第一节 地球的宇宙环境第一课时教学设计

第一节

地球的宇宙环境

1．了解天体的主要类型和天体系统的层次。

2．理解太阳辐射和太阳活动对地球的影响。(重点) 3．理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。(重难点)

教材整理1

宇宙

阅读教材P2～P5，完成下列问题：

1．宇宙的含义

时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。

2．宇宙的特征

(1)物质性——天体

①含义：宇宙中有多种多样的物质，例如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等，这些物质统称为天体。

②恒星和星云是最基本的天体。

(2)运动性——天体系统

①形成：天体之间因相互吸引、相互绕转形成的天体系统。

②级别

地月系银河系太阳系其他行星系总星系

其他恒星系河外星系3．人类对宇宙的认识

范围不断扩大，目前已达到150亿光年。

正误判断：

(1)太空中的星星、月球和宇宙飞船都是天体。(

) (2)在天空中飞行的飞机是天体。(

) (3)总星系就是宇宙。(

) 【提示】

(1)√

星星、月球和宇宙飞船都是宇宙间物质的存在形式。

(2)×

在大气层之外的宇宙空间运行的物体才是天体，飞机是在大气层中飞行的，不是天体。

(3)×

宇宙是时间和空间的统一体，时间和空间都是无限的，总星系是指人类目前认识的宇宙。

教材整理2

太阳

阅读教材P6～P8图，完成下列问题：

1．太阳系

图中按离太阳由近及远的顺序依次是：a水星、b金星、c地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。

2．太阳辐射

(1)能量来源：太阳核心物质在高温、高压条件下，经核聚变反应产生巨大能量，源源不断地向外辐射。

(2)影响

项目

具体内容

太阳直接为地表提供光能和热能

对地理环境

维持地表温度，为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量

对人类

3.太阳活动

(1)分布(填图) 人类生产、生活的新能源

(2)重要标志：黑子和耀斑。

(3)周期：约11年。

(4)

正误判断：

(1)小行星带位于木星轨道和土星轨道之间。(

) (2)太阳巨大的辐射能量来自于太阳内部的核裂变反应。(

) (3)剧烈太阳活动产生的太阳风吹袭地球，可能引起卫星导航失效。(

) 【提示】

(1)×

小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。

(2)×

太阳能量来源于太阳内部的核聚变反应，在核聚变过程中，原子核质量出现了亏损，其亏损的质量转化成了能量。

(3)√

剧烈的太阳活动产生的太阳风吹袭地球，干扰地球大气层中的电离层，导致无线电短波受到影响，从而使卫星导航失效。

教材整理3

地球

阅读教材P8～P9，完成下列问题：

1．普通性

(1)从运动特征看，与其他七大行星相似。

(2)从结构特征看，与水星、金星、火星相似，均属类地行星。

2．特殊性

(1)表现：目前所能探测到的唯一存在生命的天体。

(2)生命存在条件：

安全：大小行星各行其道，互不干扰①宇宙环境

稳定：所处的光照条件相对稳定

球表面的水多以液态存在质量和体积适中：形成包围地球的大气②自身条件

层，以氮和氧为主的大气自转和公转周期适中：地球表面温度

的日变化和季节变化幅度都不太大

正误判断：

(1)木星属于类地行星。(

) (2)地球上存在生命是因为自身适宜的条件和安全稳定的宇宙环境。(

) (3)只要有液态水就一定有生命存在。(

) 【提示】

(1)×

类地行星包括水星、金星、地球和火星，木星属于巨行星。

(2)√

地球上存在生命是因为有安全的宇宙环境和稳定的太阳光照条件以及适宜的温度、大气及液态水等自身条件。

(3)×

液态水是存在生命的重要条件之一，但还需要其他的自身条件和外部条件。

日地距离适中：适宜的温度条件使地

[合作探讨]

新华社2016年9月19日报道，欧洲航天局计划向“罗塞塔”的电脑上传“自杀软件”，令这个彗星探测器在9月30日下午12时20分撞向彗星“67P/丘留莫夫—格拉西缅科”表面。根据电脑设置，“罗塞塔”将录制自己坠向死亡的过程，传回彗星表面的特定镜头。“罗塞塔”探测器2004年升空，所携带的“菲莱”着陆器在2014年成功登陆目标彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”，是首个在彗星上软着陆的人造探测器。届时，“罗塞塔”号和“菲莱”登陆器母子将在“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星上团聚。

宇宙的物质性和运动性

探讨1：

在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体吗？登陆到“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器是天体吗？

【提示】

在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体。因为在太空中飞行的“罗塞塔”探测器独立存在宇宙中，且在独立的轨道上运行。登陆到“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器不是天体。因为登陆到“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器，不是独立存在宇宙中，属于彗星的一部分。

探讨2：

“罗塞塔”探测器围绕“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星飞行，“罗塞塔”探测器与该彗星构成天体系统吗？

【提示】

构成天体系统。因为“罗塞塔”探测器围绕“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星飞行，二者相互吸引，相互绕转，因此构成天体系统。

[核心点击]

1．“三看法”判断天体

一看位置：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。

二看实质：看它是不是宇宙间的物质，一些自然现象如流星现象就不属于天体。

三看运转：看它是不是在一定的轨道上独立的运行。依附在其他天体上的物体不属于天体，如火星上考察的火星车。

2．“四看法”判断天体系统

一看天体的数量；二看天体之间的距离；三看是否吸引；四看是否绕转。

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。

[体验评价]

1．宇宙是一个有序的，有一定层次和结构的物质世界。据此回答(1)～(2)题。

(1)下列属于天体的是(

) 【导学号：63380000】

①哈雷彗星、流星体

②月球、星云

③航天飞机、陨石

④恒星、待发射的航天飞机

A．①③

C．②④

B．①②

D．③④

(2)下列概念中，具有从属关系，且从大到小依次排列的是(

) A．太阳系—木星—海王星

B．宇宙—太阳系—银河系

C．太阳系—地月系—月球

D．太阳—地球—哈雷彗星

【解析】

第(1)题，陨石和待发射的航天飞机属于地球的附属物，不能称为天体；而哈雷彗星、流星体、月球、星云和恒星等都属于自然天体。第(2)题，A项中木星和海王星为并列关系；B项虽具有从属关系，但银河系包含太阳系；D项没有从属关系。

【答案】

(1)B

(2)C

[合作探讨]

北京时间2015年7月24日0时，美国宇航局(NASA)举行电话会议，宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现：天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星开普勒—452b。该行星位于距离地球1400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年长15亿岁。开普勒－452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。

地球上存在生命的条件

探讨1：推测系外行星开普勒—452b可能存在的外部条件有哪些？

【提示】

安全的宇宙环境和稳定的光照。

探讨2：推测系外行星开普勒—452b可能存在的内部条件有哪些？

【提示】

温度适宜，有供生物呼吸的大气，液体水。

探讨3：为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？

【提示】

①解决昼夜温差大的问题，控制合适的温度；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。

[核心点击]

地球生命存在的条件

原因

大小行星各行其道，互不干扰

外部

自地球上有生命始，

太阳未发生明显变化

太阳与地球距离适中

自身

自转与公转周期适中

地球的体积和质量适中

[体验评价]

2．下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。(“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域)横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的大小，结合下图，回答(1)～(2)题。

条件

安全的宇宙环境

稳定的光照

有适宜的温度水多以液态存在

有适宜生物呼吸的大气

(1)在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是(

) A．适合生物生存的温度

C．行星的体积

B．宇宙辐射的强度

D．适宜呼吸的大气

(2)宜居地带还需要适于生物呼吸的大气层，大气层的存在主要取决于(

)

【导学号：63380001】

A．日照条件稳定

C．地球的体积、质量适中

B．日地距离适中

D．有原始海洋

【解析】

第(1)题，适宜的日地距离使得地球上的温度不因距离太阳过近而太高，也不至于距离太阳太远而过低，正适宜生物生存。第(2)题，地球上大气的存在和地球的体积质量适中有关，其引力正好吸引住了适合生物生存的大气。

【答案】

(1)A

(2)C

太阳系示意图

探讨1：请从运行方向、轨道平面和运行轨迹等方面来描述八大行星绕日公转运动的特征。

【提示】

它们绕日公转具有共面性、同向性和近圆性的特点。

探讨2：八大行星中温度最高和最低的分别是哪个？为什么？

【提示】

水星温度最高，海王星温度最低。距太阳越近，温度越高；距太阳越远，温度越低。

探讨3：从图中可以看出，地球上存在生命的原因有哪些？

【提示】

大小行星各行其道、互不干扰，使地球处于一个安全的宇宙环境中；地球与太阳距离适中，使地球表面有适宜的温度。

[读图指导]

阅读此图，要注意把握以下几点：

1．明确位置关系

(1)太阳位于中心，是太阳系的中心天体。

(2)八大行星距太阳由近及远的顺序依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

(3)小行星带位于火星和木星轨道之间。

2．理解运动特征

(1)由图中箭头可以看出，八大行星绕日方向一致，呈逆时针方向(即自西向东)。

(2)由轨道形状可以看出，八大行星绕日公转轨道都是近似圆形，且公转轨道面几乎在同一个平面上。

3．掌握彗星的运动特点

(1)公转方向与八大行星相反。

(2)彗尾的方向始终背向太阳。

[体验评价]

3．下图是美国航天局公布的代号为“开普勒—22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图，“开普勒—22b”行星距地球约600光年。读图，回答(1)～(2)题。

(1)“开普勒—22b”行星所处的天体系统为(

) A．地月系

C．银河系

B．太阳系

D．河外星系

(2)位于“宜居带”的“开普勒—22b”行星应(

) A．有肥沃的土壤

B．有适宜的温度

C．表面比较平坦

D．接受来自恒星的辐射能量

【解析】

第(1)题，“开普勒—22b”与地球相距600光年，其距离大大超过了太阳系的范围，但在银河系的范围之内，因此“开普勒—22b”行星所处的天体系统为银河系。第(2)题，由图可知“开普勒—22b”行星在所属恒星系中的位置与地球在太阳系中的位置相似，因而应有适宜的温度，位于宜居带。

【答案】

(1)C

(2)B [课堂·小结]

对点训练1

宇宙

天体是宇宙间物质的存在形式，宇宙间的天体因相互吸引、相互绕转而形成天体系统。据此回答1～2题。

1．下列物体中，属于天体的是(

) ①太阳、月球、北斗七星

②恒星、卫星、行星、彗星

③火车、轮船、巨大岩石

④待发射火箭、待发射宇宙飞船

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

2．下列各图中的大中小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们三者之间关系的是(

)

【解析】

第1题，火车、轮船、巨大岩石、待发射火箭、待发射宇宙飞船等属于地球的附属物，都不是天体。第2题，地月系属于太阳系，地月系与河外星系之间没有隶属关系。

【答案】

1.A

2.B 对点训练2

太阳

下图为太阳黑子与木星、地球大小的对比图。据此回答3～4题。

3．关于太阳活动发生圈层及其成因对应正确的是(

) A．黑子——色球层——能量急剧释放

B．耀斑——光球层——能量急剧释放

C．黑子——光球层——温度相对较低

D．耀斑——色球层——温度相对较低

4．太阳黑子强烈爆发可能产生的影响是(

) A．导致全球海平面上升

B．引发严重的低温冻害

C．干扰无线电短波通信

D．形成大范围的雾霾天气

【解析】

第3题，黑子是光球层上常出现的暗黑斑点，耀斑是色球层上突然增大增亮的斑块，是能量的急剧释放。第4题，黑子爆发，强烈的粒子流进入地球大气层，会扰乱电离层，影响无线电短波通信。海平面上升是全球气候变暖造成极地冰川融化而产生的，低温冻害是剧烈降温而产生的灾害，雾霾是粉尘排放造成的大气污染。

【答案】

3.C

4.C 对点训练3

地球

分析下表，回答5～6题。

行

星

地球

质量

(地球

为1) 1.00 体积

(地球

为1) 1.00 平均

密度

(g/cm) 5.52 3公转

周期

1年

自转

周期

23小时56分

四季

更替

有

火星

0.11 0.15 3.96 1.9年

24小时37分

有

5.下列条件中，火星和地球最接近的是(

) A．重力加速度大小

C．自转周期长短

B．公转周期长短

D．表面温度高低

6．人类探测地外文明对火星情有独钟的原因是(

) A．因火星的质量和体积适中，吸引了适合生物呼吸的厚厚大气层

B．因火星与太阳之间的距离适中，火星表面温度适宜，存在稳定的液态水

C．因火星自转产生了昼夜交替现象

D．是八大行星中自然环境与地球最相近的行星

【解析】

第5题，从表格中可看出火星和地球的自转周期接近。第6题，人类探索地外文明是依据地球拥有生命的条件，火星是太阳系中结构特征和自然环境与地球最相近的行星。

【答案】

5.C

6.D