高中地理人教版 (新课标)必修1第一章 行星中的地球第一节 宇宙中的地球教学设计及反思

第一节　宇宙中的地球

学习目标：1.了解天体系统的概念、层次和常见的天体。2.理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。(重点)

3．能够运用相关资料，分析地球上存在生命物质的条件。(重难点)

一、地球在宇宙中的位置

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、流星等。其中恒星和星云是最基本的天体。

(3)请把常见天体及其特点对应连线

二、太阳系中的一颗普通行星

1．八大行星

2．运动特征

3．结构特征：与其他太阳系行星(水星、金星和火星)有许多相同之处。

[特别提醒]　八颗行星的自转方向大部分是自西向东的，只有金星逆向自转(自东向西自转)，因此在金星上看太阳是西升东落的。

三、存在生命的行星

1．地球的特殊性：太阳系中唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。

2．存在生命的条件

(1)安全的宇宙环境

(2)适宜的自身条件

(1)在轨运行的“天宫二号”是天体。  (　　)

(2)总星系就是宇宙。  (　　)

(3)八大行星的运行轨道都位于同一平面上。 (　　)

(4)地球是宇宙中唯一有生命物质存在的天体。 (　　)

(5)据俄罗斯科学家预测，2036年4月13日一颗小行星将撞向地球。这颗小行星最有可能来自                             (　　)

A．河外星系

B．地月系

C．火星轨道和木星轨道之间

D．巨行星之间

提示：(1)√　在轨运行的“天宫二号”已经进入地球之外的宇宙空间，成为宇宙中的物质存在形式，是天体。

(2)×　宇宙是时间和空间的统一体，时间和空间都是无限的，因而宇宙也是无限的。总星系是指人类目前认识的宇宙。

(3)×　八大行星绕日公转轨道面接近在一个平面上，但并不完全在同一平面上。

(4)×　地球是太阳系中唯一有生命物质存在的天体。太阳系之外虽然目前人类还没有发现生命，但科学家推测可能存在生命。

(5)C　[小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。]

地球在宇宙中的位置

2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星，自此“北斗三号”基本系统星座部署圆满完成。

问题1　(区域认知)在发射架上等待发射的北斗卫星是天体吗？发射成功后的北斗卫星是天体吗？

提示：还未发射的北斗卫星仍属于地球的一部分，因此不是天体；而发射成功后的北斗卫星已经进入太空、环绕地球运行，已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是天体。

问题2　(综合思维)北斗卫星组网运行期间，其与地球能构成天体系统吗？为什么？

提示：能。因为北斗卫星围绕地球飞行，二者相互吸引、相互绕转，因此构成天体系统。

[归纳总结]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．天体的判断方法

一看其是否位于地球大气层之外。例如：宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体了。

二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的轨道运行。

三看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。例如：月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。

例如：判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。

2．天体系统的判断

(1)天体之间能否构成天体系统

必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如，月球绕地球运转，形成地月系；北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能形成天体系统。

(2)天体系统级别的判定

天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。

1．“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。预计2019年发射升空，将自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。据此完成(1)～(2)题。

(1)“嫦娥五号”采集样品的天体属于    (　　)

A．卫星    　 B．行星

C．恒星     D．星云

(2)进入月球轨道的“嫦娥五号”属于 (　　)

①河外星系　②地月系　③银河系　④太阳系　⑤总星系

A．①②     B．①②③④

C．②③④⑤      D．①②③④⑤

(1)A　(2)C　[第(1)题，“嫦娥五号”是绕月的，月球是地球的卫星。第(2)题，进入月球轨道的“嫦娥五号”还在地月系中，但不在河外星系中。]

地球是太阳系中的一颗普通行星　　

2019年11月11日新浪网消息，太阳系有八大行星，人类赖以生存的地球就是其中之一。20世纪三十年代，冥王星被确立为太阳系第九大行星，相关概念也得到了人们的认可。然而随着研究的不断深入，人们渐渐认识到其他行星与冥王星存在一定的差异，由此推出行星的划分标准，于是2006年冥王星被归为矮行星。不过科学家们认为，在太阳系应该存在第九大行星，它被命名为“X行星”，是人们探索的重要目标。科学家尚未直接观测到这颗行星，而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的，此后他们还发现了这颗行星存在的更多迹象。现在，几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。

问题1　(地理实践力)推测这颗行星绕日公转的运动特征，并依据其距日远近、大小等特征判断其可能属于哪类行星？

提示：运动特征：绕日公转的方向具有同向性，绕日公转的轨道面具有共面性，绕日公转的轨道形状具有近圆性。可能属于远日行星。

问题2　(综合思维)为什么说地球是一颗普通的行星？

提示：从行星的物理属性上看，地球是太阳系中一颗普通的行星，具体表现为：①都是本身不发光、不透明的近似球状的天体；②运动特征与其他行星一致，具有同向性、共面性、近圆性等特征；③在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。

[归纳总结]　地球的普通性表现

地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与太阳系其他行星在运动和结构方面具有很大的相似性。

(1)运动特征

(2)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类地行星相似。如下图所示：

2．读火星、木星、天王星数据比较表(以地球数据为1) ，回答(1)～(2)题。

(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)火星与地球最相近的是(　　)

A．质量     B．体积

C．自转周期     D．公转周期

(1)A　(2)C　[第(1)题，密度等于质量与体积之比，结合表中数据可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)题，由表中数据可知，火星与地球最相近的是自转周期。]

存在生命的行星　　

美国国家航空航天局(NASA)官网2017年10月报道，一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)的观测数据后发现，火星南部艾瑞达尼亚海(Eridania)存在大约37亿年前形成的大量海底热液沉积物，或为研究地球生命起源提供重要线索。

问题1　(地理实践力)根据生命起源的条件及材料内容，你认为火星上可能存在生命吗？为什么？

提示：可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。

不可能。因为发现的是水合盐类，不是真正液态水，同时没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。(回答其中一种观点即可)

问题2　(综合思维)火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个方面？

提示：安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。

[归纳总结]　地球上存在生命的条件

1．地球存在生命的外部条件

2．地球适宜的自身条件

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。

生命存在条件问题的分析思路

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。具体思路分析如下：

3．读下表，完成(1)～(2)题。

(1)人类首先在火星上探索地外文明的原因是地球与火星(　　)

A．质量相近         B．体积接近

C．公转周期最为接近     D．自转周期相近

(2)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”无密切关系的是(　　)

A．地球的质量和体积适中

B．地球上昼夜更替的周期比较适中

C．地球大气层的存在

D．地球与太阳的距离比较适中

(1)D　(2)A　[第(1)题，分析表中数据，地球与火星自转周期相近。第(2)题，日地距离适中，会影响地球的温度，地球的昼夜更替的周期及大气层的存在会影响地球上的昼夜温差，这些都与地球上存在液态水有着密切关系。地球的质量和体积适中与地球上大气的存在密切相关，而与液态水的存在无密切关系。]

(教师独具)

太阳系模式图

探讨1.(综合思维)八大行星绕日公转的运动特征是什么？

提示：同向性、近圆性、共面性。

探讨2.(地理实践力)与其他行星相比，地球的运动特征方面有无特殊之处？由此得到结论是什么？

提示：没有特殊之处。八大行星都可能存在生命。

探讨3.(综合思维)八大行星中表面温度最高和最低的分别是哪个？为什么？

提示：水星表面温度最高，海王星表面温度最低。距离太阳越近，温度越高；距离太阳越远，温度越低。

阅读上图应主要把握以下几点：

(1)明确八大行星组成和位置：按距太阳的距离由近及远分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

(2)明确小行星带的位置：小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。

(3)总结八大行星的运动特征：同向性、共面性、近圆性。

(4)了解哈雷彗星的特殊性：轨道为扁长形，公转方向与八大行星相反，彗尾背向太阳，周期为76年。

下图为太阳系八大行星的位置示意图。读图回答(1)～(3)题。

(1)图中①～⑧，分别表示地球和土星的是(　　)

A．②⑦　　　　　　　　　 B．③⑥

C．③⑤     D．④⑤

(2)下列关于金星的叙述，正确的是(　　)

A．位于地球和火星之间     B．表面为非固态

C．自身能发光     D．表面平均温度比地球高

(3)金星，中国古称“太白金星”，早晨的金星称为“启明星”，黄昏的金星则称为“长庚星”。金星自转方向为由东向西。在金星上看太阳是(　　)

A．东升西落     B．西升东落 

C．直升直落     D．不见太阳

(1)B　(2)D　(3)B　[第(1)题，太阳系八大行星由内向外依次是：水、金、地、火、木、土、天王星和海王星，由此确定③为地球，⑥为土星。第(2)题，金星位于地球和水星之间，表面为固态，自身不发光，因距太阳比地球近，均温较高。第(3)题，由材料可知，金星自东向西自转，故看到的太阳是西升东落，与地球相反。]

　(教师独具)

双星伴月又称“金木合月”，是指金星、木星和月球同时出现在夜空中。下图为双星伴月奇观图，金星、木星与月球组成了一张笑脸。读图，完成1～2题。

1．组成这张笑脸的天体类型包括(　　)

A．恒星和卫星　　　　　 B．行星和卫星

C．彗星和卫星     D．恒星和行星

2．金星和木星分别属于(　　)

A．类地行星和巨行星

B．类地行星和远日行星

C．巨行星和类地行星

D．远日行星和巨行星

1．B　2.A　[第1题，金星和木星是太阳系中的行星，月球是地球的卫星，组成该笑脸的天体类型包括行星和卫星。第2题，水星、金星、地球和火星属于类地行星；木星和土星属于巨行星；天王星和海王星属于远日行星。]

读下图，回答3～4题。

3．图中没有涉及的天体系统是(　　)

A．地月系     B．太阳系

C．银河系     D．河外星系

4．图中天体具有的共同特性是(　　)

A．有液态水     B．自身能发光

C．不断运动     D．具有生命

3．D　4.C　[第3题，地球和月球构成地月系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系。银河系与河外星系共同构成总星系。故图中没有涉及河外星系。第4题，天体处在不停地运动之中，太阳是一颗炽热的气态星球，温度极高，没有液态水；自身能发光是恒星的特征，地球作为行星本身不发光；地球是目前所知太阳系中唯一一颗有生命的天体。]

下图为三颗行星公转轨道示意图，读图回答5～6题。

5．上图所示天体系统的公转中心是(　　)

A．地球      B．月球

C．太阳     D．银河

6．地球具备生命存在的基本条件有 (　　)

A．适宜的温度和可供生物呼吸的大气 

B．强烈的太阳辐射和充足的水汽 

C．复杂的地形和岩石圈 

D．强烈的地震和火山活动

5．C　6.A　[第5题，图示太阳系，其中心天体是太阳。第6题，地球具备的生命存在的基本条件包括：适宜的温度、适合生物生存的大气条件和液态水等。强烈的太阳辐射会使地球上温度过高，复杂的地形和岩石圈以及强烈的地震和火山活动不适宜人类居住，不是地球生命存在的基本条件。]

(教师独具)

教材P4～6活动

1．(1)从图1.4可以看出，行星都是逆时针绕日公转的。

(2)根据图和表中的行星轨道倾角数据，行星公转轨道面几乎在一个平面内。

(3)根据表中的行星轨道偏心率数据，最大的水星只有0.206，非常接近圆形。

2.

3.由上面的分析可知，与其他行星相比，地球在公转运动特征方面没有特殊的地方，地球的质量和体积既不是最大的，也不是最小的，也没有特殊的地方。因此，可以说，地球是太阳系的一颗普通行星。