人教版 (2019)必修 第一册第一章 宇宙中的地球第一节 地球的宇宙环境学案

【学案】必修第一册

第一章 宇宙中的地球

1.1 地球的宇宙环境

【学海导航】

一、目标导向

课程标准：运用材料，描述地球所处的宇宙环境

核心要点：

1.天体的概念、主要天体及特征

2.天体系统的形成、天体系统的层次

3.太阳系的组成

4.八颗行星的运动特征和结构特征

5.地球是太阳系中一颗普通行星

6.地球上存在生命的条件

二、核心素养

综合思维：结合材料，分析八颗行星的运动特征，分析地球或其他天体存在生命的条件

地理实践力：结合具体情况开展天文观测，了解常见天体的特点

人地协调观：合理开发利用宇宙环境资源，保护地球的宇宙环境

【知识导学】

一、地球在宇宙中的位置

1．天体

(1)概念：宇宙中________存在的形式。

(2)类型：________、________、________、流星、彗星、星云、________等。

2．天体系统

(1)概念：运动中的天体________、________，形成天体系统。

(2)层次：

①名称：A是________，B是________，C是________，D是________。

②层次：级别最高的天体系统是________，最低的是________。

二、行星地球

1．八大行星

(1)填写太阳系中八大行星的名称：A水星、B金星、C________、D________、E木星、F土星、G天王星、H海王星。

(2)运行特征：________、________、近圆性。

(3)分类：按照距日远近、体积、质量等特征，将八大行星分为三类。

2.结论：地球是太阳系中一颗________的行星。

3．存在生命的星球

(1)地球的特殊性：地球是八颗行星中唯一________的星球。

(2)

（微思考）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控制中心圆满完成。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致性，为中国飞船登陆火星打下了坚实基础。按照科学家的测算，每隔约26个月，会有一段时间是发射火星探测器的最佳窗口期。决定最佳窗口期的关键因素是什么？

【重点导析】

探究1：天体和天体系统

（探究活动）

材料一  北京时间2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。下图为北斗卫星导航系统第54颗导航卫星发射景观图。

材料二  下图为天体系统示意图。

据此探究下列问题：

问题1：(综合思维)图片中的北斗卫星是否属于天体？请说出判断依据。

问题2：(综合思维)进入预定轨道的北斗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？

问题3：(综合思维)判断材料二中四个天体系统名称。

问题4：(综合思维)作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？

【知识归纳】

1．天体

(1)概念：宇宙中物质存在的形式。

(2)类型：天体的种类是多种多样的，常见的天体有：

①星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。星云的物质密度是很小的，若拿地球上的标准来衡量的话，有些地方是真空的。可是星云的体积十分庞大，常常方圆达几十光年。所以，一般星云比太阳要重的多。

②恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。距离地球最近的恒星是太阳。恒星都是气体星球。无污染地区在晴朗无月的夜晚，一般人用肉眼大约可以看到6 000多颗恒星。若借助望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。

③行星： 在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。

④卫星：环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大，有的直径只有几千米大。月球是地球的天然卫星。

人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星是由人类制造的，用太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其他行星运转的装置。

⑤彗星：是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向形成一条很长的彗尾。彗尾一般长几千万千米，最长可达几亿千米。彗星的形状像扫帚，所以俗称扫帚星。彗星的运行轨道多为抛物线或双曲线，少数为椭圆。目前人们已发现绕太阳运行的彗星有 1 700 多颗。著名的哈雷彗星绕太阳一周的时间为 76 年。

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：

【方法点拨】

(1)“三看法”判断天体

(2)以下图为例，判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体：

(3)“四看法”判断天体系统

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。如果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。

(4)天体系统和层次简图

(5)可观测宇宙是人类目前能够观测到的宇宙部分，并不是宇宙全部。宇宙在时间上是无始无终的，空间上是无边无际的，而可观测宇宙仅限于目前人类所认识到的宇宙部分，随着宇宙探测水平的不断提高，可观测宇宙的范围会不断扩大。

探究2：行星地球

（探究活动）

2019年11月18日，美国研究人员在英国《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提供了证据。木卫二是科学家寻找外星生命的主要目标，因为它可能为生命提供了宜居环境：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3 138千米，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：

问题1：(综合思维)为什么要证实木卫二上存在海洋？

问题2：(综合思维)与地球相比，木卫二存在生命的不利条件是什么？

问题3：(综合思维)试比较木星、地球的结构特征。

【知识归纳】

1．太阳系的组成及特点

2．太阳系中一颗普通的行星

地球是太阳系中一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很大的相似性。具体表现如下：

(1)都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。

(2)运动特征

(3)结构特征：地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与其他行星特别是类地行星相似。

3．地球是太阳系中一颗特殊的行星

(1)地球存在生命的外部条件

外部条件主要是针对地球所处的天体系统的宇宙环境而言。

(2)地球适宜生命生存的自身条件

自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。

【方法点拨】

1．整体太阳系模式图的判读

(1)看组成

按距日远近记忆八颗行星，明确小行星带的位置。

(2)看公转方向

若公转方向为逆时针，说明是从地球北极上空看公转；若公转方向为顺时针，说明是从地球南极上空看公转。

(3)彗星彗尾指向和长短的判定

彗星的主要构成物质是冰物质，当彗星接近太阳时，彗核中的冰物质升华，形成云雾状的彗发，彗发中的气体和尘埃，通常在背向太阳的一面形成一条很长的扫帚状的彗尾。彗尾的长短与距太阳远近有关，距太阳越近，彗尾越长，距太阳越远，彗尾越短。

(4)看运动特征

即八颗行星公转运动的同向性、近圆性和共面性。

(5)看结构特征

八颗行星按体积、质量、距日远近等分为类地行星、巨行星和远日行星。

(6)看生命存在的条件

①安全的宇宙环境；②有适宜的温度；③有适合生物生存的大气；④有液态的水。

此类题目的解答可以通过知识的迁移，类比地球上存在生命的条件来获得分析思路，进而提高答题的准确性。具体分析思路如下：

2．局部太阳系模式图的判读

(1)看公转轨道弯曲方向：由图可知太阳位于图的右侧。

(2)看行星名称：如图所示中间为地球，其右侧为金星，左侧为火星。

【地理阅读】

智利阿塔卡马高原一年中超过85%的时间有清晰的天空，是天文学界公认的地面天文观测最佳地点。美国、日本、欧洲多国长期在此开展天文科研，使这里成为世界上规模最大的光学天文实测基地。2016年11月，中国国家天文台和智利签订协议，在阿塔卡马沙漠边缘，海拔2 900 m的安第斯山支脉上合作建设天文观测基地。

位于贵州平塘的500 m口径球面射电望远镜(简称FAST，如下图所示)，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，被誉为“中国天眼”。FAST台址位于大窝凼洼地(喀斯特洼地)中，在半径5 km之内没有一个乡镇和工厂，在半径25 km之内只有一个县城。2016年9月25日落成启用，经过8个多月的前期调试，于2017年6月启动试观测，进入边观测边调试的关键阶段。

【古诗里的地理】说明下列诗句中所对应的月相：

A、月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。——(　　)

B、去年元夜时，花市灯如昼。月上柳梢头，人约黄昏后。——(　　)

C、今宵酒醒何处，杨柳岸，晓风残月。——(　　)

D、人闲桂花落，夜静春山空。月出惊山鸟，时鸣春涧中。——(　　)

E、海上生明月，天涯共此时。——(　　)

F、可怜九月初三夜，露似珍珠夜似弓。——(　　)