1.1.1 地球的宇宙环境(第一课时)-【争鸣学堂】2024-2025学年高一地理上学期同步课件（人教版2019必修第一册）

【导入导学】 【情景材料】 我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中份题地球的感受时，这样写道:“地球真的太漂亮了，漂亮得无可比拟! 大空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。 蓝色星球——地球 地球真的会发光吗？ 如果不是，那么从太空中看到的地球为什么是明亮的？ 这与它在宇宙中所处的位置有什么关系？ 【问题】 第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境 ▲ ‖回望地球 2 【课标要求】 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 1.理解天体和天体系统的概念，掌握天体系统的层次性; 2.能够运用资料，描述地球在宇宙中的位置; 3.了解太阳系的结构和各大行星的特点; 4.运用资料，说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。 【学习目标】 一.地球在宇宙中的位置 1.天体 (1)概念：宇宙中________存在的形式连同通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到的星际空间物质，统称为天体 (2)常见类型：星云，________,行星，________，彗星，________等 2.天体系统 (1)概念：运动中的天体相互_______,相互_______,形成天体系统。 (2)层次：常见天体系统分为四级 【自主学习】阅读P1—7教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 物质 恒星 卫星 流星体 吸引 绕转 太阳系 地球 406557050 【自主学习】阅读P1—7教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 (3)常见天体系统概况 中心天体：______ A.地月系 月地距离：_______万千米。 B.太阳系 构成：太阳，行星及其卫星， ,彗星，行星星际物质等。 中心天体：________ 日地距离：约为______千米 C.银河系 特点：庞大________系统 直径：约________光年 太阳 1.5亿 地球 38.4 小行星 恒星 10万 406557050 【自主学习】阅读P1—7教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 二,行星地球 1.地球是太阳系中一颗普通的行星 (1)太阳系中的八颗行星 ②运动特征 ③结构特征：地球与其他太阳系行星有许多相似性 ①八大行星分类 水星 地球 木星 天王星 海王星 自西向东 近圆 406557050 【自主学习】阅读P1—7教材内容及图片，完成下列自主学习内容。 二、行星地球 2.地球是太阳系中一颗特殊的行星 (1)地球的特殊性：八颗中唯一存在__________的星球。 (2)存在生命的条件 智慧生命 温度 406557050 (1)图片中的新技术试验卫星是否属于天体？请说出判断依据。 (2)进入预定轨道的新技术试验卫星将和哪个天体组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统名称是什么？ (3)判断材料二中四个天体系统名称。 (4)作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？ 【主题探究】——地球在宇宙中的位置 材料一 北京时间2020年2月20日5时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，采取一箭四星方式，成功将新技术试验卫星C星、D星、E星、F星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。下图为陆地勘查卫星四号发射示意图。 【主题探究】——地球在宇宙中的位置 材料一 北京时间2020年2月20日5时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，采取一箭四星方式，成功将新技术试验卫星C星、D星、E星、F星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。下图为陆地勘查卫星四号发射示意图。 (1)图片中的新技术试验卫星是否属于天体？请说出判断依据。 (2)进入预定轨道的新技术试验卫星将和哪个天体组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统名称是什么？ 不属于。 新技术试验卫星四号没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。 地球。 地月系。 【主题探究】——地球在宇宙中的位置 材料一 北京时间2020年2月20日5时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，采取一箭四星方式，成功将新技术试验卫星C星、D星、E星、F星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。下图为陆地勘查卫星四号发射示意图。 (3)判断材料二中四个天体系统名称。 (4)作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？ 甲—可观测宇宙， 乙银河系， 丙—太阳系, 丁—地月系。 太阳属于恒星，体积和质量大，能自身发光发热。 地球属于行星，体积和质量小，不能自身发光发热，靠反射太阳光发亮。 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 1.宇宙的概念： 是有各种形态的物质构成的（物质性）， 是不断发展变化的（运动性）。 是空间和时间的总和。 中国古汉语中对“宇宙”的解释是“上下四方为宇，古往今来曰宙” 从这个角度看，宇宙包含了地理学研究的两大方面：“时间”和“空间”。 宇宙（Universe）在物理意义上被定义为所有的空间和时间（统称为时空）及其内涵，包括各种形式的所有能量，比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等，其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。宇宙还包括影响物质和能量的物理定律，如守恒定律、经典力学、相对论等。[•百度百科] 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 2.宇宙的特性： (1)物质性：即宇宙是有各种形态的物质（天体）组成的。 是空间和时间的总和。 天体:宇宙中恒星星云、行星卫星、彗星等各种物质的统称。 行星 恒星 星云 流星 彗星 卫星 【课堂拓展】——认识各类天体 猎户座星云 环状星云 猫眼星云 马头状星云 星云:由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。 【课堂拓展】——认识各类天体 恒星：由由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。为太阳是离地球最近的恒星。 【课堂拓展】——认识各类天体 行星(Planet)：在指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。 【课堂拓展】——认识各类天体 卫星(Satellite)：环绕行星运转的天体，卫星的大小差别很大。太阳系十大卫星。 【课堂拓展】——认识各类天体 流星(Meteor)：流星体是太阳系内，成为颗粒状的碎片。流星体进入地球大气层后，在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星。 ▲‖武仙座流星雨 【课堂拓展】——流星雨对人类活动的影响 1.可能对航天器造成威胁。 流星群颗粒大都很小（<1毫米)，但速度极高。以1998年狮子座流星雨为例，相对地球的运动速度为71千米/秒，达到子弹初速的100倍。如果较大颗粒或结构较坚实的颗粒高速撞击人造卫星或其他航天器，很可能造成严重后果，如舱面击穿，探测器损坏，太阳能板受损，电子器件因等离子体放电而失效，甚至整个航天器被击坏、击毁等。历史上已经有过这类事件发生，如1993年，欧洲航天局的奥林巴斯卫星因遭到英仙座流星雨的一颗流星体的撞击而一度失控。 2.大批流星体闯人地球大气造成的电离效应可能使远距离无线电通信发生异常。 3.对云层和雨量的影响。 大批流星体尘埃散入地球大气，提供了额外的水汽凝结中心，会使云层和雨量增大。 4.陨星击中人类或牲畜。 关于人体被陨星直接击中未见报道，但据说1836年在巴西曾砸死几只羊，1911年在埃及砸死一条狗，1969年澳大利亚发生过陨星打穿屋顶等事件。 5.严重的撞击灾变事件。这类事件的祸首已不能算是流星体，而是大小不等的小行星。 6.可以利用流星出现时，因流星体燃烧形成的长条电离离子柱对无线电信号的反射作用，进行高频或甚高频通信，作用距离可达1800千米。因流星通信不受太阳活动或核爆炸影响，在军事上有重要意义，美国已将流星通信设备作为战术通信设备来装备部队。 【课堂拓展】——认识各类天体 彗星(Comet)：又称扫把星,是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体。彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。 当远离太阳时只是一个由水、氨、甲烷等冻结的冰块和夹杂许多固体尘埃粒子的 “脏雪球”。当接近太阳时，彗星在太阳辐射作用下分解成彗头和彗尾，状如扫帚。 ▲‖武仙座流星雨 【课堂检测】——认识各类天体 下图中属于天体的是（ ） ▲‖武仙座流星雨 A.天空中的太阳 B.宇宙中的地球 D.环绕地球飞行的飞船 C.划破夜空的流星 【温馨提示】示】 天体：指宇宙中的物质存在形式，已经存在在天体上的物体不是天体， 天体可分为自然天体（如恒星、行星等）和人造天体（如在天空中运行的人造卫星、宇宙飞船等）。 天体的判断方法： 1.空间位置：是否位于地球的大气层之外 2.运转轨道：能克服地球引力，在太空中按照自己的轨道运行 3.物质形态：是不是宇宙空间物质。 A B D 【课堂拓展】——认识各类天体 人造天体(Artificial object)：由人工研制并用运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体，运行规律与自然天体相同或基本相同；包括宇宙飞行器和空间垃圾等。 ▲‖武仙座流星雨 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 2.宇宙的特性： (2)运动性：宇宙中天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 是空间和时间的总和。 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 2.宇宙的特性： Ⅰ.地月系:地月系由地球和月球组成。地球是地月系的中心天体，月球围绕地球运动， 它是地球唯一的天然卫星，月地距离约为38.4万千米。 是空间和时间的总和。 (2)运动性：宇宙中天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 【课堂拓展】——月球的形成 ▲‖武仙座流星雨 今天，许多天文学家支持的是碰撞理论，它假设一颗火星大小的天体和熔融的年轻地球发生了擦边碰撞。如前所述，这种碰撞在早期的太阳系中非常普遍。这种灾难性事件的计算机模拟（见左图5.25）表明，大部分飞溅的地球碎片可能在一个稳定的轨道中重组，形成了月球。 如果碰撞发生前地球已形成铁核，那么月球可能事实上具有类似于地球地幔的成分。在撞击期间，致密天体中的任何铁核都将留下，最终成为地核的一部分。这样，月球整体上就类似于地球的地幔，因此缺少铁核就得到了解释。 【•百度百科】当月球与地球的碰撞进入最大值，相互间的能量也转化到最大值时，这时加上板块，泥土，石沙，海水等回归地球时的反冲力，再加上地球自转产生的离心力的共同作用，使月球脱离地球而去。月球离去，地月系诞生。 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 2.宇宙的特性： Ⅱ. 太阳系:由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成。太阳是太阳系的中心天体，质量占整个太阳系质量的99.86%，它以其强大的引力，约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转。地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离约为1.5亿千米。 是空间和时间的总和。 (2)运动性：宇宙中天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 太阳系中已知有8颗行星，按照它们与太阳的距离,由近及远，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 ▲‖太阳系结构示意 【课堂拓展】——太阳系中八大行星 ▲‖武仙座流星雨 精讲精评 一、地球在宇宙中的位置 2.宇宙的特性： Ⅲ.银河系:是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统。在银河系中，有1 000亿颗以上的恒星；银河系的直径约10万光年，太阳与银河系中心的距离约2.6万光年。 是空间和时间的总和。 (2)运动性：宇宙中天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 由于身在其中，我们在地球上无法看到银河系的全貌 在没有月光且未受城市灯光干扰的晴朗夜晚，常能看到银河呈一条乳白色的朦胧光带横跨天际。左图为夏季在金山岭长城观测到的银河。 ▲‖地球上看到的银河 目前，在银河系外，天文学家观测到许许多多同银河系类似的星系，统称它们为河外星系，银河系和现阶段所能观测到的河外星系，统称为可观测宇宙。 ▲‖太阳系在银河系中的位置 一、从天圆地方到地球是球体 【课堂拓展】——人类对宇宙的认识 天道圜(圆)，地道方，圣王法之，所以立上下(上君下臣)。 ——《吕氏春秋》 敕勒川，阴山下。 天似穹庐，笼盖四野。 天苍苍，野茫茫。 风吹草低见牛羊。 ——北朝乐府民歌 毕达哥拉斯（前571-前497）：率先提出了大地是一个圆球的想法; 亚里士多德（前384-前322）：把地球摆在他设想的宇宙体系中心; 埃拉托色尼（前276-前196）：首先观察了地面弯曲; 张衡（78-139年）：从月蚀弧形的阴影边缘推断大地是圆的; 1519年9月 麦哲伦（1480-1521）：环球航行。 1687年7月 牛顿（1642-1727）：地球转动产生惯性离心力。 二、从地球中心说到太阳中心说 【课堂拓展】——人类对宇宙的认识 1.天地之体，形如鸟卵——张 衡。 2.亚里士多德和托勒密的（1473－1543）： ——地球中心说 3.哥白尼（1473－1543） 布鲁诺（1548－1600） 伽利略（1564－1642） ——太阳中心说 4.20世纪60年代以来，大型天文望远镜使用以及空间探测技术发展，使天文观测尺度逐渐扩展到200亿光年时空区域。 天文观测是天文学家重要的日常工作之一，天文爱好者也可以直接用肉眼或者用望远镜等进行月相、日食、月食、流星雨等天文现象的观测。观测前需做好准备工作,观测时注意个人安全防护。以月相观测为例。月相可用肉眼直接观测，观测前需准备指南针和观测记录表。 【活动探究】——开展简单的天文现象观测活动 1.确定月亮位置的方法 (1)选择视野开阔的地方,用指南针确定东、南、西、北方向。选择地面标志性建筑物，作为月亮水平方位的参照。 (2)月亮的高度角可用拳头进行估算。水平伸直一只手臂为0°基准面，握拳,其上叠放另一只手的拳头，一只拳头的高度角约为10°。保持手臂稳定不动,依次将下面的手抽出叠放在上面，直到视线、拳头和月亮三者重合,掘此估算月亮的高度角(图1.7)。 2.观测并记录月亮的位置和形状 (1)傍晚日落后天空出现月牙的时候,在观测表上记下观测日期、月亮的位置和形状,并标注观测时刻(表1.1)。 ▲‖确定月亮在天空中的位置 日期 观测项目 公历 农历 月亮水平方位 月亮高度角 月亮形状 表1.1 月相观测记录表 观测时间 . 【活动探究】——开展简单的天文现象观测活动 2.观测并记录月亮的位置和形状 (2)接下来两周内,每天在同一时刻进行观测并记录。 (3)描绘观测期间同一时刻月亮在天空的位置和形状变化(参考图1.8）。 3.总结观测结果 (1)总结月亮位置的逐日变化。 (2)总结月亮形状的逐日变化。 ▲‖月相观测描绘示例( 2016年) 【课堂拓展】——月相观测 1.月相的概念:月亮圆缺的各种形状叫做月相（视形状）。 【课堂拓展】——月相观测 2.周期变化 我们看到不同形状的月亮，并不是因为月球本身形状有了变化，而是因为在地球上看到的月球被太阳照明部分不同导致的。对于月球每天在星空中自东向西移动一大段距离，所呈现不同的形状，也就是月亮位相变化，我们称之为月相。随着太阳、月亮、地球相对位置的变化，在不同日期里月亮呈现出不同的形状，这就是月相的周期变化。 【课堂拓展】——月相观测 3.月相名称 农历初一：月相名为朔月或者新月； (以下为农历) 初二至初六：月相名为上娥眉月； 初七至初八：月相名为上弦月； 初十至十四：月相名为盈凸月； 十五：月相名为望月或满月； 十六至二十一：月相名为亏凸月； 二十二至二十三：月相名为下弦月； 二十四到二十九：月相名为下娥眉月或残月； 三十：月相名为晦。 【课堂拓展】——月相观测 4.月相形成原因 观测到的取决于两个方面的因素： ①是太阳照射月球的方向； ②是地球上观测月球的方向 ①月球本身不发光也不透明,只反射阳光而发亮； ②在围绕地球公转过程中，日、地、月，且三者位置不断变化。 5.月相的变化规律: “上上上西西，下下下东东。” 【课堂拓展】——月相观测 5.月相的变化规律: 【课堂拓展】——月相观测 顺序是：新月——娥眉月——上弦月——盈凸——满月 ——亏凸——下弦月——残月——新月，就这样循环，月相变化是周期性的，周期大约是一个月。 5.月相的变化规律: 【课堂拓展】——月相观测 满月(十五、十六) 东 凸月 太阳 西 下弦月 (廿二、廿三) 农历下半月清晨可见的月亮 蛾眉月 以观察者为中心示意图 满月(十五、十六) 东 凸月 蛾眉月 太阳 西 上弦月 (初七、初八) 农历上半月傍晚可见的月亮 以观察者为中心示意图 5.月相的变化规律: 【课堂拓展】——月相观测 蛾眉月 蛾眉月 凸月 凸月 上弦月 下弦月 满月 (望) 新月 (朔) 初七、初八 廿二、廿三 十五、十六 初一 12:00 东 东 15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 太阳光 月相变化原理图 满月(十五、十六) 东 凸月 蛾眉月 太阳 西 上弦月 (初七、初八) 农历上半月傍晚可见的月亮 满月(十五、十六) 东 凸月 太阳 西 下弦月 (廿二、廿三) 农历下半月清晨可见的月亮 蛾眉月 以观察者为中心示意图 5.月相的变化规律: 【课堂拓展】——月相观测 【课堂拓展】——月相观测 5.月相的变化规律: ①上弦月出现在上半月的上半夜，出现在西边的天空且月亮的西侧半边明亮(月面朝西)。 ②下弦月出现在下半月的下半夜，出现在东边 的天空，且月亮的东侧半边明亮(月面朝东)。 “上上上西西，下下下东东。” 个口诀（方便记忆）： 上上上西西、下下下东东。 意思是： 上弦月出现在农历月的： 上半月的上半夜， 凸面（（右侧））朝西， 位于西半天空； 下弦月出现在农历月的 下半月的下半夜， 凸面（（左侧））朝东， 位于东半天空。 【素养提升】——“超级地球” “生命宜居星球”，指的是某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域，在这一区域中，由于恒星传递给行星的热量适中，行星上既不太热也不太冷，且能够确保存在液态水，水是出现生命的关键因素。距离地球22光年的“格利泽581d”行星，是人类在太阳系之外发现的一个位于可居住带中的行星，被称为“超级地球”，有可能存在外星生命。下图为可居住带位置示意图。据此完成1～3题。 1.被称为“超级地球”的“格利泽581d”行星应属于(　　) A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系 2.与地球相比，水星没有生命存在的原因是(　　) A.体积太小，没有液态水存在 B.公转周期太长，年温差太大 C.自转周期太短，昼夜温差太小 D.距太阳近，表面温度过高 3.若“格利泽581d”所绕转的恒星的发光度是太阳的两倍。由此判断该行星(　　) A.距中心恒星距离大于日地距离 B.质量体积与地球相似 C.距中心恒星距离接近日地距离 D.获得比地球表面更强大的恒星辐射 【素养提升】——“超级地球” “生命宜居星球”，指的是某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域，在这一区域中，由于恒星传递给行星的热量适中，行星上既不太热也不太冷，且能够确保存在液态水，水是出现生命的关键因素。距离地球22光年的“格利泽581d”行星，是人类在太阳系之外发现的一个位于可居住带中的行星，被称为“超级地球”，有可能存在外星生命。下图为可居住带位置示意图。据此完成1～3题。 1.被称为“超级地球”的“格利泽581d”行星应属于(　　) A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系 1.B 解析 银河系直径为10万光年，由材料它距离地球22光年"可知，“"格利泽58d行星应属于银河系，B正确，A错误。 地月平均距离为38.4万千米，不在地月系，D错误。 材料“它是人类在太阳系之外发现的一个位于可居住带中的行星""说明该行星不在太阳系，C错误，故选B。 【素养提升】——“超级地球” “生命宜居星球”，指的是某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域，在这一区域中，由于恒星传递给行星的热量适中，行星上既不太热也不太冷，且能够确保存在液态水，水是出现生命的关键因素。距离地球22光年的“格利泽581d”行星，是人类在太阳系之外发现的一个位于可居住带中的行星，被称为“超级地球”，有可能存在外星生命。下图为可居住带位置示意图。据此完成1～3题。 2.与地球相比，水星没有生命存在的原因是(　　) A.体积太小，没有液态水存在 B.公转周期太长，年温差太大 C.自转周期太短，昼夜温差太小 D.距太阳近，表面温度过高 2.D 解析 与地球相比水星距离太阳更近，到达地表的太阳幅射更强，造成地表温度过高进而形不成液态水，是水星最欠缺的条件，D正确。 结合材料可知，水是出现生命的关键因素，体积太小，造成水星大气稀薄，A错误。 水星公转周期(约88天）短于地球，水星的自转周期(约59天)远大于地球，B、C错误。故选D. 【素养提升】——“超级地球” “生命宜居星球”，指的是某颗行星处于距离该行星系的中心恒星远近合适的区域，在这一区域中，由于恒星传递给行星的热量适中，行星上既不太热也不太冷，且能够确保存在液态水，水是出现生命的关键因素。距离地球22光年的“格利泽581d”行星，是人类在太阳系之外发现的一个位于可居住带中的行星，被称为“超级地球”，有可能存在外星生命。下图为可居住带位置示意图。据此完成1～3题。 3.若“格利泽581d”所绕转的恒星的发光度是太阳的两倍。由此判断该行星(　　) A.距中心恒星距离大于日地距离 B.质量体积与地球相似 C.距中心恒星距离接近日地距离 D.获得比地球表面更强大的恒星辐射 3.D 解析 恒星的发光度是太阳的两倍，说明恒星释放的能量更多，要想使温度适宜，距中心恒星的距离应大于日地距离，C错误，A正确。 质量体积适中使得该行星的引力适中，决定该行星大气层的厚度和成分，与恒星的发光度无关，故B错误。 要想有适宜的温度，行星获得的恒星辐射应与地球表面获得的太阳辐射相近，D错误。故选A。 本节课结束，谢谢！ $$