2024-2025學年新教材高中地理第1章宇宙中的地球第1節(jié)地球的宇宙環(huán)境學案新人教版必修第一冊

PAGE11-第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境課程標準核心素養(yǎng)目標運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境1.觀測星空，識別描述天體系統(tǒng)與天體，培育肯定的天文觀測實力。(地理實踐力)2.能夠描述地球在不同的宇宙空間中的位置。(區(qū)域認知)3.能區(qū)分不同天體系統(tǒng)的層次及典型天體的特征。(綜合思維)4.樹立宇宙是物質(zhì)和運動的科學宇宙觀。(人地協(xié)調(diào)觀)一、地球在宇宙中的位置1．天體(1)概念：宇宙中物質(zhì)存在的形式。(2)常見類型：星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星體等。(3)請把常見天體及其特點對應連線。2．天體系統(tǒng)(1)概念：運動中的天體相互吸引、相互繞轉，形成天體系統(tǒng)。(2)層次：常見天體系統(tǒng)分為四級。(3)常見天體系統(tǒng)概況①地月系eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(中心天體：地球,月地距離：38.4萬千米))②太陽系eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(構成：太陽、行星及其衛(wèi)星、小行星、,彗星、行星際物質(zhì)等,中心天體：太陽,日地距離：約為1.5億千米))③銀河系eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特點：浩大恒星系統(tǒng),直徑：約10萬光年))[特殊提示](1)各類天體中，最基本的天體是恒星和星云。(2)天體可分為自然天體(如恒星、行星等)和人造天體(如在太空中運行的人造衛(wèi)星、宇宙飛船等)。二、行星地球1．太陽系中的主要行星eq\a\vs4\al((1)三大類,行星)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(類地行星：①水星、②金星、③地球、④火星,巨行星：⑤木星、⑥土星,遠日行星：⑦天王星、⑧海王星))(2)運動特征eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同向性：繞日公轉的方向大都是自西向東,近圓性：繞日公轉的軌道近似圓形,共面性：軌道面幾乎在同一平面上))(3)結構特征：地球與其他太陽系行星(水星、金星和火星)有很多相像之處。2．地球是太陽系中一顆一般的行星[圖表點撥]教材第6頁表1.2，該表展示出：(1)太陽系中八顆行星的軌道傾角相差不大，說明行星軌道具有共面性特點。(2)太陽系中八顆行星的軌道偏心率都較小，說明其繞日軌道近似圓形。3．地球是太陽系中一顆特殊的行星(1)地球的特殊性：八顆行星中唯一存在高級才智生命的星球。(2)存在生命的條件：地球在太陽系中的位置、自身的體積和質(zhì)量確定了地球上具有相宜高級才智生命生存和繁衍的溫度、水、大氣等條件。4．宇宙環(huán)境愛護eq\x(\f(宇宙探究深化,航天活動頻繁))→eq\x(\a\al(太空垃圾,增多))→eq\x(\a\al(宇宙環(huán)境,亟待愛護))(1)在軌運行的“天宮二號”是天體。 ()(2)可觀測宇宙的空間范圍就是宇宙的范圍。 ()(3)八顆行星的運行軌道都位于同一平面上。 ()(4)地球是宇宙中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。 ()(5)據(jù)俄羅斯科學家預料，2036年4月13日一顆小行星將撞向地球。這顆小行星最有可能來自 A．河外星系B．地月系C．火星軌道和木星軌道之間D．巨行星之間提示：(1)√在軌運行的“天宮二號”已經(jīng)進入地球之外的宇宙空間，成為宇宙中的物質(zhì)存在形式，是天體。(2)×可觀測宇宙是目前人類所能觀測到的宇宙部分，隨著科技的發(fā)展，可觀測宇宙的范圍會不斷擴大。(3)×八顆行星繞日公轉軌道面接近在一個平面上，但并不完全在同一平面上。(4)×地球是太陽系中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。太陽系之外雖然目前人類還沒有發(fā)覺生命，但科學家推想可能存在生命。(5)C[小行星帶位于火星軌道和木星軌道之間。]天體與天體系統(tǒng)2019年10月5日，我國在太原衛(wèi)星放射中心用長征四號丙運載火箭，勝利將“高分十號”衛(wèi)星放射升空，衛(wèi)星順當進入預定軌道，任務獲得圓滿勝利?！案叻质枴毙l(wèi)星是高辨別率對地觀測系統(tǒng)國家科技重大專項支配的微波遙感衛(wèi)星，主要用于國土普查、城市規(guī)劃、土地確權、路網(wǎng)設計、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災減災等領域。問題1(區(qū)域認知)“高分十號”衛(wèi)星在地球空間和宇宙空間的哪個空間中才能被稱為天體？為什么？提示：在宇宙空間中才能被稱為天體?！案叻质枴毙l(wèi)星未放射前處于地球空間中，是地球的一個組成部分，而放射勝利后其圍繞地球運行，有獨立的運行軌道，屬于地球之外的宇宙空間，此時才稱為天體。問題2(綜合思維)“高分十號”衛(wèi)星運行期間，其與地球能構成天體系統(tǒng)嗎？其與地月系是何關系？提示：能構成天體系統(tǒng)。與地月系是并列關系(同一層次的天體系統(tǒng))。eq\a\vs4\al([歸納提升])1．天體的推斷方法一看其是否位于地球大氣層之外。例如：宇宙飛船在太空中運行時是天體，返回地面就不是天體了。二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的軌道運行。三看其是不是某一天體的一部分，天體的一部分不能稱為天體。月球表面的巖石塊是月球的一部分，不是天體。例如：推斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。2．主要的天體系統(tǒng)及層次結構(1)主要天體系統(tǒng)的組成與特點層次組成其他可觀測宇宙銀河系和現(xiàn)階段所能觀測到的河外星系目前人類所知道的最高一級的天體系統(tǒng)河外星系銀河系之外與銀河系類似的天體系統(tǒng)大約有上千億個銀河系太陽和眾多恒星組成的浩大恒星系統(tǒng)太陽與銀河系中心的距離約2.6萬光年太陽系由太陽、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、行星際物質(zhì)等構成太陽是距地球最近的一顆恒星。日地距離約為1.5億千米地月系地球是地月系的中心天體，月球是地球唯一的自然衛(wèi)星月球是距離地球最近的自然天體。月地距離約為38.4萬千米(2)天體系統(tǒng)的層次結構1．晴朗的夜晚，我們可以用肉眼視察到()①星光閃耀的恒星②在星空中有明顯移動的行星③一閃即逝的彗星④輪廓模糊的流星A．①② B．②③C．③④ D．①④A[一閃即逝的是流星體，輪廓模糊的是星云。]2．任何天體在宇宙中都有自己的位置。各種天體相互吸引、相互繞轉，形成天體系統(tǒng)。下圖表示天體系統(tǒng)的不同級別。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)下列屬于天體的是()①輪廓模糊的星云②地球上的隕石③進入繞月軌道的“嫦娥四號”探測器④平安回家的“神舟十號”宇宙飛船A．①② B．②③C．①③ D．③④(2)圖中甲、乙、丙、丁天體系統(tǒng)分別表示的是()A．地月系、太陽系、銀河系、可觀測宇宙B．可觀測宇宙、河外星系、太陽系、地月系C．可觀測宇宙、銀河系、太陽系、地月系D．地月系、太陽系、河外星系、可觀測宇宙(1)C(2)C[第(1)題，本題考查天體的概念。輪廓模糊的星云屬于宇宙間物質(zhì)存在的形式，屬于天體，①正確；地球上的隕石、平安回家的“神舟十號”宇宙飛船位于地球上，不是天體，②④解除；進入繞月軌道的“嫦娥四號”探測器是在宇宙空間運行的，是宇宙間存在的物質(zhì)，屬于天體，③正確。綜上，C項正確。第(2)題，本題考查天體系統(tǒng)的層級。依據(jù)天體系統(tǒng)層級關系可知，最高級天體系統(tǒng)是可觀測宇宙，銀河系的直徑約10萬光年，太陽系屬于銀河系，地月系是最低一級天體系統(tǒng)，屬于太陽系。圖中甲、乙、丙、丁天體系統(tǒng)分別表示可觀測宇宙、銀河系、太陽系、地月系，C項正確。]地球是太陽系中的一顆一般行星太陽系“家庭會議”紀要太陽——我是家長，我的質(zhì)量占了太陽系總質(zhì)量的99.86%。你們在我的引力下，都要圍繞我旋轉，都要聽我的。八兄弟姊妹公轉運動要同向，要和我的自轉方向一樣，運動要大致共面，軌道要近圓，否則我們的家庭就沒有秩序。金星——我是星光大道上的明星，我的最佳創(chuàng)意是“太陽從西邊出來”?；鹦恰藗兪冀K懷疑我是地球失散多年的孿生兄弟。地球——我是特殊的又是一般的，我的運動和結構與七仙女姐妹有很多相同之處。木星和土星——別看我們身形如此浩大，事實上是虛胖罷了。天王星和海王星——天高皇帝遠，我們躲在寒冷陰暗的角落里。問題1(綜合思維)太陽的發(fā)言中透露出地球和七仙女姐妹共同的運動特征有哪些？提示：同向性、共面性、近圓性。問題2(綜合思維)為什么說地球是一顆一般的行星？提示：從行星的物理屬性上看，地球是太陽系中一顆一般的行星，詳細表現(xiàn)：①都是本身不發(fā)光、不透亮的近似球狀的天體；②運動特征與其他行星一樣，具有同向性、共面性、近圓性等特征；③在質(zhì)量、體積、密度、運動周期、平均密度等方面與其他類地行星相像。[歸納提升]地球的一般性表現(xiàn)1．地球與其他七顆行星具有相像的運動特征運動特征考慮角度內(nèi)涵同向性公轉方向地球繞日公轉的方向與其他行星相同，均為自西向東共面性軌道平面地球繞日公轉的軌道面與其他行星的公轉軌道面傾角很小，近似在同一平面上近圓性軌道形態(tài)八顆行星繞日公轉的軌道偏心率較小，軌道均為近似正圓(水星的軌道偏心率較大，約為0.206)2.地球與其他行星具有相像的結構特征地球在距日遠近、質(zhì)量、體積、密度、自轉和公轉周期、表面平均溫度等方面與類地行星相像。如下圖所示：3．讀火星、木星、天王星數(shù)據(jù)比較表(以地球數(shù)據(jù)為1)，回答(1)～(2)題。質(zhì)量體積公轉周期自轉周期火星0.110.151.901.00木星317.941316.0011.800.40天王星14.6365.2084.000.70(1)地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是()A．地球 B．火星C．木星 D．天王星(2)火星與地球最相近的是()A．質(zhì)量 B．體積C．自轉周期 D．公轉周期(1)A(2)C[第(1)題，密度等于質(zhì)量與體積之比，結合表中數(shù)據(jù)可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)題，由表中數(shù)據(jù)可知，火星與地球最相近的是自轉周期。]地球是太陽系中的一顆特殊行星——存在生命美國國家航空航天局(NASA)官網(wǎng)報道，一個國際探討團隊細致分析NASA火星勘測軌道飛行器(MRO)的觀測數(shù)據(jù)后發(fā)覺，火星南部艾瑞達尼亞海(Eridania)存在大約37億年前形成的大量海底熱液沉積物，或為探討地球生命起源供應重要線索。問題1(地理實踐力)依據(jù)生命起源的條件及材料內(nèi)容，你認為火星上可能存在生命嗎？為什么？提示：①可能。因為火星上有液態(tài)水，液態(tài)水是生命存在的關鍵證據(jù)。②不行能。因為發(fā)覺的是水合鹽類，不是真正的液態(tài)水，同時沒有適合生物呼吸的大氣條件，氣溫也比較低。(回答其中一種觀點即可)問題2(綜合思維)火星適合生命存在的外部條件主要有哪兩個方面？提示：平安的宇宙環(huán)境和穩(wěn)定的太陽光照。[歸納提升]地球上具有存在生命物質(zhì)的條件1．地球存在生命的外部條件2．地球相宜的自身條件自身條件主要是指相宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。生命存在條件問題的分析思路此類題目的解答可以通過學問的遷移，類比地球上存在生命的條件來獲得分析思路，進而提高答題的精確性。詳細思路分析如下：4．美國國家航空航天局對外宣布：一顆名為“Kepler-90”的恒星，四周有8顆圍繞其運轉的行星。Kepler-90星系中的八顆行星距離恒星都很近，科學家們認定這八顆行星均不行能有已知的生命形式存在。據(jù)此，完成(1)～(2)題。(1)科學家們認定八顆行星均不行能有已知的生命形式存在，推斷理由是()A．行星缺乏衛(wèi)星環(huán)繞B．行星頻繁遭受隕石撞擊C．行星表面溫度過高D．Kepler-90輻射不穩(wěn)定(2)下列天體系統(tǒng)中，與“Kepler-90”星系同等級的是()A．地月系 B．太陽系C．銀河系 D．河外星系(1)C(2)B[第(1)題，由材料可知，八顆行星距離恒星都很近，因此八顆行星表面溫度過高，不利于生命的存在，故C正確；有無衛(wèi)星與生命是否存在關系不大，故A錯誤；材料沒有顯示行星頻繁遭受隕石撞擊，故B錯誤；恒星輻射的能量應比較穩(wěn)定，故D錯誤。第(2)題，“Kepler-90”星系的中心天體“Kepler-90”為恒星；地月系的中心天體地球為行星，太陽系的中心天體太陽為恒星，故A錯誤、B正確；銀河系由若干恒星系組成，河外星系與銀河系共同組成總星系，銀河系與河外星系比“Kepler-90”星系級別高，地理實踐力——參觀我國超級天眼在我國貴州省黔南州平塘縣的大窩凼凹地，坐落著世界上最大的單口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)，是我國獨立自主建成的，其口徑為500米，突破了射電望遠鏡的百米極限，它擁有30個足球場大的接收面積。比德國波恩100米望遠鏡靈敏度提高約10倍。我們利用500米口徑射電望遠鏡將可能搜尋到更多的奇異天體，用來觀測脈沖星、探究宇宙起源和演化、星系與銀河系的演化等，甚至可以搜尋星際通信訊號，開展對地外文明的探究。2016年9月25日，世界最大、有著“超級天眼”之稱的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)在我國貴州省平塘縣喀斯特洼坑中順當“睜眼”。該望遠鏡用來觀測河外星系脈沖星(自落成至2018年9月12日，已確認44顆脈沖星)，探究宇宙起源和演化、星系與銀河系的演化等，甚至可以搜尋星際通信訊號，開展對地外文明的探究。據(jù)此，回答(1)～(3)題。(1)與脈沖星所在天體系統(tǒng)層次相同的是()A．總星系 B．銀河系C．太陽系 D．地月系(2)假如發(fā)覺類似的地外文明，其存在生命的自身條件可能有()A．有相宜的溫度和液態(tài)水B．有厚厚的大氣層愛護C．來自恒星的光照穩(wěn)定D．與其他天體各行其道，互不干擾(3)選擇在貴州邊遠閉塞的山區(qū)建射電望遠鏡，主要是因為當?shù)?)A．太陽輻射特別強 B．太陽活動干擾小C．天氣改變影響小 D．電磁環(huán)境比較好(1)B(2)A(3)D[第(1)題，地球所在天體系統(tǒng)的層次由高到低依次是可觀測宇宙、銀河系、太陽系、地月系。河外星系是與銀河系同一級的天體系統(tǒng)。依據(jù)材料可知，脈沖星位于河外星系，所以該題選B。第(2)題，題目要求的是自身條件，來自恒星的光照穩(wěn)定、與其他天體各行其道，互不干擾為外部條件，故C、D錯誤；地球上有生命的自身條件包括有相宜的溫度和液態(tài)水，恰到好處的大氣厚度和大氣成分，故A正確、B錯誤。第(3)題，選擇在貴州邊遠閉塞的山區(qū)建射電望遠鏡，主要是因為當?shù)仉姶怒h(huán)境比較好，能收集微弱的宇宙無線電信號，D正確；該地多云雨天氣，太陽輻射較弱，故A錯誤；太陽活動干擾在該地區(qū)并不會削減，故B錯誤；該地多云雨天氣，天氣改變影響大，故C錯誤。][素養(yǎng)立意]本題組通過我國建立的射電望遠鏡觀測成果，考查天體系統(tǒng)的層次及地球存在生命的條件分析等學問，體現(xiàn)了地理學科的綜合思維等學科素養(yǎng)，射電望遠鏡可以接收來自宇宙空間的脈沖信號，可使人類在宇宙探測中看的更遠。題組1天體與天體系統(tǒng)北京時間2018年6月1日，一個“火球”突然劃過云南夜空。8月25日下午，上海天文館宣布完整回收此次“火球”散落在大地上的隕石及隕石坑。下圖示意“火球”著陸的過程和收集到的隕石坑，據(jù)此，完成1～2題。1．“火球”屬于()A．恒星B．行星C．衛(wèi)星D．流星體2．“火球”所在的最低一級的天體系統(tǒng)可能是()A．銀河系 B．太陽系C．河外星系 D．仙女星系1．D2.B[第1題，由圖可知，“火球”是流星體進入大氣層后與大氣摩擦而燃燒發(fā)光的現(xiàn)象，因此“火球”屬于流星體。第2題，太陽系包括太陽、行星及其衛(wèi)星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)等，因此“火球”所在的最低一級的天體系統(tǒng)可能是太陽系。]題組2地球是太陽系中的一般行星讀下表，完成3～4題。類地行星質(zhì)量(地球為1)體積(地球為1)平均密度/(g·cm3)公轉周期/a自轉周期/d水星0.060.065.430.2458.79金星0.820.865.240.62243.69地球1.001.005.511.001.00火星0.110.153.931.881.033.從表中可以看出，四顆行星最接近的是()A．質(zhì)量 B．體積C．公轉周期 D．平均密度4．材料中所反映的太陽系的部分行星，其繞日公轉具有肯定的共同性。下列分析，不正確的是()A．同向性——各行星的自轉方向都與地球的自轉方向相同B