地球的宇宙环境导学案（二）高中地理新人教版必修第一册

1.1地球的宇宙环境（二）（明确目标，1分钟）（课标要求：运用资料，描述地球所处的宇宙环境）1.结合生活实际说出常见的天体类型和天体系统。2.结合生活实际说出太阳系的主要成员，运用资料说明地球的普通性和特殊性。3.运用有关资料分析地球上存在生命的条件和其他星球存在地外生命的可能性。（1分钟，教师导入，激发学生学习兴趣）世界最大的单口径射电望远镜——被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）2021年3月31日起正式对全球科学界开放。“中国天眼”是迄今世界最大且最灵敏的射电望远镜，灵敏度是美国阿雷西博望远镜的2.5倍以上，将有效探索的空间范围扩大约4倍，极大地拓展了人类观察宇宙视野的极限，目前已能接收到100多亿光年以外的电磁信号。（5分钟，请你以下面示意图为线索，回顾你预学过的知识）（30分钟探究、小组讨论、小组展示、完善答案）探究一、天体与天体系统基础探究2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”，后续行星任务依次编号。按照计划，“天问一号”火星探测任务要一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这也标志着我国行星探测的大幕正式拉开。2020年7月23日，“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场发射升空。2021年2月5日20时，“天问一号”探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。【问题】（1）说出图中自然天体A、B的名称。（2）火星属于哪类天体?按照距太阳由近到远的顺序说出太阳系中与火星同一级别的天体。（3）图中“天问一号”是否属于天体？说明理由。【答案】（1）A为地球，B为月球。（2）火星属于行星。水星、金星、地球、（火星）、木星、土星、天王星、海王星。（3）属于人造天体。因为“天问一号”有其自身运行轨道，不属于任何其他天体的一部分。【典例示范】读图，回答下列问题。【问题】（1）火星探测器在上图所示位置时是否属于天体?着陆时是否属于天体?（2）图中共包括级天体系统，其中最高一级天体系统的中心天体是，最低一级天体系统的中心天体是。?【解析】第（1）题，火星探测器在太空中运行时是天体，着陆时就不是天体了。第（2）题，火星与环绕其运行的人造卫星组成行星系统，而火星环绕太阳运行，属于太阳系。【答案】（1）火星探测器在图中位置时为火星的卫星，属于天体。在火星表面着陆时，属于火星的附属物，不属于天体。两太阳火星【探究小结】1.主要的天体类型及特点天体类型主要组成特点观测特点星云气体和尘埃质量大，云雾状模糊恒星炽热气体，主要由氢和氦组成质量大，发光闪烁行星岩石、气体等绕恒星公转，不发光移动卫星岩石绕行星公转，不发光圆缺多变流星体尘粒、固体小块质量小，数量多一闪即逝彗星冰物质绕太阳公转，云雾状拖着长尾星际物质气体、尘埃稀薄，密度小用肉眼观测不到提醒：上表中的天体皆为自然天体，由人类发射的在太空中运行的航天飞机、人造卫星、宇宙飞船等为人造天体。2.主要的天体系统天体系统组成其他地月系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38.4万千米太阳系太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和星际物质日地平均距离约为1.5亿千米银河系太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团太阳系与银河系中心的距离大约为2.6万光年河外星系银河系之外与银河系类似的天体系统大约有上千亿个总星系银河系与现阶段所能观测到的河外星系目前人类所知的最高一级的天体系统探究二、地球的普通性与特殊性基础探究2020年是中国航天活动的大年。中国首次火星探测任务计划于2020年择机实施，目标是通过一次发射任务，实现火星环绕和着陆巡视，开展火星全球性和综合性探测，并对火星表面的重点地区进行精细巡视勘察。下图为拍摄的火星表面照片，下表为火星与太阳系中其他七颗行星的相关资料。行星轨道倾角偏心率质量比（与地球相比）体积比（与地球相比）表面温度/℃公转方向水星7°0.2060.050.056167自西向东金星3.4°0.0070.820.856464地球0°0.0171.001.00015火星1.9°0.0930.110.150-63木星1.3°0.048317.941316.000-161~-108土星2.5°0.05595.18745.000-189~-139天王星0.8°0.05114.6365.200-220~-197海王星1.8°0.00617.2257.100-218~-201【问题】（1）太阳系中八颗行星绕太阳公转有哪些特征?（2）按照质量、体积、距日远近等可将八颗行星分为哪几类?（3）根据表中资料可以看出与其他行星相比，地球上存在生命的优越条件是什么?（4）地球上存在生命的条件，除了材料中提到的外，还有哪些?【答案】（1）同向性：八颗行星的公转方向均为自西向东。共面性：八颗行星的轨道倾角较小，说明八颗行星的公转轨道具有共面性特征。近圆性：八颗行星的偏心率较小，说明八颗行星的公转轨道具有近圆性特征。（2）类地行星（水星、金星、地球、火星），巨行星（木星、土星），远日行星（天王星、海王星）。（3）具有适宜的温度。（4）适合生物生存的大气、充足的液态水和稳定的宇宙环境。深度探究美国宇航局（NASA）举行的电话会议，宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现：天文学家发现了迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler452b。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%，年龄15亿岁。Kepler452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。【问题】（1）推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的外部条件。（2）推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的内部条件。【答案】（1）安全的宇宙环境，稳定的太阳光照。（2）温度适宜，供生物呼吸的大气，液态水。【典例示范】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。回答下题。

（1）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.与恒星的距离适中 B.适中的昼夜更替周期

C.适中的质量与体积 D.适中的自转周期【解析】本题考查行星上生命存在条件的相关知识。C项，根据地球上大气存在的条件可推理，超级地球上存在大气的原因是因为有适中的质量和体积，故C项正确。A项、B项、D项，与恒星的距离适中、适中的昼夜更替周期和适中的自转周期，均是与温度相关，与存在大气没有关系。故A项、B项、D项均错误。综上所述，本题正确答案为C。【答案】C

（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”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.②④【解析】本题考查地球上生命存在的相关知识。①项、?④项，地球上昼夜更替的周期较适中，地球与太阳的距离比较适中，这样使地球上的温度保持在15℃左右，如果温度过高水呈气态，若温度过低，水呈固态。故①④正确。②项、③项，地球的质量和体积适中是地球上有适宜的大气存在的条件；地球处于一种比较安全的宇宙环境之中使地球受到宇宙中外来影响因素干扰较少，并不属于液态水存在的条件。故②③均错误。综上所述，本题应选择①④，正确答案为A。【答案】A

【探究小结】1.地球的普通性——一颗普通的行星地球是一颗普通的行星，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）运动特征：如下图所示。（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其他行星特别是类地行星相似。2.地球的特殊性——存在生命条件原因影响外部条件安全的宇宙环境太阳系中，大小行星各行其道，互不干扰太阳系的八颗行星中都可能存在生命稳定的太阳光照自生命诞生以来，太阳的光照条件没有明显的变化自身条件适宜的温度日地距离适中；地球的自转和公转周期适当；有大气层的存在太阳系中只有地球上有生命存在适合生物生存的大气地球的体积和质量适中；地球原始大气演化成为现在的大气；臭氧层存在有液态水地球内部温度升高→产生水汽→形成海洋；适宜的温度保障了地球上的水体以液态水为主3.在分析某行星是否有生命物质存在时，可从“四看”入手分析答案：①共面性②近圆性③存在生命2019年5月20日晚，天空中出现了木星伴月的天文现象，木星位于月亮的右下方不远处，肉眼完全可见。心宿二距地球约550光年，是一颗着名的红超巨星，能放出火红色的光亮，中国古代又称大火。读图，回答1~2题。1.木星和月亮分别属于（）。A.行星、行星 B.恒星、行星C.卫星、卫星 D.行星、卫星2.心宿二位于（）。A.地月系 B.太阳系C.银河系 D.河外星系【解析】第1题，木星属于太阳的行星，月亮属于地球的卫星。第2题，心宿二距地球约550光年，银河系的直径约为10万光年，太阳系距银河系的中心约2.6万光年，因而可知心宿二位于银河系。【答案】1.D2.C读太阳系八大行星的位置示意图，回答3~4题。3.图中①~⑧分别表示地球和土星的是（）。A.②⑦ B.③⑥ C.③⑤ D.④⑤4.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【解析】第3题，太阳系八大行星由内向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，由此确定③为地球，⑥为土星。第4题，金星位于地球和水星之间，表面为固态，自身不发光，因距离太阳比地球近，所以表面平均温度比地球高。【答案】3.B3.B4.D地球是太阳系中的一颗普通行星，然而地球又贵在是一颗适宜生物生存和繁衍的行星。虽然我们相信宇宙中还会有能够繁衍生命的星球，但是至今我们还没有发现它们。据此回答5~6题。5.地球上有适宜生物存在的温度条件，该条件形成的原因是（）。A.太阳的光照稳定 B.日地距离适中C.地球的体积适中 D.地球的质量适