1.1《地球的宇宙环境》课件+教学设计

1.1 地球的宇宙环境高中地理 / 人教版（2019）必修一 / 高一/第一章教学目标和要求1、根据图像资料，结合天文观测活动，描述各类天体的特点以及天体系统的层次结构。2、运用示意图等指出地球在不同层级天体系统中的位置，描述地球的宇宙环境。3、运用资料说出行星地球的普通性和特殊性，体会保护地球宇宙环境的必要性。课前导入 我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时，这样写道：“地球真的太漂亮了，漂亮得无可比拟！……在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。”地球真的会发光吗？如果不是，那么从太空中看到的地球为什么是明亮的？这与它在宇宙中所处的位置有什么关系？目录一、地球在宇宙中的位置二、行星地球一、地球在宇宙中的位置1.宇宙①概念:宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。②特性:物质性：宇宙是由各种形态的物质、能量等组成。运动性：宇宙中的物质在不断地运动和变化，运动是有规律和层次的。上下四方曰“宇”，古往今来曰“宙”即宇宙是无限空间和无限时间的统一。《 淮南子 · 原道训 》2.天体（1）概念：宇宙中物质存在的形式，它们连同通过天文望远镜或其它空间探测手段才能探测到的星际空间物质，统称为天体。（2）分类恒星星云流星体彗星①自然天体：恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等。最基本的天体是恒星和星云。②人造天体：人为制造的天体，离开地球大气层到达太空才是天体，包括宇宙飞船、人造卫星、航天飞机、空间站等。天体判断方法：一看位置：它是不是位于地球的大气层之外，独立存在于宇宙中，进入大气层或落回地面的物体不属于天体。二看实质：它是不是宇宙间的物质，自然现象不属于天体。三看运转：它是否在一定的轨道上独自运转，依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。星云恒星行星卫星如星星如八大行星如月球如蟹状星云彗星 ：又称扫把星，在扁长轨道上绕太阳运行的一种体积庞大、质量较小、呈云雾状（或带彗尾）的天体。哈雷彗星的公转轨道是逆向的，离太阳越近，彗尾越长，彗尾总是指向背着太阳的一面。著名的哈雷彗星，绕太阳运行一周的时间为76年。哈雷彗星海尔波普彗星流星体：是指运行在星际空间的流星体，流星现象：在接近地球时由于受到地球吸引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦所产生的光迹。流星雨：多个流星一起出现叫流星雨。流星雨流星体位置：在地球大气层之外，不是其他天体的一部分。例如，在大气层外环绕地球的卫星是天体，在地球上还未发射的卫星不是天体。实质：必须是宇宙中物质，而不是现象。运转：在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不是天体，如在月球上考察的玉兔号月球车。思考：流星体是天体，流星是不是天体？为什么？如何判断天体？1、下列属于天体的是（ ）B课堂练习3.天体系统宇宙中的天体都在运动着，运动中的天体相互吸引和互相绕转，形成天体系统。最高最低地球是地月系的中心天体月球是地球唯一的天然卫星月球是距离地球最近的自然天体地月平均距离为38.4万千米①地月系②太阳系组成：太阳、行星及其卫星 、小行星、彗星、流星体和行星际物质等。质量：约占整个太阳系99.86%，并以其强大的引力，约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转。日地距离：地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离约1.5亿千米。太阳是太阳系的中心天体太阳是距地球最近的一颗恒星以太阳为中心（由近及远）：水、金、地、火、木、土、天王星、海王星③银河系和河外星系银河系是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统。在银河系中，有1 000亿颗以上的恒星；银河系的直径约10万光年太阳与银河系中心的距离约2.6万光年。10万光年 目前，在银河系外，天文学家观测到的许许多多同银河系类似的星系，统称为河外星系。④可观测宇宙（总星系）银河系和现阶段所能观测到的河外星系，统称为可观测宇宙。⑤小行星带 小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域，98.5%的小行星都在此发现，约2.17-3.64天文单位内，聚集了约50万颗以上的小行星。水星金星地球天王星小行星带木星土星火星海王星级别范围高低大小地月系太阳系银河系可观测宇宙可观测宇宙银河系太阳系地月系河外星系天体系统的层级关系（1）判断某些天体集合或者集团是不是天体系统，有“二看”：一看是否相互吸引，二看是否相互绕转。（2）天体系统内部在万有引力的作用下，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转，或者多个天体围绕共同的质心运转。（3）如果某些天体只相互吸引但达不到相互绕转的程度，就不能构成天体系统。天体系统的判断：活动开展简单的天文现象观测活动 天文观测是天文学家重要的日常工作之一，天文爱好者也可以直接用肉眼或者望远镜等进行月相、日食、月食、流星雨等天文现象的观测。观测前需要做好准备工作，观测时注意个人安全防护。 以月相观测为例。月相可用肉眼直接观测，观测前需准备指南针和观测记录表。1.确定月亮位置的方法（1）选择视野开阔的地方，用指南针确定方向。选择地面标志性建筑，作为月亮水平方位的参照。（2）月亮高度角可用拳头进行估算。水平伸直一只手臂围0°基准面，握拳，其上叠放另一只手的拳头，一只拳头的高度角约为10°。保持手臂稳定不动，依次将下面的手抽出叠放在上面，直到视线、拳头和月亮三者重合，据此估算月亮的高度角。2.观测并记录月亮的位置和形状（1）傍晚日落后天空出现月牙的时候，在观测表上记下观测日期、月亮的位置和形状，并标注观测时刻。（2）接下来两周内，每天在同一时刻进行观测并记录。（3）描绘观测期间同一时刻月亮在天空的位置和形状变化。3.总结观测结果（1）总结月亮位置的逐日变化。（2）总结月亮形状的逐日变化。 “太阳大，地球小，地球绕着太阳跑。地球大，月亮小，月亮绕着地球跑。”重温童谣，完成1～3题。1、这首童谣涉及的天体，按先后顺序排列是（ ）A．卫星—行星—恒星 B ．恒星—行星—卫星 C．恒星—行星—小行星 D．恒星—行星—流星体2、这首童谣中涉及的天体系统共有（ ）A．1级 B．2级 C．3级 D．4级3、这首童谣出现的天体都属于（ ）①太阳系 ②地月系 ③银河系 ④河外星系 ⑤可观测宇宙A.①③⑤ B.①②③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑤课堂练习ABB二、行星地球1.地球的普通性水星金星地球火星类地行星巨行星远日行星木星土星天王星海王星太阳系示意图小行星带表面温度公转周期平均公转速度低长慢高短快（1）结构特征①类地行星：距离太阳近，表面温度高；质量、体积小(水星最小)，平均密度大②巨行星：距离太阳较远，表面温度较低；质量、体积大（木星最大），平均密较小；卫星数目多（木星最多）；有光环③远日行星：距离太阳远，表面温度低；质量、体积大，平均密较小；有卫星和光环水星金星地球火星类地行星巨行星远日行星木星土星天王星海王星太阳系示意图小行星带（2）运动特征①同向性：绕日公转都是自西向东②共面性：绕日公转面大致都在一个平面上③近圆性：绕日公转轨道都近似一个圆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。夹角越小，则与地球公转轨道面越接近。偏心率指的是椭圆中心的距离与椭圆半长轴之比，决定椭圆的形状，越接近于0，越接近正圆形。金星自东向西自转，自转比公转慢，有大量温室大气层水星金星地球火星木星土星天王星海王星 可见，无论是从距日远近、自身体积，还是从公转方式来看，地球都只是太阳系中一颗普通的行星。2.地球的特殊性（存在高级智慧生命）（1）外部条件①稳定的太阳光照（太阳处于壮年期，状态稳定。）②安全的宇宙环境（大小行星，各行其道，互不干扰）（2）内部条件③适宜的温度（日地距离适中，自转和公转周期适当）④适合生物生存的大气（地球体积和质量适中，形成大气层；漫长演化形成适合生物呼吸的大气；臭氧层保护生物不受紫外线的伤害）⑤有液态水（地球体积收缩和放射性元素衰变产生热量，地球内部温度升高，不断产生水汽，这些水汽通过火山活动等形式逸出地表，逐渐冷却、凝结形成液态水） 目前，地球是人类在宇宙中唯一的家园。随着人类对宇宙探索的深入，航天活动日益频繁，留在太空中的垃圾越来越多。地球的宇宙环境亟待保护，这是全人类共同的责任。自学窗人类观测宇宙的工具——天文望远镜 自古以来人们就对天文现象十分好奇。直至400多年前，人们只能通过肉眼观测宇宙，因视野范围有限，误认为地球是宇宙的中心。1543年哥白尼通过观测和计算提出了日心说，由于缺乏更多的支持，不被广泛认可。1609年，伽利略制造了一架小型望远镜，其放大率只有32倍；然而，伽利略用这架望远镜观测到了月球陨石坑、太阳黑子、木星的4颗卫星、土星光环。他的一些观测结果有力地支持了哥白尼的日心说。由此，人们对宇宙的观测方式进入了望远镜时代，宇宙观也发生了改变。 此后，天文望远镜突飞猛进的发展，人类对宇宙的认识也逐步扩展、加深。赫歇耳借助天文望远镜将观测范围扩展到太阳系之外，确认了由众多恒星构成的银河系的存在。哈勃通过天文望远镜发现了仙女座星云其实是由大量恒星组成的，而且距离远远远超过银河系的范围，证实了河外星系的存在。2016年，我国在贵州建成了目前世界最大的单口径射电望远镜，帮助人类获取更多的宇宙信息。 德国科学家最新研究发现，太阳系附近有三颗“超级地球”有可能存在外星生命。这三颗行星围绕天蝎座的一颗恒星运行，距离地球仅22光年。1．“超级地球”应属于（       ）A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系2．有适合生物呼吸的大气是生命存在的重要条件之一。“超级地球”上存在大气的原因是因为它具有（       ）A．适中的质量与体积 B．适中的昼夜更替周期C．与恒星的距离适中 D．适中的自转周期3．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”有密切关系的是（       ）①地球上昼夜更替的周期较适中 ②地球的质量和体积适中③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离比较适中A．①④ B．①② C．②③ D．②④CAA课堂练习(1)太阳系的中心天体:_____。(2)八大行星 太阳地球木星天王星 (3)小行星带:位于_____轨道和_____轨道之间。 (4)彗星:太阳系中最著名的彗星是_________。火星木星哈雷彗星4.读太阳系模式图,回答下列问题。谢谢观看