高中地理 1.1《地球在宇宙中》教案（5） 中图版必修1

用心 爱心 专心1 1 11 1 地球在宇宙中地球在宇宙中 第一章第一章 宇宙中的地球宇宙中的地球 教学目标 1 知道科学宇宙的概念 明白宇宙的物质性和运动性 2 掌握天体和天体系统的概念 3 了解地球的普通性和特殊性 树立只有一个地球的思想 4 树立正确的宇宙观 培养辩证唯物主义思想方法 重点 难点 1 宇宙处于有序状态之中 是有层次和结构的物质世界 2 天体和天体系统的概念 天体系统的层次 天 地 人系统 3 地球的特殊性和普通性 教学过程 导入 上节课我们学习了绪论 知道了地理学是研究地理环境以及人地关系的科学 地理环境包括自然环境和人文环境 必修一主要学习人类所处的自然地理环境 目录 地球所处的自然环境包括宇宙环境 第一单元 大气环境 2 1 水环境 2 2 地质环境 2 3 各个环境相互影响 相互渗透 共同组成了自然地理环境这一 整体 第三单元整体性与区域性 这种自然地理环境影响着人类的各种行为活动 第四单 元 首先我们先学习一下地球所处的宇宙环境 第一单元遵从 宇宙 太阳系 地球 这一顺序 学习了人类社会所处的宇宙环 境 第一节 地球在宇宙中 问题 关于宇宙您了解多少 随便说 宇宙一词最早出现在战国时代的 尸子 一书 上下四方曰宇 往古来今曰宙 即 宇宙是时间与空间的总和 千百年来 科学家们一直都在探寻宇宙的奥秘 一 宇宙 随着人类社会的发展及科技水平的提高 我们对于宇宙的认识也在逐渐地深入 古老的宇地是一块平板 天是一个盖子 天圆地方 用心 爱心 专心2 宙观天圆如张盖 地阔如圆盘 公元 2 世 纪 托勒密 地心说 宇宙是一个有限的球体 地球外于中心 在这之外 还存在很多个天层 月球天处于最内层 而恒星天处于最外层 它无法解释 木星和土星的回旋 16 世纪哥白尼 日心说 太阳是宇宙的中心 地球在自转的同时绕太阳公转 18 世纪天文学家引入星系一词 其实是指宇宙 20 世纪以 来 大型天文望远镜的利用 以及空间技术的发展 人类已经认识到了上百百 亿光年亿光年的时空区域 关于对宇宙的认识 建议 如果有时间 读一本书 霍金的 时间简史 地球宇宙环境的特点 1 物质性 对于宇宙中物质存在的形式 我们称之为天体 仰望夜空 我们会发现形态多种多样的天体 问题 会看到哪些天体 随便说 这些天体在其物质组成 大小 质量 温度等各方面都存在很大的不同 观察图 1 1 1 中的天体 A 猎户座星云是一块巨大的暗星云中的一部分 这里不断诞生着新星球 猎户座上这 块美丽的星云 为我们揭开恒星诞生的奥秘提供了宝贵的观测资料 蟹状星云 这是一个超新星的遗迹 好像是一只螃蟹 所以 我们就叫他蟹状星云 它是 900 年前一颗超新星爆发之后遗留下来的星云物质 在星云的边缘 我们可以看见一 些集中的绿色的 红色的和黄色的细丝 这些东西都是在当时的超新星爆发中被喷射出来 的 宋会要 中记载 至和元年 公元 年 五月 晨出东方 守天关 昼见如 太白 芒角四出 色赤白 凡见二十三日 这是关于一颗超新星的记载 它的残骸 就是 我们现在看到的蟹状星云 B 太阳 C 土星 距离太阳的第六行星 有美丽的光环 是最美的天体之一 土星的平均密度是九 大行星中密度最小的 是太阳系唯一比水轻的行星 在太阳系九大行星中 土星的大小和质 量仅次于木星 占第二位 土星环是由无数个小卫星构成的物质系统 它的体积是地球的 用心 爱心 专心3 745 倍 质量是地球的 95 18 倍 D 卫星 卫星是围绕行星运行的天体 月亮就是地球的卫星 卫星反射太阳光 但除 了月球以外 其它卫星的反射光都非常微弱 卫星在大小和质量方面相差悬殊 它们的运 动特性也很不一致 太阳系中 除了水星和金星以外 其它的行星各自都有数目不等的卫 星 E 彗星 1997 年能用肉眼观测到的彗星 称为 世纪彗星 哈雷彗星以英国天文学家哈雷命名 周期为 76 年 拖着一条长尾巴在满太阳系横穿的彗星从来就是地球的一大威胁 1910 年哈雷彗星回 归时 曾有预言说它将和地球相撞 造成许多受不了极度恐惧的人先行自杀 直到 5 月 21 日 地球安然通过了哈雷彗星稀薄的彗尾 世界才透过一口气来 彗木相撞 1994 年 7 月 17 日至 22 日的 苏梅克 列维 9 号 彗星撞击木星事件 彗星撞地球 F 流星 运行于星际间的尘埃颗粒和固体小块称为流星体 如果闯入地球大气 与大 气摩擦 产生大量热 从而使尘埃颗粒气化 在该过程中发光而产生的光迹划过长空 称 为流星现象 未燃尽落到地球上的残骸称为陨星 狮子座流星雨 最壮观的流得雨 1966 年 11 月 17 日美国西部都能看到辉煌无比的狮 子座流星雨流星雨 每个时的流星数超过 10 万甚至达到 14 万 持续时间为 4 小时 2001 11 17 夜 23 点 2001 11 18 晨 5 点 最多一小时 1000 多颗 每分钟 40 颗 2 运动性 宇宙处于不断的运动和发展中 具体表现在天体之间相互吸引 相互绕 转 形成天体系统 观察图 1 1 2 各种天体系统 地月系 月球绕地球公转 构成地月系 太阳系 由中心天体太阳 占太阳系总质量的 99 86 行星 小行星 彗星 流星体 及行星际物质组成 口诀 水晶球 火烧木变土 天海边 小行星带位置 火烧木生成的灰尘 银河系 银河系是太阳所属的一个庞大的恒星集团 约包括 2000 多亿颗恒星 这种恒 星集团叫星系 银河系中大部分恒星分布成扁平的盘状 盘的直径为 8 万光年 盘的中心 有一球状隆起 称为核球 盘的外部由几条旋臂构成 太阳位于其中一条旋臂上 就其光 用心 爱心 专心4 度 质量和位置讲 都只是银河系中一个极普通的成员 并非天穹上一切发光体都是银河系的一部分 实际上 天穹上的大多数光点是银河系 的恒星 但也有相当大量的发光体是与银河系类似的巨大恒星集团 历史上曾被误认为是 星云 我们称它们为河外星系 现在已知道存在 1000 亿个以上的星系 著名的仙女星系 大小麦哲伦星云就是肉眼可见的河外星系 星系的普遍存在 表明它代表宇宙结构中的一 个层次 从宇宙演化的角度看 它是比恒星更基本的层次 总星系 目前我们所观测到的所有的星系的总和 即为总星系 它是目前我们所观测 到的宇宙的范围 以上这些天体系统是不同级别的天体系统 地月系 太阳系 银河系 总星系 二 宇宙中的地球 1 地球是一颗普通的行星 九大行星分类 类地 巨 远日 金星离地球最近 表 1 1 2 对比九大行星数据 图 11 3 地球所处的位置 从质量 体积 平均密度 公转与自转周期等各方面 地球没有一项是最大值或最小 值 这说明地球仅仅是太阳系中一颗最普通不过的一颗行星 2 地球又是一颗特殊的行星 问题 为什么 因为地球是目前我们已知的唯一存在生物 特点是存在高级智慧生物的天体 问题 为什么地球上会存在生命 原因 1 地球所处的宇宙环境来说 地球处于一种相对安全的宇宙环境 例 A 九大行星公转的同向性 同面性 及公转轨道的近圆性 B 太阳光照条件的稳定性 从地球产生到地球上有生物 几十亿年期间 太阳没有明显的变化 地球所处的光照 条件一直较稳定 生命演化没有中断 2 地球自身的物质条件 例 A 日地距离适中 形成了适宜的温度 日地距离适中 地球表面平均温度 15 度 适合生物的生存 扩展 地球自转速度适中 大气层的保温效应 B 地球质量与体积适中 使地球有了适合的大气条件 C 原始海洋的形成 使生命的出现成为可能 用心 爱心 专心5 案例研究 火星上是否存在生命 阅读课本P9 10材料 思考 1 你认为哪些条件可以作为火星上曾经有生命存在的证据 2 与地球相比 火星上的哪些因素不适合人类生存 3 搜集 勇气号 和 机遇号 火星探测进展的资料 制作一张资料卡片 活动 8 野外生存技能 在晴朗的夜晚找到北极星 温馨提示 以5 6个同学为一组 制定课本P3 课题1 周密的观察计划 计划至少要 包括小组成员 确定的观察目标 设计观察记录表和明确责任分工 备课资料备课资料 黑洞黑洞 黑洞 很容易让人望文生义地想象成一个 大黑窟窿 其实不然 所谓 黑洞 实际上是一种天体 不过这种天体引力场异常强大 甚至连光也逃逸不出来 那么 黑 洞是怎样形成的呢 关于黑洞的成因众说纷纭 其中当前比较认同的一种假说认为 黑洞是由恒星演 化而来的 当一颗恒星衰老时 核聚变反应几乎耗尽了中心的燃料 氢 由中心产生的能 量已经不多了 这样 它再也没有足够的力量承担起外壳巨大的重量 于是在重大压力之 下 恒星的核心开始坍缩 直到最后演化成一颗体积小 密度大的星体 重新有能力与压 力相平衡 质量小的恒星往往演化成白矮星 质量比较大的恒星便成为中子星 根据科学 家的计算 中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量 如果超过了这个值 它将再没有什 么能力与自身重力相抗衡了 从而引发另一次大坍缩 巨大的引力会使得即使光也无法向 用心 爱心 专心6 外射出 从此也切断了恒星与外界的一切联系 黑洞 诞生了 与其他天体相比 黑洞显得太特殊了 例如 黑洞有 隐身术 人们无法直接观 察到它 连科学家也只能对它的内部结构提出各种猜想 那么 黑洞是怎么把自己隐藏起 来的呢 答案就是一弯曲的空间 我们知道 光是沿直线传播的 但是根据广义相对论 空间会在引力场作用下发生弯曲 这时候 光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播 但 其运动轨迹已经不再是直线 而是曲线 形象地讲 光本来是走直线的 是强大的引力迫 使它偏离了原来的方向 更有趣的是 有些恒星发出的光本来没有朝着地球 有时也会在黑洞强引力折射 下到达地球 这样我们不仅能看见这颗恒星的 脸 同时还看到它的侧面 甚至后背 黑洞 无疑是本世纪最具有挑战性 也最让人激动的天文学说之一 许多科学 家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着 新的理论也不断地提出 巩固练习巩固练习 夯基达标夯基达标 1 下面是 天体系统示意图 判断有关该图说法正确的是 A 该图所示天体系统共有 4 级 B 图示天体系统中最高一级是银河系 C 我国发射的 神六 飞船已经飞出图示最低一级天体系统 D 图示天体系统是我们目前能够观测的宇宙部分 解析 解析 利用示意图考查天体系统的层次 从图中可知有银河系 太阳系 地月系三级 天体系统 目前我们能够观测到的最高层次的天体系统是总星系 神六 飞船是绕地飞 行 在地月系范围之内 答案 答案 B 2 天体系统由小到大的顺序 正确的是 A 太阳系 银河系 地月系 总星系 用心 爱心 专心7 B 银河系 河外星系 太阳系 总星系 C 地月系 太阳系 银河系 总星系 D 地月系 银河系 总星系 河外星系 解析 解析 天体系统是有层次的 其组成可用网络图表示为 其中银河系和河外星系属于宏观天体系统 太阳系和地月系属于小尺度天体系统 答案 答案 C 3 关于 UFO 现象 正确的观点是 A UFO 是地外文明的飞行器 B UFO 是军事大国用于侦察情报的飞行器 C UFO 是一种自然现象 如云彩 冰块或人造飞行器的残骸 D UFO 是一种不明飞行物 可能是自然现象 也可能是人为现象 也不排除是地外文 明的飞行器 解析 解析 UFO 现象近年来报道较多 所有的报道都是猜测 而无科学定论 答案 答案 D 4 下列天体中 距离地球最近的行星是 A 太阳 B 金星 C 月球 D 土星 解析 解析 距离地球最近的自然球状天体是月球 最近的恒星是太阳 最近的行星是金星 答案 答案 B 5 八大行星中 距太阳越近则 A 质量越小 B 公转速度越快 C 自转周期越长 D 表面平均温度越低 解析 解析 在八大行星中 公转周期以水星最短 为 87 9 天 自转周期又以木星最短 为 9 时 50 分 金星最长 为 243 天 体积和质量以木星最大 平均密度以地球最大 土星最 小 用心 爱心 专心8 答案 答案 B 读 太阳系局部图 C 为小行星带 完成 6 10 题 6 图中共有 类天体 A 2 B 3 C 4 D 5 7 图中共有 级天体系统 A 1 B 2 C 3 D 4 8 行星 A 是 A 金星 B 地球 C 火星 D 木星 9 行星 A B 和彗星三者中公转方向相同的是 A 行星 A 和彗星 B 行星 B 和彗星 C 行星 A 和行星 B D 三者相同 10 若小强在 8 岁时观测到哈雷彗星 则下一次看到该彗星时 他 岁了 A 76 B 84 C 86 D 100 解析 解析 本组题主要考查天体及天体系统的相关知识 图中的太阳属于恒星 A B C 三者属于行星 加上哈雷彗星 共有 3 类天体 A 火星 B 木星 由于自身有卫星 构 成太阳系中的初级天体系统 在太阳系中 八大行星绕日公转方向为自西向东 哈雷彗星 绕日公转方向为自东向西 其公转周期为 76 年 答案 答案 6 B 7 B 8 C 9 C 10 B 11 下列各项中 可构成天体系统的是 A 地球和太阳 B 北斗七星 C 地球和月球 D 大熊座诸恒星 解析 解析 天体之间相互吸引和相互绕转而形成天体系统 太阳系中的成员不仅仅只有地 球 北斗七星的每颗恒星间相距遥远 大熊星座也是一样 答案 答案 C 12 下列关于金星的叙述 正确的是 A 位于地球和火星之间 B 卫星数目比土星多 C 自身能发光 D 表面平均温度比地球高 用心 爱心 专心9 解析 解析 太阳系中 土星是八大行星中卫星最多的 行星自身不发光 金星表面有浓密 的大气 保温作用强 又离太阳的距离比地球近 因此表面平均温度比地球高 答案 答案 D 2004 年元月 勇气 号和 机遇 号火星车先后在火星上登陆 2006 年 火星 车还在向地球传送火星信息 读下表相关资料 完成 13 14 题 质量 地球为 1 体积 地球为 1 大气密度 地球 为 1 大气主要成分 地球1 001 001 00N2 O2 火星0 110 150 01 CO2 表面平均温度 自转周期公转周期 赤道面与轨道面 之间的交角 地球2223 时 56 分1 年 23 26 火星 2324 时 37 分1 9 年 23 59 13 人类研究火星的有利条件有 A 火星是距离地球最近的天体 B 火星的大气成分与地球相似 C 火星的运动特征与地球相似 D 火星质量 体积等自身条件与地球相近 14 火星表面温度比地球表面低得多 其主要原因是 距日远 太阳辐射能少 大气对太阳辐射的削弱作用强 大气密度小 空气稀薄 昼夜更替周期长 A B C D 解析 解析 从表中资料分析 火星的大气密度比地球小得多 成分以 CO2为主 与地球差 别较大 月球是距地球最近的自然天体 火星质量 体积等自身条件与地球差别较大 火 星表面温度低的原因主要是距日远 得到的太阳辐射少 大气密度小 空气稀薄 大气对 火星表面的保温作用小 答案 答案 13 C 14 D 太平洋时间 2005 年 7 月 3 日 22 时 北京时间 4 日 13 时 52 分 在完成一系列高 难度动作之后 美国宇航局 NASA 深度撞击 号探测器释放的撞击器成功击中目标 坦普尔 1 号彗星的彗核表面 在太空中绽放出美丽的焰火 完成了人造航天器和彗星的 第一次亲密接触 开创了人类航天新纪元 据此完成 15 16 题 15 下列示意图能说明坦普尔 1 号彗星特性的是 用心 爱心 专心10 解析 解析 由于受太阳风的推斥 彗尾的方向是背向太阳的 四幅图中 B 图最合适 答案 答案 B 16 深度撞击 的目的不可能是 A 揭开太阳系起源之谜 B 获取宇宙矿产资源 C 航天技术的一次检阅 D 激发人们科学探索的热情 解析 解析 人造航天器撞击彗星主要是为了科学研究 可以为揭开太阳系起源之谜提供依 据 也是航天技术的一次检阅 当然也激发人们探索科学的热情 但不是直接在彗星上寻 找矿产资源 答案 答案 B 17 读 太阳系的模式图 完成下列问题 1 图中 C 是 星 按照太阳系中八大行星的物理性质分类 它属于 行星 2 图中沿扁长轨道运行的著名彗星 其公转周期是 76 年 该彗星是 它 在公转轨道上距太阳越近 彗尾越 长或短 3 小行星带位于 星轨道和 星轨道之间 4 八大行星绕日公转的共同特征是 共面性 近圆性 5 地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件关系对应正确的是 地球磁场 a 地球表面存在大气层 地球的质量与体积 b 削弱到达地表的紫外线 地球与太阳的距离 c 水经常能处于液体状态 地球大气中的臭氧层 d 削弱宇宙射线对生命的伤害 A d a c b B c a b d C b c d a D a b c d 解析 解析 解答本题要求熟记太阳系中八大行星名称和位置 哈雷彗星的公转方向 以及 用心 爱心 专心11 八大行星结构特征与分类等 第 1 题 按照距日远近 质量 体积等物理性质 将八大行星分为类地行星 巨行 星 远日行星三类 图中 C 星为天王星 属于远日行星 第 2 题 哈雷彗星的公转周期为 76 年 离太阳越近 彗星受到的太阳光照越强 升华的冰物质越多 受到太阳风的吹动越大 彗尾会越长 第 3 题 小行星带位于火 木轨道之间 第 4 题 八大行星的运动特征是同向性 共面性 近圆性 第 5 题 依据地球生命存在的条件思考 答案 答案 1 天王 远日 2 哈雷彗星 长 3 火 木 4 同向性 5 A 18 读 太阳系示意图 并分析下列的太阳系中部分行星的有关资料 完成下列问题 与日平 均距离 百万 千米 质量 地球 为 1 体积 地球 为 1 大气密 度 地 球为 1 大气主 要水分 表面平 均温度 自转周 期 公转周 期 地球149 61 001 001 00N2 O222 23 时 56 分 1 年 火星227 90 110 1500 01CO2 23 24 时 37 分 1 9 年 1 从太阳系示意图分析 地球具有与其他 7 颗大行星共同 的运动特征 从 用心 爱心 专心12 上述资料分析 地球又与水星 金星 火星等距离太阳较近的行星一样 在 物质构成等方面具有共同特征 所以说 地球是太阳系中一颗普通的 行星 2 从上述资料分析 地球因与太阳距离 所以表面温度介于 这 是地球上孕育生命的重要条件之一 而太阳系中除地球以外的行星 就不具备这样的条件 所以说 地球又是太阳系中一颗特殊的行星 3 人类正设法探寻太空生命 如果某颗星球上存在生命 那么 这颗星球所处的天 体系统中必须具有 A 恒星 行星和卫星 B 恒星和行星 C 行星和卫星 D 太阳系中的所有天体 这颗星球必须具有 多选题 A 足够大的体积和质量 B 与所绕转的恒星之间有适宜的距离 C 与地球完全相同的各种化学元素 D 大致与地球相似的地质历史过程 4 有人认为火星上曾存在生命 但是由于其 较小 它的表面引力也较小 可以想象 火星上因 不如地球上厚 生命缺乏足够的保护和新陈代谢所需的物质 因此 即使火星上曾经有过生命 也难于发展成更高级的生命 解析 解析 这道试题在考查对 地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星 理解的同时 也检查阅读太阳系示意图和分析有关资料的能力 这道题的设计 是要求通过地球与太阳 系中其他 7 颗大行星的运动特征 物质结构 表面物理特性等的比较 找出它们之间的共 性 归纳出地球是太阳系中一颗普通的行星这一结论 通过比较 发现地球与太阳系中其 他行星有相似性 但也有特殊性 特殊性就是存在高级生命 从地理学角度分析地球上生 命形成和发展的基本条件如下 用心 爱心 专心13 答案 答案 1 绕日公转 平均密度 大气主要成分 2 适中 0 100 3 B ABD 4 质量 大气层 走进高考走进高考 19 经典回放 在 20 世纪末 多国天文学家通过国际性的合作研究 观测并测量出 某一遥远的旋涡星系 该星系与地球的距离为 A 140 多亿个天文单位 B 140 多亿年 C 140 多亿千米 D 140 多亿光年 解析 解析 解答此题可用分析排除法 光年 指光在一年中行走的距离 光年一般是用来 量度很大的距离 如太阳系跟另一恒星的距离 天文单位是天文学上的一种距离单位 即 以地球到太阳的平均距离为一个天文单位 一天文单位约等于 1 496 亿千米 根据题意 可排除 A B C 三项 答案 答案 D 20 经典回放 依据所给材料 完成下列问题 2005 年 3 月 有两颗小行星分别被国际天文组织命名为