1.1地球的宇宙环境 导学案 2023-2024学年高中地理湘教版（2019）必修一

第一章第一节、地球的宇宙环境—导学案 一、学习任务： 1.根据生命存在的基本条件，综合分析地球上存在生命的原因。 2.通过对特定天体的观察（如星空观察、月相观察等），说出天体的运行规律。 3.通过对地球上生命存条件的探究，说明自然环境对人类生存的重要意义。 二、学习清单： 一、人类对宇宙的认识 1.人类对宇宙认识的有限性 2.有限宇宙及范围 二、多层次的天体系统 1.银河系及河外星系 2.太阳系与地月系 三、特殊行星地球 1.地球具有生命存在的基本条件 2.地球特殊性的含义—目前人类所知的唯一存在高级智慧生物的行星 四、观测活动（夏季星空或月相） 三、概念与资料 宇宙环境：指地球大气层以外的环境，是人类在进入大气层以外的空间和与地球邻近的天体的过程中，所提出的新概念，也有称为空间环境。 人类目前能够观测到的宇宙半径约137亿光年，能够触及的宇宙环境则仅限于人和飞行器（人造卫星、探测器、航天飞机等）在太阳系内飞行遇到的环境。随着空间科学技术的发展，人类在宇宙空间中的活动范围将不断扩大，对宇宙环境的认识也将不断加深。 恒星：恒星是由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。其次是处于半人马座的比邻星，它发出的光到达地球需要4.22年。恒星并非固定不动，只是因为离我们实在太远，不借助特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化。因此古代人把它们看作是固定不动的星体，叫作恒星。 行星：在太阳系内，行星是沿不同的椭圆轨道绕太阳运的天体，本身不发光，只能反射太阳光。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。国际天文学联合会大会206年8月24日通过了行星的新定义，这一定义包括以下三点：①必须是围绕太阳运行的天体；②质量必须足够大，呈球形或近似球形；③公转轨道范围内不能有比它更大的天体。一般来说，行星的直径必须在800千米以上，质量必须在5万亿吨以上。 中国的FAST项目：500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝的喀斯特洼坑中，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年成，于2016年9月25日落成启用。500米口径球面射电望远镜是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、最灵敏的世界最大单口径射电望远镜。 FAST项的应用价值包括： (1)能把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通信数据下行速率提高100倍。 (2)脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。 (3)进行高分辨率微波巡视，以1Hz的分辨率诊断识别微弱的空间讯号，作战略雷达为国家安全服务。 (4)基于FAST的强大功能，如果银河系（直径15万光年）内存在外星人，他们的信息就很可能被发现。国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI的首席科学家丹・沃西默最近向中方提出，希望在FAST加装设备，可合作搜索外星人信号 四、活动与任务 P8活动 1.议一议，我们所看到的银河是银河系的全貌吗？ 【方法】观察夜空中的银河系；用细铁丝、小球等做一个太阳系在银河系中的空间位置示意图（注意地球的黄道面与银河系银盘的空间关系），并借助太阳系在银河系中的空间位置模型图，讨论为什么观察银河系在夏秋季较好？ P10活动 1.可观测宇宙的半径约多少光年？折合多少千米？ 2.日地平均距离约1.5亿千米。算一算，太阳光到达地球约需多长时间？可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍？ 【方法】转换“光年”和“千米”这两个距离单位，比较其长短，同学们可以用计算器进行计算。虽然“光年”相对于地球尺度来讲是“大”的距离单位，但在宇宙空间里，也只是一个“小”的距离单位。 P14~15活动 观察并记录月相，总结其在农历上半月、下半月的出没时间、方位、形状的规律。 【方法】月相变化是天体（月球、地球）周期性运动的结果。太阴日指本次月亮中天（升到最高，在献县为正南方天空）到下次月亮中天的时间间隔，为24小时50分钟，太阳日指本次太阳中天（地方时正午12点）到下次太阳中天的时间间隔，为24小时。思考：在地面观察者看来，一天之内，太阳和月亮在天空中的运动，谁快谁慢？谁追着谁跑？多少天能套圈？ 教材提供了“农历上半月傍晚可见的月亮”和“农历下半月清晨可见的月亮两幅图。它是以观察者为中心的示意图。下图为月相变化的原理图，与教材中的两幅图配合。说出月相变化的形成原因，观察今日月相，或说出自己农历生日那天的月相，并画出日地月相对位置图。 P15~16活动 【任务】 1.收集资料，读教材第16页表格，回答下列问题。 (1)地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。这些条被科学家称为“金锁链条件”。试从地球