新教材适用2023-2024学年高中地理第1章宇宙中的地球第1节地球的宇宙环境课件湘教版必修第一册

第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂训练课标定位1.从宏观角度,运用资料,描述地球所处的宇宙环境2.从微观层面,理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星素养阐释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级结构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,说明地球是一颗普通的行星3.通过研究生命存在的条件和地球上存在生命物质的原因,培养学生的综合思维4.通过了解宇宙的物质组成,树立辩证唯物主义思想和正确的宇宙观

自主预习·新知导学一、人类对宇宙的认识1.现代天文学认为,宇宙是所有时间、空间和物质的总和,是这个物质世界的整体。2.天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”,其半径约137亿光年。人类对宇宙的认识

时代人类对宇宙的认识公元2世纪古希腊天文学家托勒密提出“地心说”16世纪波兰天文学家哥白尼提出“日心说”18世纪天文学家引进“星系”一词20世纪60年代以来大型天文望远镜的使用以及空间探测技术的发展,使天文观测尺度扩展到上百亿光年的时空区域二、多层次的天体系统1.天体和天体系统(1)天体:宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质,通称天体。常见的天体及其特征

天体组成或举例特点观测特征星云气体和尘埃质量大,云雾状轮廓模糊恒星主要成分是氢质量大,发光闪烁行星金星质量小,不发光相对星空背景有明显位移卫星月球绕行星运行,不发光圆缺多变天体组成或举例特点观测特征流星体尘粒、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,密度小用肉眼观察不到(2)天体系统①概念:运动着的天体因互相吸引和互相绕转,形成天体系统。天体系统有不同的级别。②级别。2.银河系与河外星系(1)银河系:主要由恒星和星云等天体组成,所有的恒星都环绕共同的中心——银心旋转。(2)河外星系:银河系外与银河系同级别的恒星系统。(3)银河系和与现阶段所能观测到的河外星系一起构成可观测宇宙。3.太阳系与地月系(1)太阳系。①中心天体:太阳。②组成:太阳、行星、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等。③八颗行星的位置: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。④小行星:数量众多,运行轨道基本位于火星轨道和木星轨道之间。【思考感悟】

太阳为什么会成为太阳系的中心天体?提示:太阳的质量巨大,其质量约占整个太阳系质量的99.86%。太阳系其他天体都在太阳的引力作用下,绕太阳公转。地球是太阳系一颗普通的行星地球与其他行星具有很多的相似性,具体表现如下:都是本身不发光、不透明的近似球状的天体;运动具有同向性、共面性、近圆性等特征;在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其他类地行星相似。(2)地月系

三、特殊行星——地球1.表现:是迄今为止我们所知道的宇宙中唯一存在智慧生命的天体。2.地球存在生命的条件(1)充足的水分。(2)恰到好处的大气厚度和大气成分。(3)适宜的太阳光照和温度范围。从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面,分析地球具有适合生命存在的有利条件:日地距离适中,使温度适宜,水呈液态;地球大小适中,使地球能够吸引住大气。【思考感悟】

地球具备生命存在除了具有充足的水分,恰到好处的大气厚度和大气成分,适宜的太阳光照和温度范围的基本条件外,还需要什么条件?提示:(1)稳定的光照:从地球形成到地球上有生命存在,太阳没有明显的变化,地球所处的光照条件一直比较稳定,生命从低级到高级的演化没有中断。(2)安全的运行轨道:大小行星各行其道,互不干扰。

合作探究·释疑解惑探究一多层次的天体系统问题引领材料

北半球有三大著名流星雨,其中双子座流星雨流量稳定、极大持续时间长、亮流星多,非常适合我国天文爱好者观测。2021年双子座流星雨于12月13日夜间接近流星数量峰值,吸引了不少天文爱好者仰望观测。结合材料探究:(1)结合示意图,判断图中各事物是否都是天体,并说明理由。(2)双子座是天体系统吗?为什么?(3)将下图所示天体系统从高级到低级进行排序。

提示:(1)流星体是天体,流星体运行在太空中,存在于大气层以外,因此是天体。陨星不是天体,陨星是流星体未燃烧尽而落入地球的部分,因不存在于大气层以外而不属于天体。流星现象不是天体,因为流星现象是流星体闯入大气层后,与大气摩擦燃烧而出现的发光现象,所以不是天体。(2)不是。天体之间互相吸引和互相绕转形成天体系统,组成双子座的各个天体之间没有互相吸引和互相绕转的关系,所以不是天体系统。(3)从高级到低级的天体系统依次是A可观测宇宙、B银河系、C太阳系、D地月系。归纳提升一、“三看”法巧判天体1.看是不是宇宙中物质的存在形式,物质是天体,现象不是天体。例如,流星体是天体,流星现象不是天体。2.看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,月球表面的岩石是月球的一部分,不是天体。3.看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(人造)天体,返回到地面就不是天体。二、“两要”判天体系统1.要互相吸引:天体之间都存在万有引力。一般构成天体系统的天体相距不会太遥远。2.要互相绕转:只吸引不绕转的天体不能构成天体系统。典型例题读地球所在的不同级别天体系统示意图,完成下列问题。(1)写出图中字母代表的天体系统的名称:A

,B

,C

,D

。

(2)用“∈”表示A、B、C、D代表的天体系统的包含关系:

。

(3)下列天体系统属于同一级别的是(

)A.地月系和银河系B.银河系和河外星系C.可观测宇宙和河外星系D.太阳系和河外星系答案:(1)可观测宇宙银河系太阳系地月系(2)D∈C∈B∈A(3)B解析:本题能够提取的图像信息:①A、B、C、D代表的天体系统的包含关系;②A代表的天体系统半径约137亿光年,表明A代表人类目前认识的宇宙范围,即可观测宇宙;③D代表的天体系统级别最小、最简单。按照所学知识逆向推理:A为可观测宇宙,是由银河系和河外星系构成,加上题干信息“地球所在的天体系统”判断B应当代表银河系,C则代表太阳系,D应当是地月系。天体系统是一种运动系统,其形成条件是相邻天体互相吸引、互相绕转。离地球最近的球状天体是月球,地球和月球互相吸引和互相绕转,构成了地月系;地月系仅是太阳系的一小部分,太阳是宇宙中一颗普通的恒星,太阳这颗恒星与周围的天体因互相吸引和互相绕转,构成了太阳系;太阳系又与1

000多亿颗恒星等构成了银河系;人类目前观测到的宇宙中,类似银河系一样的天体系统有数百亿个,称为河外星系;银河系与河外星系共同构成了可观测宇宙。探究二特殊行星——地球问题引领材料一

在太阳系中,太阳是唯一会自身发光的天体,它的质量约为地球的33万倍,也是太阳系最主要的成员。如今的太阳正处于恒星演化的壮年期,其核心内用于核聚变的氢并没有被用尽,所以其稳定的光照会持续若干亿年,地球上生命演化至今太阳没有明显的变化。下图为太阳系示意图。材料二

太阳系八颗行星基本数据。注

1.质量和体积都以地球为1。2.卫星数据资料截至2018年。结合材料探究:(1)根据材料归纳太阳系八颗行星的运动特征。(2)阅读材料一,分析地球存在生命的外部条件。(3)地球上拥有生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。这些条件被科学家称之为“金锁链条件”。阅读材料二,从日地距离、自转周期、体积和质量等方面,分析地球具有这些有利条件的原因。(4)除地球外,太阳系的其他行星中最有可能存在生命的是哪一个?简要阐述理由。提示:(1)①同向性:绕日公转方向都是自西向东。②近圆性:绕日公转的轨道近似圆形。③共面性:绕日公转的轨道面几乎在同一平面上。(2)①太阳正处于壮年期,状态稳定,地球可以获得稳定的太阳光照。②大小行星各行其道、互不干扰,使地球具有安全的宇宙环境。(3)①日地距离:日地距离适中,使地球表面有适宜的温度条件,有利于生命过程的产生和发展,也保证了液态水的存在,为生物生存创造了条件。②自转周期:地球的自转周期适中,使地表白天温度不至于过高,夜晚温度不至于过低,有利于地球上生命的存在和发展。③体积和质量:适中的体积和质量使其引力可以吸引大气聚集在地球周围,形成包围地球的原始大气层,并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。(4)火星。火星的质量、体积虽比地球小,但自转周期、公转周期与地球接近,与太阳的距离也比较适中,这些条件可能使火星有适宜的温度等,所以火星最有可能存在生命。归纳提升一、地球上存在生命物质的条件的探究途径分析1.从现代地球上生物生存所必需的条件入手进行分析。2.从外因、内因两方面综合分析,即从地球本身和其周围环境条件进行分析。二、分析某行星是否有生命物质存在的方法

典型例题“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图,完成下列各题。(1)在图示的“生命宜居带”中,可能出现生命的主要影响因素是(

)A.温度条件 B.恒星质量C.行星体积 D.大气成分(2)如果太阳质量是现在的两倍,则出现生命的行星应该是(

)A.金星 B.地球C.木星 D.水星答案:(1)A

(2)C解析:第(1)题,地球存在生命需要有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水及稳定的光照和安全的宇宙环境。该图反映了恒星质量、轨道半径与“生命宜居带”的关系,这两个因素主要影响行星的温度,故“生命宜居带”内可能出现生命的主要影响因素是温度条件。第(2)题,由图中信息可知,恒星质量越大,出现生命的行星距离恒星越远。课堂小结随堂训练1.下列属于天体的有(

)①与地球“擦肩而过”的哈雷彗星②中秋节时的月亮③分离前的火箭④天空中飞行的飞机A.①③ B.①②C.②④ D.③④答案:B解析:与地球“擦肩而过”的哈雷彗星属于天体,故①正确;月球是地球的卫星,属于天体,故②正确;分离前的火箭在地球大气层内,属于地球的一部分,不属于天体,故③错误;天空中飞行的飞机没有离开地球大气层,属于地球的一部分,不属于天体,故④错误。B项正确。2.下列关于天体的观测特征,叙述正确的是(

)A.星云一闪即逝 B.行星圆缺多变C.彗星拖着长尾 D.流星体轮廓模糊答案:C解析:星云是由气体和尘埃组成的云雾状天体,轮廓模糊,位置相对稳定,一闪即逝的是流星体,A、D两项错误。大多数行星离地球较远,我们看到的行星呈点状,不会出现圆缺多变,B项错误。彗星接近太阳时,外层物质会呈现为背向太阳的尾状,C项正确。天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的天体,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积是地球的6倍。据推测,这个“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生命的存在。据此完成3~4题。3.下列关于“水世界”天体的类型及其所属天体系统的组合,正确的是(

)A.星际物质—可观测宇宙 B.恒星—河外星系C.行星—银河系 D.卫星—太阳系4.该天体没有生命物质的原因最可能是(

)A.距离恒星太近 B.距离太阳近C.水域面积大 D.大气层太薄答案