1.1地球的宇宙环境（导学案）高一地理同步高效课堂（人教版2019必修一）

第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境（导学案）【教学目标】课程标准：运用资料，描述地球所处的宇宙环境。教学目标：1、结合图文、视频材料，了解宇宙并认识宇宙中的天体，学会辨别天体的方法。（区域认知、综合思维）2、绘制天体系统示意图，描述地球的宇宙中的位置。（区域认知、综合思维）3、运用图文资料，分析地球上存在生命的宇宙环境和自身条件。（区域认知、人地协调观、综合思维）【教学重难点】分析地球上存在生命的宇宙环境和自身条件。【课前预习】知识点一地球在宇宙中的位置1.天体（1）定义：宇宙中物质存在的形式，连同通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到的，统称为天体。（2）类型：（基本天体）、星云（基本天体）、（本身不发光，靠反射恒星光）、流星体、彗星（冰、气体、尘埃）、等（绕行星）不同类型天体特点：①星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体。②恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。③行星：在椭圆轨道上绕运行的、近似球状的天体。④卫星：环绕运转的天体。特别提醒天体判定：①位置：独立存在于地球大气层之外；②物质（不是现象）：是否是物质存在形态，例如流星体是天体，而流星是一种现象；③不依附其他天体的轨道。2.天体系统及层次(1)概念：运动中的天体、，形成天体系统。(2)层次：①、②、③地月系可观测宇宙可观测宇宙③河外星系其他恒星系①②其他行星系地月系：是地月系的中心天体，是地球唯一恒星的天然卫星太阳系：太阳、行星、及其卫星、小行星、彗星等银河系：太阳和众多恒星组成庞大的系统可观测宇宙：银河系和现阶段所能观测到的河外星系知识点二行星地球1.太阳系(1)八大行星（由近至远）类地行星：（靠近太阳，有固体表面、体积较小）水星、、、火星巨行星：（气体构成、体积较大）、土星远日行星：（远离太阳）、海王星(2)运动特征共面性---八大行星公转轨道几乎在上同向性---绕日公转方向相同近圆性---八大行星公转轨道近似2.地球存在生命的条件①外部条件：稳定的条件，安全的空间运行轨道，太阳系中大小天体各行其道、互不干扰②自身条件：日地距离适中，使地球表面有适宜生物存在的体积、质量适中其引力使大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气，有存在【课中探究】情境导入任务一：宇宙中有什么？材料：在科幻小说《流浪地球》中，刘慈欣描述了因为太阳氦闪导致太阳系不宜居，人类将整个地球推动，逃离太阳系泊入比邻星轨道的故事。根据天文学家的观测结果，比邻星距离地球大约4.2光年，这个距离在宇宙尺度下已经是非常小的了。材料：2016年3月4日，人类宇宙观测距离记录再次被哈勃望远镜刷新，成功捕捉到了距离地球达134亿光年的GN-z11星系发出的微光。这个名为GN－z11的星系是一个异常明亮的“婴儿星系”，位于大熊星座方向。【小组合作】1、比邻星距离地球有多远？宇宙有多大？2、泊入比邻星轨道的过程中，可能遇到哪些宇宙中的天体？阅读材料：2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌发射场发射，之后准确进入地月转移轨道。6月2日嫦娥六号成功着陆在月球背面，开启人类探测器首次在月球背面实施的采样任务，即将“蟾宫挖宝”。【自主学习】嫦娥六号是天体吗？小结提升1：天体任务二：地球在宇宙中的什么位置？【自主学习】根据歌谣，在下图中画出太阳、地球、月球相互运动示意图。太阳大，地球小，地球绕着太阳跑；地球大，月亮小，月亮绕着地球跑。【小组合作】宇宙中天体众多且大多都在不断运动之中，它们是如何共存的？【自主学习】1、太阳系中有几大行星？距离太阳由近到远如何排列？2、小行星带位于哪里？3、地球与太阳系其他行星和相比有何异同？小结提升2：天体系统与太阳系任务三：人类在宇宙中还能投奔谁？材料：在电影《流浪地球》中，因为太阳氦闪导致太阳系不宜居，人类计划将整个地球推动，逃离太阳系泊入比邻星轨道。太阳及太阳系对地球上生命的存在具有重要意义。材料：材料：【小组合作】地球泊入比邻星轨道就一定适宜人类生存吗，讨论地球上存在生命要满足什么条件？小结提升：地球存在生命的条件拓展探究：比邻星系真的适合人类生存吗？《三体》小说发表的时候，人们还不知道比邻星周围是否真的有行星存在。直到2016年，天文学家才在它周围发现了一颗行星，那就是比邻星b。比邻星b是一颗超级地球，也就是质量比地球大的岩石行星。有趣的是，它恰好位于宜居带内，也就是说，它表面的温度是允许液态水存在的，这也引起了人们对这里生命的遐想。【课堂总结】【课堂练习】2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，绕地球飞行，顺利将陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员送入太空，发射取得圆满成功。据此，完成下面小题。1．距离运行中的神州十四号最近的恒星是（

）A．太阳 B．火星 C．地球 D．月球2．进入太空的神舟十四号载人飞船所属的最低级别天体系统是（

）A．可观测宇宙 B．河外星系 C．银河系 D．地月系3．神州十四号载人飞船（

）A．发射前与发射成功后都是天体 B．发射前不是天体，发射成功后是天体C．发射前与发射成功后都不是天体 D．发射前是天体，发射成功后不是天体2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空，并进入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。针对火星的探测任务，主要包括探索火星的生命活动信息，包括火星过去、现在是否存在生命，火星生命生存的条件和环境以及对生命起源和地外生命的探测。下图为我国火星探测标识“揽星九天”和探测器的轨道示意图。据此完成下题。4．在“揽星九天”标识中，代表火星的序号是（

）A．① B．② C．③ D．④5．进入预定轨道的火星探测器离开的天体系统是（

）A．银河系 B．可观测宇宙 C．太阳系 D．地月系6．火星探测器探索火星上是否有生命活动信息的依据可能是其（

）①表面温度适宜②公转的周期较长③卫星数量较少④有液态水存在⑤质量和体积适中①②③ B．①④⑤ C．②③⑤ D．②④⑤2023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。完成下面小题。7．木星冲日时，太阳、木星、地球三者的位置关系正确的是（

）ABCD8．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“月掩金星”是指金星被月球掩盖的自然现象，此时月球运行到地球和金星中间，且连成一条直线，与日全食的原理相似。2023年3月24日，我国部分地区观测到这一难得的天文奇观。下图示意部分天体及其运行轨道。据此完成下面小题。9．“月掩金星”现象中的天体分别属于（

）A．恒星、行星 B．行星、行星 C．卫星、行星 D．恒星、卫星10．与“月掩金星”现象密切相关的条件是（

）A．天体运动速度时刻变化 B．行星公转轨道具有共面性C．月球的体积远小于金星 D．金地距离远大于地月距离11．本次“月掩金星”现象发生时，月球和金星可能分别位于（

）A．②③ B．①④ C．②④ D．①③【参考答案】【课前预习】知识点一地球在宇宙中的位置1.天体（1）定义：宇宙中物质存在的形式，连同通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到的星际空间物质，统称为天体。（2）类型：恒星（基本天体）、星云（基本天体）、行星（本身不发光，靠反射恒星光）、流星体、彗星（冰、气体、尘埃）、卫星等（绕行星）不同类型天体特点：①星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体。②恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。③行星：在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。④卫星：环绕行星运转的天体。特别提醒天体判定：①位置：独立存在于地球大气层之外；②物质（不是现象）：是否是物质存在形态，例如流星体是天体，而流星是一种现象；③不依附其他天体的轨道。2.天体系统及层次(1)概念：运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。(2)层次：①银河系、②太阳系、③地月系可观测宇宙可观测宇宙③河外星系其他恒星系①②其他行星系地月系：地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一恒星的天然卫星太阳系：太阳、行星、及其卫星、小行星、彗星等银河系：太阳和众多恒星组成庞大的恒星系统可观测宇宙：银河系和现阶段所能观测到的河外星系知识点二行星地球1.太阳系(1)八大行星（由近至远）类地行星：（靠近太阳，有固体表面、体积较小）水星、金星、地球、火星巨行星：（气体构成、体积较大）木星、土星远日行星：（远离太阳）天王星、海王星(2)运动特征共面性---八大行星公转轨道几乎在同一平面上同向性---绕日公转方向相同近圆性---八大行星公转轨道近似正圆2.地球存在生命的条件①外部条件：稳定的太阳光照条件，安全的空间运行轨道，太阳系中大小天体各行其道、互不干扰②自身条件：日地距离适中，使地球表面有适宜生物存在的温度体积、质量适中其引力使大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气，有液态水存在【课中探究】任务一：宇宙中有什么？【小组合作】1、比邻星距离地球有多远？宇宙有多大？2、泊入比邻星轨道的过程中，可能遇到哪些宇宙中的天体？学生答案参考：问题1：比邻星距离地球约4.2亿光年，宇宙是无边无际的。教师讲解：上下四方曰宇，古往今来曰宙，宇是空间，宙是时间。宇宙是无边无际的空间和无始无终的时间。学生答案参考：问题2：可能会遇到行星、彗星、卫星等。教师讲解：星云：由气体和尘埃组成，呈云雾状。体积大、质量大、密度小。恒星：由炙热气体组成，能自己发光的球状天体。太阳是离地球最近的恒星。行星：环绕恒星运行的球状天体。本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。卫星：取环卫运行之意，环绕行星运转。自身不发光，靠反射恒星的光而发亮。月球是地球的天然卫星。彗星：中文俗称“扫把星”，拖着一条彗尾。围绕恒星运行。流星体：星际空间数量众多的尘粒和固体小块。数量众多，大小不一。【自主学习】嫦娥六号是天体吗？学生答案参考：发射前：不是；进入太空：是；着陆月球后：不是。教师讲解：天体的条件：①地球大气层外②在宇宙独立运行任务二：地球在宇宙中的什么位置？【自主学习】根据左边歌谣，在右图中画出太阳、地球、月球相互运动示意图。【小组合作】宇宙中天体众多且大多都在不断运动之中，它们是如何共存的？学生答案参考：宇宙中的天体相互吸引，相互绕转，体积质量大的天体吸引体积质量小的天体围绕其运转，体积质量小的吸引体积质量更小的天体，形成一级一级的天体系统。教师讲解：地月系：由地球的月球组成，月球围绕地球运转。太阳系：由太阳和围绕它运行的行星、彗星小行星等组成。银河系：宇宙中的一个星系，包含众多的恒星，其中一个是太阳。河外星系：除银河系以外宇宙中的其他星系。可观测宇宙：目前人类可以观测到的宇宙，由数量庞大的星系组成。【自主学习】1、太阳系中有几大行星？距离太阳由近到远如何排列？2、小行星带位于哪里？3、地球与太阳系其他行星和相比有何异同？学生答案参考：问题1：太阳系一共有八大行星，距离太阳由近到远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。问题2：小行星带位于火星和木星之间。问题3：相同点：地球与其他行星相比，体积和质量没有特殊，与其他行星相似，围绕太阳进行的公转运动也与其他行星相似。不同点：地球是目前唯一已知存在生命，尤其是存在高级智慧的天体。任务三：人类在宇宙中还能投奔谁？【小组合作】地球泊入比邻星轨道就一定适宜人类生存吗，讨论地球上存在生命要满足什么条件？学生答案参考：不一定适宜人类生存，地球上存在生命是因为地球上有水、空气和适宜的温度。【课堂练习】【答案】1．A2．D3．B【解析】1．神舟十四号飞船绕地球公转，飞船和地球都位于太阳系，因此距离神舟十四号飞船最近的恒星是太阳，A正确；火星、地球均为行星，BC错误；月球为卫星，D错误。故选A。2．运行在太空中的“神舟十四号”载人飞船绕地球公转，属于地球的卫星，属于地月系的一部分，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系，银河系与河外星系同属可观测宇宙。因此它们所属的最低一级天体系统是地月系。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。3．“神舟十四号”载人飞船发射前在地球上，不属于天体；发射成功后有独立的运行轨道，属于天体。综上所述，B正确，ACD错误。故选B。【点睛】天体的判断依据——“三看”：一是看它是不是位于地球大气层之外，之外则是，而之内则不是；二是看它是不是附属于天体的一部分；三是看它是不是有独立的运行轨道，有则是，没有则不是。【答案】4．A5．D6．B【解析】4．由图可知：图中①为距离太阳第四近的行星，为火星，A正确；②为距离太阳第五近的行星，为木星，B错误；③为距离太阳第六近的行星，为土星，C错误；④为距离太阳第七近的行星，为天王星，D错误。故选A。5．探测器轨道示意图中所显示的均为太阳系中的成员，故图中最高一级的天体系统是太阳系，因而没有离开太阳系，也就没有离开银河系与可观测的宇宙，ABC错误。由探测器轨道示意图可知，探测器离开了地月系，到达了火星，D正确。故选D。6．存在生命的条件首先要有适宜的温度，①正确；公转周期长短、是否有卫星对生命的影响较小，②③错误；液态水是生命形成的必要条件，④正确；质量和体积适中，可以吸附大气，可以形成大气层，⑤正确。B正确ACD错误。故选B。【点睛】地球上存在生命的条件：外部条件：太阳提高稳定的光照；大、小行星各行其道，互不干扰，处于安全的宇宙环境中。内部条件：有适宜的温度；有液态水；恰到好处的大气成分和大气厚度。【答案】7．C8．B【解析】7．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BD。由于太阳系行星公转