2020-2021學(xué)年高一新教材地理湘教版必修第一冊學(xué)案：第1章第1節(jié)　地球的宇宙環(huán)境 Word版含解析

1、第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境【熱點鏈接】2020年3月10日，我國首次火星探測任務(wù)無線聯(lián)試在北京航天飛行控制中心圓滿完成。這次試驗充分驗證了探測器與地面系統(tǒng)的接口匹配性和一致性，為中國飛船登陸火星打下了堅實基礎(chǔ)。按照科學(xué)家的測算，每隔約26個月，會有一段時間是發(fā)射火星探測器的最佳窗口期。決定最佳窗口期的關(guān)鍵因素是什么？提示火星與地球的位置關(guān)系。地球和火星繞日公轉(zhuǎn)，每隔約26個月，地球會運行到與火星最近的位置，此時是發(fā)射火星探測器的最佳窗口期。課程標準學(xué)業(yè)質(zhì)量標準核心素養(yǎng)定位運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境。水平1：通過觀察影像資料，辨認主要天體類型；通過地理資料，歸納地球的普通性和特

2、殊性的含義。水平2：通過圖表資料，歸納主要天體的特征，說明天體系統(tǒng)的層級關(guān)系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星運動特征和結(jié)構(gòu)特征。水平3：根據(jù)圖表資料，判斷天體類型，描述天體特征，繪制天體系統(tǒng)層次圖，分析說明宇宙探索的意義。水平4：通過圖表資料，探討存在生命的地理條件，探討行星運動特征的形成機制。人地協(xié)調(diào)觀：通過探討地球的宇宙環(huán)境對人類活動的影響，結(jié)合宇宙垃圾的危害，指出合理開發(fā)利用宇宙資源的途徑，樹立節(jié)約資源、保護環(huán)境的觀念。綜合思維：分析行星運動特征，探討存在生命的條件。區(qū)域認知：運用地理位置的理論，描述地球在宇宙中的位置。地理實踐力：觀察星空，辨認主要天體，說明其所屬的天體系統(tǒng)。一

3、人類對宇宙的認識1.宇宙：宇宙是所有時間、空間和物質(zhì)的總和，是物質(zhì)世界的整體。2可觀測宇宙：天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測到的有限宇宙，叫作“可觀測宇宙”或“已知宇宙”。其半徑約137億光年。3光年：是天文學(xué)中的距離單位。二多層次的天體系統(tǒng)1天體和天體系統(tǒng)的含義(1)天體：宇宙中的恒星、星云、行星、衛(wèi)星等各種物質(zhì)，通稱天體。(2)天體系統(tǒng)：運動著的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。2銀河系和河外星系共同點主要由恒星等比較大的天體組成關(guān)系級別相同的恒星系統(tǒng)聯(lián)系兩者都是星系，所有星系合在一起，構(gòu)成了最高一級的天體系統(tǒng)，稱為可觀測宇宙3.太陽系(1)組成由太陽、行星、矮行星和衛(wèi)星，以及小行星、彗星、流

4、星體和行星際物質(zhì)等太陽系小天體組成。(2)八大行星的分類地內(nèi)行星、地外行星：以c地球的軌道為界，常把a水星、b金星叫地內(nèi)行星，d火星、e木星、f土星、g天王星和h海王星叫地外行星。巨行星：e木星、f土星。遠日行星：g天王星、h海王星。(3)八大行星的運動特征同向性：繞日公轉(zhuǎn)方向都是自西向東。近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道近似圓形。共面性：軌道面大體在同一平面上。4地月系(1)主要天體：地球和月球。(2)月球的運動特征：月球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)的方向和周期完全一樣。1.判斷正誤。(1)光年是時間單位。()(2)天空中漂浮的云朵、飛行的飛機屬于天體。()2下列天體系統(tǒng)中不包括火星的是()a地月系b太陽系c銀河系d可

5、觀測宇宙答案a解析地月系包括地球和月球?；鹦遣粚儆诘卦孪?。3任何天體之間都能構(gòu)成天體系統(tǒng)嗎？提示天體之間要構(gòu)成天體系統(tǒng)，必須同時具備兩個條件，即“兩要”：一要相互吸引，二要相互繞轉(zhuǎn)。只吸引不繞轉(zhuǎn)不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。三特殊行星地球1.表現(xiàn)：在地球上產(chǎn)生了目前所知道的唯一的高級智慧生命人類。2存在生命的基本條件(1)充足的水分。(2)恰到好處的大氣厚度和大氣成分。(3)適宜的太陽光照和溫度范圍。1.判斷正誤。(1)在太陽系行星中，地球的外觀和所處的位置都比較普通。()(2)太陽系中各大星系各行其道，互不干擾，所以地球上具有生命存在。()2能夠證明地球是太陽系中的一顆特殊行星的是()a地球上擁有適宜生

6、物生存的溫度條件、大氣條件和液態(tài)水b地球恰好位于太陽系的中心位置c只有地球處在一個比較穩(wěn)定和安全的宇宙環(huán)境中，利于生命形成、發(fā)展d地球是太陽系中唯一有衛(wèi)星繞轉(zhuǎn)的大行星答案a解析地球具有生命存在的條件是其特殊性的表現(xiàn)。3太陽系外行星存在生命所需的必要條件有哪些？提示該行星與其恒星距離適中，存在液態(tài)水，具有適宜的溫度和大氣。主題探究天體與天體系統(tǒng)材料一北京時間2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星(北斗三號第29顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星)。衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道。上圖為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射景觀圖。材料二下圖為天體系統(tǒng)

7、示意圖。據(jù)此探究下列問題：(1)圖片中的北斗衛(wèi)星是否屬于天體？請說出判斷依據(jù)。(2)進入預(yù)定軌道的北斗衛(wèi)星將和哪個天體組成天體系統(tǒng)，與該天體系統(tǒng)同級的天體系統(tǒng)名稱是什么？(3)判斷材料二中四個天體系統(tǒng)名稱。(4)作為天體，地球和太陽的本質(zhì)區(qū)別是什么？成果展示(1)不屬于。該衛(wèi)星沒有進入宇宙空間，還是地球的附屬物，不是宇宙間的物質(zhì)。(2)地球。地月系。(3)甲可觀測宇宙，乙銀河系，丙太陽系，丁地月系。(4)太陽屬于恒星，體積和質(zhì)量大，能自身發(fā)光。地球?qū)儆谛行?，體積和質(zhì)量小，不能自身發(fā)光，靠反射太陽光發(fā)亮。1天體的判斷(1)天體的判斷一看位置：它是不是位于地球的大氣層之外，獨立存在于宇宙中。進入大

8、氣層、落回地球、地表的物體不是天體。二看實質(zhì)：它是不是宇宙間的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不屬于天體。三看運轉(zhuǎn)：它是否在一定的軌道上獨自運動，依附在天體上運行的物質(zhì)不屬于天體。例如，判斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。(2)天體類型的判斷據(jù)天體的結(jié)構(gòu)特征和運動特征判斷天體類型。2天體系統(tǒng)的層次與判斷(1)天體系統(tǒng)的判斷判斷天體系統(tǒng)的條件：相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)。如地球和月球構(gòu)成天體系統(tǒng)，北斗七星沒有構(gòu)成天體系統(tǒng)。(2)天體系統(tǒng)的層次基本方法：據(jù)中心天體和繞轉(zhuǎn)特征判斷。 北京時間2020年1月16日11時02分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用快舟一號甲運載火箭，成功將第一顆5g衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌

9、道。2月16日，衛(wèi)星通信測試成功。下圖為5g衛(wèi)星模擬圖。完成(1)(2)題。(1)屬于天體的是()a進入軌道的5g衛(wèi)星 b分離后的火箭c發(fā)射前的5g衛(wèi)星 d分離前的火箭(2)與圖示天體系統(tǒng)級別相同的是()a地月系 b太陽系c銀河系 d可觀測宇宙科學(xué)思維天體和天體系統(tǒng)的分析思路類題透析思路點撥天體的判斷天體是宇宙間物質(zhì)的存在方式，附著于某天體的物體不屬于天體。進入軌道的5g衛(wèi)星屬于天體。天體系統(tǒng)的判斷根據(jù)中心天體和繞轉(zhuǎn)特點判斷。圖示天體系統(tǒng)的中心天體為地球，與其級別相同的天體系統(tǒng)為地月系。答案(1)a(2)a主題探究特殊行星地球2019年11月18日，美國研究人員在英國自然天文學(xué)雜志上發(fā)表報告稱

10、，首次在木星衛(wèi)星木衛(wèi)二的大氣中檢測到水，為木衛(wèi)二冰面數(shù)英里之下可能存在海洋提供了證據(jù)。木衛(wèi)二是科學(xué)家尋找外星生命的主要目標，因為它可能為生命提供了宜居環(huán)境：其厚約10千米的冰殼下，是一個超過100千米深的液態(tài)水海洋。木衛(wèi)二的直徑為3 138千米，質(zhì)量不足地球的1/100。右圖為木衛(wèi)二模擬圖。據(jù)此探究下列問題：(1)為什么要證實木衛(wèi)二上存在海洋？(2)與地球相比，木衛(wèi)二存在生命的不利條件是什么？(3)試比較木星、地球的結(jié)構(gòu)特征。成果展示(1)木衛(wèi)二存在生命需要具備與地球相似的條件，包括溫度、大氣、液態(tài)水等。如果木衛(wèi)二上存在海洋，則具備了存在生命的條件之一。(2)木衛(wèi)二距太陽較遠，表面溫度低；木衛(wèi)

11、二體積、質(zhì)量較小，大氣層稀薄。(3)木星屬于巨行星，距太陽距離遠，體積和質(zhì)量大，密度小；地球?qū)儆陬惖匦行牵w積和質(zhì)量小，密度大。1地球的普通性的判斷據(jù)運動特征和結(jié)構(gòu)特征判斷(1)運動特征(2)結(jié)構(gòu)特征地球在距日遠近、質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、表面溫度等方面與其他類地行星相似。如下圖所示：2地球的特殊性存在生命的行星(1)地球存在生命的外部條件外部條件主要是針對地球所在天體系統(tǒng)的宇宙環(huán)境而言。(2)地球存在生命的自身條件自身條件主要是指適宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。據(jù)天文學(xué)家推算，2020年有多次行星沖日天文奇觀。如7月14日木星沖日，7月21日土星沖日，10月1

12、4日火星沖日。下圖為火星沖日形成示意圖。完成(1)(2)題。(1)“火星沖日”時，太陽、地球、火星出現(xiàn)了圖示位置特征，體現(xiàn)了太陽系行星運動的()a同向性 b近圓性 c共面性 d連續(xù)性(2)火星雖然有適合生命存在的物質(zhì)，但目前仍然沒有發(fā)現(xiàn)生命存在，其原因最可能是()a火星體積、密度較小 b火星上沒有液態(tài)水c火星表面溫度高 d火星上沒有大氣科學(xué)思維地球的普通性和特殊性的分析思路類題透析思路點撥普通性結(jié)構(gòu)特征：八大行星分為類地行星、巨行星和遠日行星；運動特征：行星運動具有共面性、近圓性和同向性。圖示火星、地球與太陽位于同一條直線上，體現(xiàn)了行星運動的共面性。特殊性存在生命的條件包括安全的宇宙環(huán)境和適宜

13、的自身條件(溫度、液態(tài)水和大氣)。與地球相比，火星表面溫度低，大氣稀薄，無液態(tài)水。答案(1)c(2)b教材活動巧點撥教材第8頁探究思路點撥1.我們看到的銀河是橫跨在星空中的一條乳白色光帶，它并不是銀河系的全貌，而是銀河系的一部分。2略。教材第10頁活動思路點撥1.137億光年。9.460 51012千米/光年137億光年1.2961023千米。2約500秒。約8.641014倍。教材第1415頁活動思路點撥1.為了清晰地觀察月相，應(yīng)選擇在空曠、建筑物少，并且周圍強光較少的地方，在家的同學(xué)可選擇樓頂或野外高崗，在學(xué)校的同學(xué)可選擇操場。2觀察月相(見下圖)。3本實踐活動主要讓我們觀察和記錄月亮的出

14、沒時間，在天空中的方位、地平高度、亮面凸出方向、觀察日期和時間等內(nèi)容。下面提供一些資料，以便于同觀察結(jié)果相對照，看一看是不是一致。月相新月上弦月滿月下弦月日期初一初七、初八十五、十六二十二、二十三同太陽出沒比較同升同落遲升后落此起彼落早升先落月出清晨正午黃昏半夜月落黃昏半夜清晨正午夜晚見月情形徹夜不見半圓、上半夜、西天一輪明月通宵可見半圓、下半夜、東天月面(亮面)朝向 半圓朝西一輪明月半圓朝東4見第3題。5結(jié)合自身實踐，聯(lián)系相關(guān)知識回答即可。教材第1516頁活動思路點撥1.(1)地球與太陽的距離適中，使地球表面溫度適宜；地球內(nèi)部放射性元素衰變致熱和原始地球重力收縮，使地球內(nèi)部溫度升高，結(jié)晶水汽

15、化，最后形成原始海洋，使地球上有液態(tài)水的存在；地球的體積和質(zhì)量適中，其引力可以使大量氣體聚集在地球周圍，形成厚厚的大氣層。(2)除地球外，太陽系的其他行星中有可能存在生命的是火星。理由：火星的結(jié)構(gòu)特征、運動特征、與太陽的距離、表面溫度等與地球最接近或類似。(3)假如太陽的光照條件變得不穩(wěn)定，地球溫度將變得不穩(wěn)定，過冷或過熱，將不適合地球上的生物生存；如果太陽突然消失，地球溫度驟然下降，也將變得不適合生物生存。2本題考查學(xué)生的實踐能力，可任選一種方式完成該活動。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1人地協(xié)調(diào)觀與區(qū)域認知宜居帶是指一顆恒星周圍適宜生命存在的理想?yún)^(qū)域，下圖陰影區(qū)域為太陽系的宜居帶分布圖。完成13題

16、。1位于太陽系宜居帶的星球除地球外還有()a火星 b木星 c金星 d水星答案a解析讀圖，根據(jù)太陽系行星分布規(guī)律，位于太陽系宜居帶的星球，除地球外還有火星，a項正確。2圖中宜居帶理想?yún)^(qū)域確定的主要依據(jù)是()a大氣條件 b生物條件c水分條件 d溫度條件答案d解析圖中宜居帶理想?yún)^(qū)域確定的主要依據(jù)是與太陽距離適中，有適宜的溫度條件，d項正確。3下列天體系統(tǒng)中，不包括地球的是()a銀河系 b可觀測宇宙c太陽系 d河外星系答案d解析河外星系與銀河系處于同一級別，地月系屬于太陽系，太陽系屬于銀河系；河外星系中不包括地球，d項正確。素養(yǎng)提升2綜合思維軌道傾角是指其他行星公轉(zhuǎn)軌道面與地球公轉(zhuǎn)軌道面的夾角。偏心率是橢圓焦點到中心的距離與橢圓半長軸之比，它決定橢圓的形狀。下圖為行星繞日軌道傾角與偏心率曲線圖。完成12題。1軌道傾角和偏心率最大的是()a水星 b土星 c天王星