2024-2025学年新教材高中地理第一章宇宙中的地球第1节地球的宇宙环境学案新人教版必修1

PAGE15-第一节地球的宇宙环境【热点链接】2020年3月10日，我国首次火星探测任务无线联试在北京航天飞行限制中心圆满完成。这次试验充分验证了探测器与地面系统的接口匹配性和一样性，为中国飞船登陆火星打下了坚实基础。依据科学家的测算，每隔约26个月，会有一段时间是放射火星探测器的最佳窗口期。确定最佳窗口期的关键因素是什么？提示火星与地球的位置关系。地球和火星绕日公转，每隔约26个月，地球会运行到与火星最近的位置，此时是放射火星探测器的最佳窗口期。课程标准学业质量标准核心素养定位运用资料，描述地球所处的宇宙环境。水平1：通过视察影像资料，分辨主要天体类型；通过地理资料，归纳地球的一般性和特别性的含义。水平2：通过图表资料，归纳主要天体的特征，说明天体系统的层级关系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星运动特征和结构特征。水平3：依据图表资料，推断天体类型，描述天体特征，绘制天体系统层次图，分析说明宇宙探究的意义。水平4：通过图表资料，探讨存在生命的地理条件，探讨行星运动特征的形成机制。人地协调观：通过探讨地球的宇宙环境对人类活动的影响，结合宇宙垃圾的危害，指出合理开发利用宇宙资源的途径，树立节约资源、爱护环境的观念。综合思维：分析行星运动特征，探讨存在生命的条件。区域认知：运用地理位置的理论，描述地球在宇宙中的位置。地理实践力：视察星空，分辨主要天体，说明其所属的天体系统。一地球在宇宙中的位置1.天体(1)主要类型：eq\x(\s\up1(01))恒星、星云、eq\x(\s\up1(02))行星、流星体、eq\x(\s\up1(03))彗星等。eq\x(\s\up1(04))星云由气体和尘埃组成的呈eq\x(\s\up1(05))云雾状外表的天体恒星由eq\x(\s\up1(06))炙热气体组成、能自己eq\x(\s\up1(07))发光的天体行星绕eq\x(\s\up1(08))恒星运行的天体，靠eq\x(\s\up1(09))反射恒星的光而发亮卫星围绕eq\x(\s\up1(10))行星运转的天体(2)概念：eq\x(\s\up1(11))宇宙中物质存在的形式。2．天体系统(1)形成：运动中的天体相互吸引、eq\x(\s\up1(12))相互绕转。(2)级别：由低到高的级别，依次为eq\x(\s\up1(13))地月系、太阳系、eq\x(\s\up1(14))银河系、可观测宇宙。地月系由地球和eq\x(\s\up1(15))月球组成，中心天体是eq\x(\s\up1(16))地球eq\x(\s\up1(17))太阳系由太阳、eq\x(\s\up1(18))行星及其卫星、eq\x(\s\up1(19))小行星、彗星、eq\x(\s\up1(20))行星际物质等构成，中心天体是eq\x(\s\up1(21))太阳银河系由太阳和众多eq\x(\s\up1(22))恒星组成的恒星系统eq\x(\s\up1(23))可观测宇宙由银河系和现阶段所能观测到的eq\x(\s\up1(24))河外星系组成1.推断正误。(1)最基本的天体是恒星和行星。(×)(2)光年是时间单位。(×)2．月球不属于()A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．河外星系答案D解析月球属于地月系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系；月球不属于河外星系。3．试举例说明哪些是自然天体、哪些是人造天体。提示自然天体：太阳、北极星、月球等。人造天体：宇宙飞船、嫦娥二号、空间站等。二行星地球1.行星的类别eq\x(\s\up1(01))类地行星水星、eq\x(\s\up1(02))金星、地球、火星巨行星eq\x(\s\up1(03))木星、土星远日行星eq\x(\s\up1(04))天王星、海王星2．地球的一般性与特别性eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一般性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(运动特征\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(公转方向——\x(\s\up1(05))同向性,公转轨道面——\x(\s\up1(06))共面性,\x(\s\up1(07))公转轨道形态——近圆性)),结构特征\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\s\up1(08))距日远近,\x(\s\up1(09))自身的体积,公转方式)))),特别性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(表现：八大行星中唯一存在\x(\s\up1(10))高级才智生命的星球,条件：相宜的\x(\s\up1(11))温度、大气和\x(\s\up1(12))水等))))1.推断正误。(1)土星是太阳系中最大的行星。(×)(2)地表温度相宜仅指地表平均温度相宜。(×)2．有关行星的组合，不正确的是()A．水星—类地行星B．木星—巨行星C．金星—类地行星D．海王星—巨行星答案D解析海王星属于远日行星。3．地球表面具有相宜的温度是生命存在的条件，形成地表温度相宜的主要条件是什么？提示日地距离适中、地球的自转和公转周期适中等。主题探究天体和天体系统材料一北京时间2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号乙运载火箭，胜利放射北斗系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺当进入预定轨道。上图为北斗系统第54颗导航卫星放射景观图。材料二下图为天体系统示意图。据此探究下列问题：(1)图片中的北斗导航卫星是否属于天体？请说出推断依据。(2)进入预定轨道的北斗导航卫星将和哪个天体组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统名称是什么？(3)推断材料二中四个天体系统名称。(4)作为天体，地球和太阳的本质区分是什么？[成果展示](1)不属于。该卫星没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。(2)地球。地月系。(3)甲—可观测宇宙，乙—银河系，丙—太阳系，丁—地月系。(4)太阳属于恒星，体积和质量大，能自身发光。地球属于行星，体积和质量小，不能自身发光，靠反射太阳光发亮。1．天体的推断(1)天体的推断一看位置：它是不是位于地球的eq\x(\s\up1(01))大气层之外，独立存在于宇宙中。进入大气层、落回地球、地表的物体不是天体。二看实质：它是不是eq\x(\s\up1(02))宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。三看eq\x(\s\up1(03))运转：它是否在肯定的轨道上独自运动，依附在天体上运行的物质不属于天体。例如，推断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。(2)天体类型的推断据天体的eq\x(\s\up1(04))结构特征和eq\x(\s\up1(05))运动特征推断天体类型。2．天体系统的层次与推断(1)天体系统的推断推断天体系统的条件：相互吸引、相互绕转。如地球和月球构成天体系统，北斗七星没有构成天体系统。(2)天体系统的层次基本方法：据中心天体和绕转特征推断。北京时间2020年1月16日11时2分，我国在酒泉卫星放射中心运用快舟一号甲运载火箭，胜利将第一颗5G卫星放射升空，卫星顺当进入预定轨道。2月16日，卫星通信测试胜利。下图为5G卫星模拟图。据此完成(1)～(2)题。(1)属于天体的是()A．进入轨道的5G卫星 B．分别后的火箭C．放射前的5G卫星 D．分别前的火箭(2)与图示天体系统级别相同的是()A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．可观测宇宙[科学思维]天体和天体系统的分析思路类题透析思路点拨天体的推断天体是eq\x(\s\up1(01))宇宙间物质的存在方式，附着于某天体的物体eq\x(\s\up1(02))不属于天体。eq\x(\s\up1(03))进入轨道的5G卫星属于天体。天体系统的推断依据eq\x(\s\up1(04))中心天体和绕转特点推断。图示天体系统的中心天体为eq\x(\s\up1(05))地球，与其级别相同的天体系统为eq\x(\s\up1(06))地月系。[答案](1)A(2)A主题探究行星地球2019年11月18日，美国探讨人员在英国《自然·天文学》杂志上发表报告称，首次在木星卫星木卫二的大气中检测到水，为木卫二冰面数英里之下可能存在海洋供应了证据。木卫二是科学家找寻外星生命的主要目标，因为它可能为生命供应了宜居环境：其厚约10千米的冰壳下，是一个超过100千米深的液态水海洋。木卫二的直径为3138千米，质量不足地球的1/100。下图为木卫二模拟图。据此探究下列问题：(1)为什么要证明木卫二上存在海洋？(2)与地球相比，木卫二存在生命的不利条件是什么？(3)试比较木星、地球的结构特征。[成果展示](1)若木卫二存在生命，则须要具备与地球相像的条件，包括温度、大气、液态水等。假如木卫二上存在海洋，则具备了存在生命的条件之一。(2)木卫二距太阳较远，表面温度低；木卫二体积、质量较小，大气层淡薄。(3)木星属于巨行星，距太阳距离远，体积和质量大，密度小；地球属于类地行星，体积和质量小，密度大。1．一般性的推断——据运动特征和结构特征推断(1)运动特征(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像。如下图所示：2．地球的特别性——存在生命的行星(1)地球存在生命的外部条件外部条件主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。(2)地球存在生命的自身条件自身条件主要是指相宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。据天文学家推算，2024年有多次行星冲日天文奇观。如7月14日木星冲日，7月21日土星冲日，10月14日火星冲日。下图为火星冲日形成示意图。据此完成(1)～(2)题。(1)“火星冲日”时，太阳、地球、火星出现了图示位置特征，体现了太阳系行星运动的()A．同向性 B．近圆性C．共面性 D．连续性(2)火星虽然有适合生命存在的物质，但目前仍旧没有发觉生命存在，其缘由最可能是()A．火星体积密度较小 B．火星上没有液态水C．火星表面温度高 D．火星上没有大气[科学思维]地球的一般性和特别性的分析思路类题透析思路点拨一般性结构特征：八大行星分为eq\x(\s\up1(01))类地行星、巨行星和远日行星；运动特征：行星运动具有共面性、近圆性和eq\x(\s\up1(02))同向性。图示火星和地球与太阳位于同一条直线上，体现了行星运动的eq\x(\s\up1(03))共面性。特别性存在生命的条件包括平安的eq\x(\s\up1(04))宇宙环境和相宜的自身条件(温度、eq\x(\s\up1(05))液态水和大气)。与地球相比，火星表面温度eq\x(\s\up1(06))低，大气eq\x(\s\up1(07))淡薄，eq\x(\s\up1(08))无液态水。[答案](1)C(2)B教材活动巧点拨[教材第4～5页活动]思路点拨1.(1)观测时段的选择：以农历初一和十五为中心的半个月效果较佳。(2)视察时刻的选择：当地时间19时。中国东部地区可在北京时间19时观测，新疆、西藏地区可在北京时间21时观测。农历每月十六日至三十日，选择当地时间6时效果好于19时。(3)以农历初一和十五为中心，会形成半对称效果图形，更有利于推想其余日期的月相位置。(4)日期选择也可以有间隔性的进行，中间位置可以依据前后两日推想其位置及特征。2．(1)进行记录时，“月亮水平方位”可用“正西”“西偏南×度”等方式，“月亮高度角”干脆用角度记录，月亮形态可用1/10、2/10、3/10等分数表达，也可考虑绘图方式，最好注明月面朝向(东或西)。(2)逐日观测并做好记录。(3)月相逐月改变图。3．观测记录前半月，即农历初一到十五，后半月的状况可依据前半月观测记录进行推想，将推想结果同样填入表格，然后对月亮位置和月亮形态的逐日改变进行总结。核心素养速提升素养提升1人地协调观与区域认知宜居带是指一颗恒星四周相宜生命存在的志向区域，下图阴影区域为太阳系的宜居带分布图。据此完成1～3题。1．位于太阳系宜居带的星球除地球外还有()A．火星 B．木星C．金星 D．水星答案A解析读图，依据太阳系行星分布规律，位于太阳系宜居带的星球除地球外还有火星，A项正确。2．图中宜居带志向区域确定的主要依据是()A．大气条件 B．生物条件C．水分条件 D．温度条件答案D解析图中宜居带志向区域确定的主要依据是与太阳距离适中，有相宜的温度条件，D项正确。3．下列天体系统中，不包括地球的是()A．银河系 B．可观测宇宙C．太阳系 D．河外星系答案D解析河外星系与银河系处于同一级别，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系；河外星系中不包括地球，D项正确。素养提升2综合思维轨道倾角是指其他行星公转轨道面与地球公转轨道面的夹角。偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴之比，它确定椭圆的形态。下图为行星绕日轨道倾角与偏心率曲线图。据此回答1～2题。1．轨道倾角和偏心率最大的是()A．水星 B．土星C．天王星 D．海王星答案A解析据图中曲线可知，水星的轨道倾角和偏心率最大。2．依据曲线a、b可知，行星绕日运动具有的特征是()A．共面性，同向性 B．近圆性，特别性C．同向性，近圆性 D．共面性，近圆性答案D解析据图中曲线a、b可知，太阳系八大行星的轨道倾角不大，说明具有共面性，偏心率不大，说明具有近圆性。素养提升3地理实践力1．视察夜晚星空，找寻星空中的五大行星、北斗七星和北极星，描述其在星空中的位置特征，说出北斗七星斗柄朝向特点。2．通过网络查找生命起源的资料，并概括生命起源的特点。3．找寻天文事务，如流星雨、日食、月食等。时间：45分钟满分：100分探究点题号天体和天体系统4、6、7、9、10、13行星地球1、2、3、5、8、11、12、14一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)“鹊桥”中继星是中国放射的首颗月球中继星，始终定位于月球背面6.5万千米处的地月引力平衡点L2点(下图)。据此完成1～3题。1．(综合思维)关于“鹊桥”中继星的空间运行状态的说法，正确的是()A．绕L2点运动 B．绕月球运动C．绕地球运动 D．没有运动答案C解析依据材料可知，“鹊桥”中继星始终定位于月球背面6.5万千米处的地月引力平衡点L2点，则其相对于月球为静止的天体，所以与月球一样都围绕地球公转，C项正确。2．(综合思维)与地球表面相比，月球表面布满陨石坑，主要缘由是()A．月球引力比地球大 B．月球表面不是固态C．月球表面没有水体 D．月球没有大气爱护答案D解析月球没有大气爱护，外来的陨石可以干脆撞击到月球的表面，使月球表面布满陨石坑，D项正确。3．(区域认知)与月球相比，地球的特别性在于()A．体积、质量大 B．绕太阳运动C．存在生命现象 D．有固体表面答案C解析与月球相比，地球的特别性在于存在生命现象。蓝巨星是特别巨大的蓝色星球，亮度是太阳的五百倍以上，但其寿命却比太阳短得多；其引力较强，有时会吞噬行星。宇宙中的篮巨星许多，但一般认为，以其为中心绕转的天体存在生命的可能性微小。读图完成4～5题。4．(综合思维)蓝巨星属于()A．星云 B．恒星C．行星 D．卫星答案B解析蓝巨星是特别巨大的蓝色星球，亮度是太阳的五百倍以上，能自己发光、发热，蓝巨星属于恒星。5．(区域认知)围绕蓝巨星运行的天体很难有生命存在的主要缘由是()①光照条件差②宇宙环境担心全③无大气层存在④温度过高A．①② B．②③C．③④ D．②④答案D解析据材料可知，蓝巨星的亮度是太阳的五百倍以上，光照过强，①错误；有时会吞噬行星，宇宙环境担心全，②正确；不能推断有无大气层存在，③错误；温度过高，不相宜生命生存，④正确。D项正确。科幻小说《三体》中虚构的三体外星文明来自半人马座阿尔法星系。半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统。据此完成6～7题。6．(综合思维)半人马座阿尔法星系属于()A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．河外星系答案C解析读材料可知，半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统，故半人马座阿尔法星系属于银河系。7．(综合思维)三体人乘坐飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，所经过的天体系统级别最低的是()A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．可观测宇宙答案A解析飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，首先进入太阳系，再进入地月系，最终到达地球，地月系的级别最低。2017年10月19日，人类首次在太阳系内发觉一个来自太阳系外的天体，被命名为“Oumuamua”(奥陌陌)。“奥陌陌”由岩石或金属构成，天文学家推断其可能来自距离地球大约163～277光年的恒星团。2024年7月，奥陌陌正在加速离开太阳系。下图是该天体穿过太阳系轨道示意图。据此完成8～9题。8．(地理实践力)图中最有可能是“奥陌陌”运行轨道的是()A．轨道① B．轨道②C．轨道③ D．轨道④答案D解析太阳系中八大行星运行轨道具有共面性特征，图中只有轨道④明显位于不同平面上，故最有可能是“奥陌陌”运行轨道的是轨道④，D项正确。9．(地理实践力)从天体类型看，“奥陌陌”最有可能是()A．星云 B．小行星C．卫星 D．流星体答案B解析据材料可知，“奥陌陌”来自距离地球大约163～277光年的恒星团，因此“奥陌陌”不会是星云，解除A项；该天体没有绕固定行星运动，不会是卫星，解除C项；该天体没有坠入大气层，而是加速离开太阳系，不会是流星体，解除D项；其来自太阳系外的恒星团，最可能为该恒星团的一颗小行星，故B项正确。2019年7月31日，美国国家航空航天局(NASA)在距离地球约31光年的地方，发觉了一颗可能有生命存在的“超级地球”，科学家们把这颗“超级地球”命名为GJ357d。GJ357d的质量至少是地球的6.1倍，围绕一颗比太阳小得多的恒星运行，每55.7天运行一周。据此完成10～12题。10．(区域认知)“超级地球”与地球都属于()A．地月系 B．银河系C．太阳系 D．河外星系答案B解析据材料可知，“超级地球”距离地球的距离约31光年，这说明“超级地球”处于银河系之中，位于太阳系之外，故B项正确。11．(综合思维)与地球相比，GJ357d()①公转周期较长②大气层较薄③公转周期较短④大气层较厚A．①② B．③④C．①④ D．②③答案B解析与地球相比，GJ357d的公转周期是比较短的，①错误，③正确；由材料信息可知GJ357d的体积比地球大得多，其引力较强，围绕在其四周的大气层厚度是比较厚的，②错误，④正确。故B项正确。12．(人地协调观)若GJ357d有生命存在，至少还须要满意的条件是()A．与其主恒星距离比日地距离远B．有固体表面C．大气中有丰富的氧气和二氧化碳D．有较丰富水答案D解析“围绕一颗比太阳小得多的恒星运行”，因而其与恒星的距离比日地距离近。固体地表、二氧化碳不是存在生命的已知必要条件。结合所学学问可知，水是存在生命的重要条件，若GJ357d有生命存在，至少还须要满意的条件是有较为丰富的水资源，D项正确。二、综合题(共2小题，共52分)13．阅读图文材料，回答下列问题。(28分)猎户座流星雨为世界七大流星雨之一，是由闻名的哈雷彗星散布在彗星轨道上的碎片形成的。下图为哈雷彗星轨道示意图。(1)上图中，表示哈雷彗星轨道的是________，推断依据是什么？(4分)(2)我们再次看到哈雷彗星的时间最可能是________年，用图中信息说明推断理由。(6分)(3)有人说，将来，猎户座流星雨可欣赏性会降低，其依据是什么？(6分)(4)流星、流星体是否属于天体，推断理由是什么？(6分)(5)推想猎户座流星雨的成因。(6分)答案(1)A哈雷彗星按扁长的轨道绕太阳运行。(2)2062从1948年到1986年，共38年，哈雷彗星在其轨道上运行了半个轨道的距离，说明哈雷彗星的公转周期为76年，因此，下一次地球上看到哈雷彗星回来的时间最可