系统；比邻星体积太小，表面温度和亮度太低，导致其宜居带的距离（地球的轨道）很短，容易受到耀斑的影响，且公转的速度过快（由原来的一年365天变成8.75天），地球的整个环境会改变。这对于地球生命是致命的。因此，比邻星并不是宜居家园。等高线地形图、数字地形图2.在现实生活中，面对地球环境不断恶化等威胁，有人认为应该加快探索地外生命或宜居星球的活动步伐，为人类寻找新家园，有人认为应该放缓探索步伐，将更多的精力用于保护地球家园。你赞成哪个观点？为什么？赞同加快。（可从时间紧迫性、地球宇宙环境安全、探索宇宙的意义等角度论证。)赞同放缓。（可从地球特殊性和稀缺性、太空垃圾的危害、一定时间内在地外发现宜居星球的可能性小等角度认证。）问题情境素材与探究五：新的家园宜居吗？1.该行星所处的宇宙环境是否安全稳定。2.该行星是否有适宜的温度。从距恒星的距离远近、自转和公转周期长短、大气层方面分析该行星是否有适宜的温度。3.该行星周围有无适合生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化方面分析该行星是否具有适宜生物呼吸的大气。4.该行星是否有液态水存在。从温度高低和水体运动方面分析该行星是否有液态水存在。分析某行星是否有生命的方法方法归纳地球的宇宙环境地球在宇宙中的位置天体天体系统行星地球地球的普通性地球的特殊性保护地球的宇宙环境课程小结地球的宇宙环境课堂练习5.火星冲日”现象将出现在2020年10月，太阳、地球、火星将位于同一条直线上，且火星与地球位于太阳同侧，是实施火星探测的最佳时机。届时，我国将通过火星卫星、火星着陆器和火星车联合探测火星，实现世界航天史上史无前例的创举。正确示意“火星冲日”的是（

）B

A．

B．

C．

D．地球的宇宙环境课堂练习6.月球几乎没有大气，与其形成密切相关的是（

）A．太阳光照稳定 B．地表温度较低C．公转周期适中 D．体积质量较小7．地球是目前所知的太阳系所有行星中唯一存在生命的星球。关于地球存在生命的原因分析正确的是（

）A．行星各行其道，互不干扰——温度变化幅度不大B．日地距离适中——表面温度适宜，液态水存在C．体积和质量适中——太阳光照稳定D．地球自转和公转周期适中——形成大气层DB3.运行在太空的“神舟十一号”与“天宫二号”属于的最低一级天体系统是（）A.银河系 B.河外星系 C.地月系 D.太阳系(1)太阳系的中心天体:_____。(2)八大行星太阳地球木星天王星(3)小行星带:位于_____轨道和_____轨道之间。

(4)彗星:太阳系中最著名的彗星是_________。火星木星哈雷彗星4.读太阳系模式图,回答下列问题。5．按所给内容之间的关系，把其字母代号填入下面的方框里A．适当的自转周期 B．日地距离适中C．地球体积、质量适中 D．液态水E．太阳系有比较稳定的宇宙环境F．有适宜的温度 G．适合生物呼吸的大气H．地球处在比较安全的宇宙环