2024-2025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讲义新人教版必修第一册

PAGEPAGE1第一章宇宙中的地球1.地球所处的天体系统，根据从低到高的级别，依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。2.地球是太阳系中一颗既一般又特别的行星，它是太阳系行星中唯一有高级才智生命的星球。3.太阳辐射是地球光和热的主要源泉，维持着地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。4.太阳活动释放大量的物质和能量，扰动地球的磁场和大气层，给人类活动带来很多不利影响。5.对地层和化石的探讨是了解地球历史的主要途径。6.地球的演化历史可分为前寒武纪、古生代、中生代和新生代，其中新生代是人类诞生的时代。7.地球的内部圈层包括地壳、地幔和地核。上地幔的上部存在软流层。上地幔顶部和地壳合称岩石圈。8.地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈，它们和岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。学习本章内容，能够运用天文仪器、简易教具等，视察、识别、描述与宇宙、太阳、地球等有关的自然现象；具备确定的运用考察、试验、调查等方式进行科学探究的意识和实力(地理实践力)。能够运用宇宙科学的基础学问，说明一些天文现象之间的关系和改变过程(综合思维)。能够在确定程度上合理描述和说明特定区域的自然现象，并说明其对人类的影响(区域认知、人地协调观)。与本章学问相关的名校及专业《中国高校及学科专业评价报告(2024—2025)》天文学类专业高校排名排名学校名称星级1南京高校★★★★★2中国科学技术高校★★★★3北京师范高校★★★4北京高校★★★5中国科学院高校★★★与本章学问相关的名人及职业第一节地球的宇宙环境课标内容核心素养目标运用资料，描述地球所处的宇宙环境1.视察、识别、描述天体特征，具备确定的科学探究的意识和实力。【地理实践力】2.能够描述地球在不同的宇宙空间尺度中的位置。【区域认知】3.能够运用天体系统层次，说明不同天体之间的关系。【综合思维】4.树立宇宙是物质的和运动的科学宇宙观。【人地协调观】学问清单一地球在宇宙中的位置1.天体(1)概念：宇宙间物质的存在形式。(2)常见类型：星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体等。基本天体(3)请把常见天体及其特点连起来[易误辨析]2.天体系统(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：常见天体系统分为四级。学问清单二行星地球1.太阳系中的一颗一般行星(1)八颗行星eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(类地行星：①水星、②金星、③地球、④火星,巨行星：⑤木星、⑥土星,远日行星：⑦天王、⑧海王星))(2)运动特征eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同向性：绕日公转的方向都是自西向东,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))(3)一般性：从距日远近、自身的体积、公转方式来看，地球是太阳系中的一颗一般行星。2.太阳系中的一颗特别行星(1)地球的特别性：太阳系中唯一存在高级才智生命的星球。(2)两大条件①平安的宇宙环境eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(太阳状态稳定,大小行星各行其道、互不干扰))②自身条件eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(相宜的温度条件,适合生物生存的大气条件,有液态水))探究宇宙奇妙2024年4月10日，人类历史上首张黑洞照片面世。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据，证明了爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍旧成立。黑洞是天体。北斗七星北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，不能形成天体系统。生命“宜居带”提示“宜居带”(habitablezone)其实就是指一颗恒星四周的确定距离范围，在这一范围内具有相宜的温度，水可以以液态形式存在，因此假如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。任务清单一天体和天体系统情境探究[情境]英仙座流星雨最早的历史记录出现在公元36年的中国史籍中。英仙座流星雨已被观测了近2000年，每年的夏天几乎都有它的观测记录，在7月20日至8月20日前后出现。2024年流星雨极大时间在8月13日14：00～18：00。极大时一个小时可以出现30～60个流星。在灯光干扰少的空旷地，仅凭肉眼就能看到漂亮的流星雨。[探究](1)英仙座的流星体和地面上的陨石是天体吗？为什么？(2)大陵五是英仙座内一颗光明的恒星，大陵五及其四周的行星是否构成了天体系统？提示(1)①流星体是天体。流星体运行在太空中，存在于大气层外，因而是天体；②陨石不是天体。陨石是流星体未燃烧尽落在地球上的物质，而不存在于大气层以外，所以陨石不是天体。(2)大陵五及其四周的行星相互吸引、相互绕转，构成了天体系统。素养凝练1.“三看法”推断天体2.“四看法”推断天体系统天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。假如某些天体只相互吸引达不到绕转的程度，就不能构成天体系统。素养应用例1：（地理实践力）阅读图文资料，合作探究完成下列要求。儿时的童谣：“太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月球小，地球带着月球跑。”（1）你能说出童谣中出现的天体分别是哪类星体吗？（2）儿歌中涉及的天体系统有哪几级？提示（1）太阳属于恒星，地球属于行星，月球属于卫星。（2）儿歌中涉及的天体系统分别是太阳系和地月系，共有2级。任务清单二生命存在条件分析情境探究[情境]美国国家航空航天局（NASA）宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发觉：天文学家发觉迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler452b。Kepler452b位于距离地球1400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳特别类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年长15亿岁。Kepler452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。请小组合作探究：[探究]（1）推想系外行星——Kepler452b可能存在生命的外部条件有哪些？（2）推想系外行星——Kepler452b可能存在生命的内部条件有哪些？（3）为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？提示（1）平安的宇宙环境和稳定的光照。（2）温度相宜，有适合生物呼吸的大气，有液态水。（3）①解决昼夜温差大的问题，限制合适的温度；②找寻或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。素养凝练1.地球存在生命的条件地球具备生物生存和繁衍的条件，这与其外部环境和自身条件有亲密关系。（1）平安的宇宙环境（2）有利的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。条件类型地球具备的条件对生命起源的意义相宜的温度日地距离适中，自转和公转周期适当，使地球表面平均温度保持在15℃左右，且温度改变不猛烈有利于生命过程的发生和发展适合生物生存的大气适中的体积和质量使地球四周形成大气层，经过漫长演化，形成以氮气和氧气为主的现代大气氮是生物体的基本成分，氧是维持生命的必需物质液态水的存在原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变致热，使地内水体形成水汽逸出，冷却后着陆，在低洼处汇聚，形成原始海洋，孕育生命地球上最初的单细胞生命，就出现在海洋中2.“四看”分析行星存在生命的思路素养应用例2：（人地协调观）阅读图文资料，合作探究完成下列要求。设想在距离地球50万亿千米（5.29光年）的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号。（1）有人看到材料中的信息后悲观地说：“我们不用给X星球上的居民发信号了。”他为什么这样说？（提示：信息用电磁波传递，速度为光速，约为30万km/s）（2）若X星球上真有地外文明，那么该星球应当具备什么条件？提示（1）因为X星球距离地球约5.29光年，信息从该星球传到地球已用了5年多的时间，当地球上的信息传到该星球时，时间已是10年以后了，那时该星球已经毁灭。（2）该星球应具备的基本条件是：足够的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分、相宜的光照和温度范围等。课堂小结核心要点1.了解天体的主要类型。2.说明天体系统的层次。3.理解地球是太阳系中一颗既一般又特别的行星。4.分析地球上有生命物质存在的条件。课堂学业达标2024年11月，欧洲南方天文台在距离地球11光年处观测到一颗可能存在生命的太阳系外类地行星“Ross128b”。下图为“Ross128”恒星系统示意图。读图完成1～2题。1.与行星“Ross128b”所在恒星系统级别相同是（）A.地月系 B.太阳系C.银河系 D.河外星系2.“Ross128b”行星可能存在生命，不是因为（）A.表面平坦开阔B.质量和体积适中C.与恒星距离适中D.运行轨道比较稳定解析第1题，“Ross128”为恒星，“Ross128b”是它的一颗行星，属于一个恒星系，与太阳系同级别。第2题，行星表面形态不是存在生命的必要条件。答案1.B2.A2024年2月23日，NASA（美国国家航空航天局）宣布，在距离地球40光年的一颗恒星（TRAPPIST­1）四周发觉了7颗与地球大小相当的类地行星，其中e、f、g位于宜居带内。下图为“TRAPPIST­1系统示意图”。读图回答3～4题。3.与“TRAPPIST­1系统”级别相同的天体系统是（）A.地月系 B.太阳系C.银河系 D.总星系4.推想位于“宜居带”内的行星“宜居”，最可能是因为（）A.与TRAPPIST­1距离适中B.天体表面平坦C.有富含二氧化碳的大气D.有肥沃的土壤解析第3题，TRAPPIST­1是一颗恒星，四周有类地行星，所以其级别与太阳系相同。第4题，7颗类地行星，只有e、f、g位于宜居带内，可推断“宜居”的缘由是距离恒星远近适中。答案3.B4.A5.下图示意太阳系八颗行星，读图完成下列问题。（1）写出下列字母所代表的行星名称：G、A、H。（2）写出与地球相邻的两颗行星的代表字母：、。（3）小行星带位于和（填字母）轨道之间。（4）八颗行星绕日公转方向一样，都是自向，而且轨道面几乎在，它们，使地球处于比较平安的宇宙环境之中。（5）行星H与地球相比，不能产生生命物质条件最主要的缘由表现在__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案（1）天王星水星海王星（2）BD（3）DE（4）西东同一平面上各行其道，互不干扰（5）距日太远，温度太低课后素养提升合格考——大显身手一、选择题（共11个小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）右图为“局部天体系统示意图”。据此完成1～3题。1.图中包括的天体系统级别有（）A.一级 B.二级C.三级 D.四级2.图中的天体M可能是（）A.火星 B.月球C.金星 D.土星3.图中地球是（）A.地月系的一颗卫星 B.太阳系的一颗行星C.银河系的一颗恒星 D.总星系的一团星云解析第1题，图中中心天体是太阳，围绕恒星太阳运转的是行星，组成一级天体系统。围绕行星运转的是行星的卫星，组成低一级的天体系统，图中包括的天体系统级别有二级，B对。A、C、D错。第2题，图中的天体M应是位于地球轨道内，属于地内行星，包括水星、金星，结合选项，天体M可能是金星，C对。火星、土星是地外行星，A、D错。月球是卫星，不是行星，B错。第3题，图中地球是太阳系的一颗行星，B对。地球是行星，不是卫星，A错。不是恒星，C错。星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，因距离太远，看上去模糊一片，像云一样，D错。答案1.B2.C3.B下图是美国国家航空航天局公布的代号为“开普勒—22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图，“开普勒—22b”行星距地球约600光年。读图回答4～5题。4.“开普勒—22b”行星所处的天体系统为（）A.地月系 B.太阳系C.银河系 D.河外星系5.位于“宜居带”的“开普勒—22b”行星应（）A.有肥沃的土壤 B.有相宜的温度C.表面比较平坦 D.接受来自太阳的辐射能量解析第4题，“开普勒—22b”与地球相距约600光年，其距离大大超过了太阳系的范围，但在银河系的范围之内，因此“开普勒—22b”行星所处的天体系统为银河系。第5题，由图可知，“开普勒—22b”行星在所属恒星系中的位置与地球在太阳系中的位置相像，因而应有相宜的温度，位于“宜居带”。答案4.C5.B2024年9月5日是“旅行者一号”深空探测器放射40周年纪念日。目前，它已经离开太阳系，正飞向其他恒星系。读“旅行者一号”飞行轨道图，完成6～7题。6.“旅行者一号”现在已进入的天体系统位于（）A.地月系 B.太阳系C.银河系 D.河外星系7.“旅行者一号”从地球飞离太阳系过程中确定没有经过（）A.水星和金星公转轨道 B.水星和火星公转轨道C.木星和土星公转轨道 D.火星和木星公转轨道解析第6题，据材料“它已经离开太阳系，正飞向其他恒星系”，解除A、B。银河系包含太阳系和其他恒星系，因此“旅行者一号”飞向的其他恒星系属于银河系，C正确。第7题，水星和金星位于地球公转轨道之内，因此“旅行者一号”从地球飞离太阳系过程中确定没有经过。A正确。答案6.C7.A读表格中的数据，完成8～9题。行星质量（地球为1）体积（地球为1）公转周期自转周期赤道面与轨道面之间交角地球1.001.001年23时56分23°26′火星0.110.151.9年24时37分23°59′8.液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”有关的是（）①地球上昼夜交替的周期较适中②地球的质量和体积适中③地球处于一种比较平安的宇宙环境之中④地球与太阳的距离比较适中A.①④ B.①②C.②③ D.②④9.人类首先选择火星作为探究生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相像，主要表现为（）①火星和地球一样被厚厚的大气层所包围②火星上和地球上都有四季改变且长度一样③火星、地球自转周期的长度比较适中④火星、地球与太阳的距离都比较适中A.①③ B.②③C.③④ D.①④解析第8题，液态水的存在须要确定的温度条件，而和地球相宜的温度有关的条件是地球上昼夜更替的周期较适中以及地球与太阳的距离比较适中。第9题，火星与地球相比，自转周期长度以及与太阳的距离都比较相像。答案8.A9.C2024年12月，美国国家航空航天局确认开普勒­90星系（距离地球约2545光年）存在第八颗行星“开普勒­90i”，现位于第三轨道。探讨发觉，开普勒­90星的体积和质量比太阳略大。读开普勒­90星系和太阳系对比图，完成10～11题。10.开普勒­90星系是（）A.太阳系 B.恒星系C.行星系 D.河外星系11.有关开普勒­90星系的叙述，可信的是（）A.开普勒­90i表面温度比地球高B.有地外生命物质存在C.与太阳系轨道交织但运行平安D.靠汲取太阳光而发热解析第10题，银河系的短半径约2.5万光年，太阳系半径约3.4光年，开普勒­90星系距离地球约2545光年，不在太阳系，A错。仍在银河系，不在河外星系，D错。有行星围绕公转，属于恒星系，B对。行星系是由行星与卫星组成，C错。第11题，开普勒­90星系的体积、质量比太阳略大，开普勒­90i轨道距开普勒­90星比地球距太阳近，表面温度比地球高，A可信；温度高，不相宜生命存在，应没有地外生命物质存在，B不行信；与太阳系轨道相距很远，无交织，C不行信；不汲取太阳光，开普勒­90星本身能发光、发热，D错。答案10.B11.A二、非选择题（共3大题，含1道附加题，共56分）12.读太阳系部分图，完成下列要求。（20分）（1）太阳成为太阳系中心天体的缘由是什么？（3分）（2）太阳系的八颗行星中，称为类地行星的是、、、；离地球最近的行星是；卫星数目最多的是；体积与质量都最大的星是；没有卫星的行星是、。（填字母）（9分）（3）八颗行星公转运动的“同向性”特征是指都绕太阳运动；“近圆性”特征是指沿着的轨道绕日运动；“共面性”特征是指轨道几乎在上。（3分）（4）图中D和E轨道之间有众多，其运动特征基本上也体现出、、等特点。（4分）（5）图中未体现出的在扁长轨道上绕太阳（或大行星）运动的一种天体是。（1分）解析太阳是太阳系的质量中心、引力中心和运动中心，八颗行星都围绕其进行公转，方向都是自西向东，具有同向性、近圆性、共面性的共同特征。答案（1）太阳是太阳系的质量中心、引力中心和运动中心。（2）ABCDBEEAB（3）自西向东近圆形同一平面（4）小行星同向性近圆性共面性（5）彗星13.读图文资料，完成下列要求。（20分）在学习“地球的宇宙环境”时，很多学校的学生亲自制作了太阳系的模型（下图）。下表显示了“太阳系八颗行星的主要物理性质数据”。行星距太阳（万千米）质量（地球＝1）体积（地球＝1）赤道半径（千米）有无光环水星57910.050.0562440无金星108210.820.8566050无地球149601.001.006378无火星227940.110.153395无木星77833317.941316.0071400有土星14294095.18745.0060000有天王星28709914.6365.2025900有海王星45040017.2257.1024750有（1）据资料，可以描述出地球在太阳系中的位置是，。（4分）（2）利用图表资料，说明“地球是太阳系中目前已知唯一有生物存在天体”的缘由。（8分）（