第一章 第1节 地球的宇宙环境-【金版教程】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册创新导学案word（湘教版2019）

地理　必修 第一册 XJ 第一节　地球的宇宙环境 2024年2月29日，中国载人航天工程办公室发布消息称，2024年中国载人航天工程将统筹推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务。其中，载人月球探测的目标是2030年前实现中国人首次登陆月球。目前载人月球探测工程登月阶段任务各项研制建设工作也正在加紧推进。登陆月球的技术难点在哪里呢？ 提示　强大的运载火箭；高精度的着陆技术；保障宇航员的安全和生命的技术等。 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 学业质量标准 天体和天体系统 地球的普通性和特殊性 水平1 了解宇宙和可观测宇宙的概念；通过查阅资料，辨识宇宙中的主要天体、天体系统，了解天体和天体系统的含义、组成。(综合思维) 认识、描述地球在宇宙中的位置。(区域认知) 水平2 归纳主要天体系统特征，说明天体系统层级关系。(综合思维) 归纳地球的普通性和特殊性。(综合思维) 水平3 观察星空或根据资料，判断主要天体和天体系统。(地理实践力) 分析宇宙中天体存在生命的条件。(综合思维) 水平4 探讨宇宙探索的意义。(综合思维) 树立珍惜、爱护我们的生命家园意识。(人地协调观) 一　人类对宇宙的认识 1．宇宙：宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。 2．可观测宇宙：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。 3．光年：是天文学中的距离单位。 二　多层次的天体系统 1．天体 宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。 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。 (2)主要天体系统的组成和特征 级别 天体系统 组成 特征 低 ↓ 高 地月系 ①中心天体：地球； ②绕转天体：月球 月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的自然天体，地月距离约为38.4万千米 太阳系 ①中心天体：太阳； ②其他成员：主要有行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等 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 银河系与河外星系 银河系 包括太阳在内的1 000多亿颗恒星和大量星团、星云以及各种类型的星际气体和星际尘埃 具有铁饼状的扁平外形，半径约5万光年，太阳距银河系中心约2.6万光年 河外星系 与银河系类似的星系的统称 — 可观测宇宙 银河系和现阶段所能观测到的河外星系 是目前人类所知道的最高一级天体系统 3.太阳系八大行星 (1)八大行星的分类 ①地内行星、地外行星：以地球的轨道为界，常把水星、金星称为地内行星，把火星、木星、土星、天王星和海王星称为地外行星。 ②巨行星：木星、土星。 ③远日行星：天王星、海王星。 (2)八大行星的运动特征 同向性：绕日公转方向都是自西向东。近圆性：绕日公转的轨道近圆形。共面性：轨道大体在同一平面上。 1．判断正误。 (1)天空中漂浮的云朵、飞行的飞机属于天体。(×) (2)流星和彗星是同一类天体。(×) 2．下列天体系统中不包括火星的是(　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．可观测宇宙 答案：A 解析：地月系包括地球和月球。火星不属于地月系。 3．任何天体之间都能构成天体系统吗？ 提示　不一定。天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“两要”：一要相互吸引，二要相互绕转。 三　特殊行星——地球 1．表现：在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。 2．存在生命的基本条件 (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。 1．判断正误。 (1)在太阳系行星中，地球的外观和所处的位置都比较普通。(√) (2)太阳系八大行星各行其道，互不干扰，所以地球上具有生命存在。(×) 2．能够证明地球是太阳系中的一颗特殊行星的是(　　) A．地球上拥有适宜生物生存的温度条件、大气条件和液态水 B．地球恰好位于太阳系的中心位置 C．只有地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中 D．地球是太阳系中唯一有卫星绕转的大行星 答案：A 解析：地球具有生命存在的条件是其特殊性的表现。 3．太阳系外行星存在生命所需的必要条件有哪些？ 提示　该行星与其恒星距离适中，存在液态水，具有适宜的温度和大气。 天体与天体系统 材料一　北京时间2023年12月26日11时26分，北斗三号系统第57、58颗北斗导航卫星发射成功，该组卫星在全球短报文通信容量、星载原子钟技术等方面性能进一步升级。 材料二　下图为天体系统示意图。 据此探究下列问题： (1)材料中的北斗卫星是否属于天体？请说出判断依据。 (2)进入预定轨道的北斗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？ [成果展示]　(1)属于。该卫星已发射成功，进入宇宙空间，有自己的运行轨道，属于人造天体。 (2)地球。地月系。 (3)甲—可观测宇宙，乙—银河系，丙—太阳系，丁—地月系。 (4)太阳属于恒星，体积和质量大，能自身发光；地球属于行星，体积和质量小，不能自身发光，靠反射太阳光发亮。 1．天体的判断 (1)天体的判断 一看位置：它是不是独立存在于宇宙中。落回地球、地表的物体不是天体。 二看实质：它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。 三看运转：它是否在一定的轨道上独自运动，依附在天体上运行的物质不属于天体。 例如，判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。 (2)天体类型的判断 据天体的结构特征和运动特征判断天体类型。 2．天体系统的层次与判断 (1)天体系统的判断 判断天体系统的条件：互相吸引、互相绕转。如地球和月球构成天体系统，北斗七星没有构成天体系统。 (2)天体系统的层次 基本方法：据中心天体和绕转特征判断。 北京时间2024年2月23日19时30分，我国在文昌航天发射场使用长征五号遥七运载火箭，成功将通信技术试验卫星十一号发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。下图为通信技术试验卫星模拟图。据此完成(1)～(2)题。 (1)属于天体的是(　　) A．进入轨道的通信技术试验卫星 B．分离后的火箭 C．发射前的通信技术试验卫星 D．分离前的火箭 (2)与图示天体系统级别相同的是(　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．可观测宇宙 [科学思维]　天体与天体系统的分析思路 类题透析 思路点拨 天体的判断 天体是宇宙间物质的存在方式，附着于某天体的物体不属于天体 进入轨道的通信技术试验卫星属于天体 天体系统的判断 根据中心天体和绕转特点判断 图示天体系统的中心天体为地球，与其级别相同的天体系统为地月系 [答案]　(1)A　(2)A 特殊行星——地球 2019年11月18日，美国研究人员在英国《自然·天文学》杂志上发表报告称，首次在木星卫星木卫二的大气中检测到水，为木卫二冰面数英里之下可能存在海洋提供了证据。木卫二是科学家寻找外星生命的主要目标，因为它可能为生命提供了宜居环境：其厚约10千米的冰壳下，是一个超过100千米深的液态水海洋。木卫二的直径为3 138千米，质量不足地球的1/100。下图为木卫二模拟图。 据此探究下列问题： (1)为什么要证实木卫二上存在海洋？ (2)与地球相比，木卫二存在生命的不利条件是什么？ (3)试比较木星、地球的结构特征。 [成果展示]　(1)木卫二存在生命需要具备与地球相似的条件，包括温度、大气、液态水等。如果木卫二上存在海洋，则具备了存在生命的条件之一。 (2)木卫二距太阳较远，表面温度低；木卫二体积、质量较小，大气层稀薄。 (3)木星属于巨行星，距太阳远，体积和质量大，密度小；地球属于类地行星，体积和质量小，密度大。 1．地球的普通性的判断——据运动特征和结构特征判断 (1)运动特征 (2)结构特征 2．地球的特殊性——存在生命的行星 (1)地球存在生命的外部条件 外部条件主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。 (2)地球存在生命的自身条件 自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。 2022年12月8日，“火星冲日”奇观与“火星伴月”奇观相撞，最亮的火星与满月处于同一帧，无疑是一场罕见的视觉盛宴。下图为火星冲日形成示意图。据此完成(1)～(2)题。 (1)“火星冲日”时，太阳、地球、火星出现了图示位置特征，体现了太阳系行星运动的(　　) A．同向性 B．近圆性 C．共面性 D．连续性 (2)火星虽然有适合生命存在的物质，但目前仍然没有发现生命存在，其原因最可能是(　　) A．火星体积、密度较小 B．火星上没有液态水 C．火星表面温度高 D．火星上没有大气 [科学思维]　地球的普通性和特殊性的分析思路 类题透析 思路点拨 普通性 结构特征：八大行星分为类地行星、巨行星和远日行星；运动特征：八大行星运动具有共面性、近圆性和同向性 图示火星、地球与太阳位于同一条直线上，体现了行星运动的共面性 特殊性 存在生命的条件包括安全的宇宙环境和适宜的自身条件(温度、液态水和大气) 与地球相比，火星表面温度低，大气稀薄，无液态水 [答案]　(1)C　(2)B 地理实践力——月相观察 我们几乎每天晚上都会看到月亮，明亮的月光照亮了大地，而有的晚上则是弯弯的月牙，有的则是圆圆的月亮，为什么会出现这种变化？ 月相的变化 1．月相的含义 月相，是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。随着月球不断绕地球自西向东旋转，太阳、地球、月球三者的位置关系会发生变化，月亮的形状也在不断地变化着，这种月亮位相变化，叫作月相变化。 2．月相的成因 (1)看得到：月球本身不发光也不透明，直接被太阳照射的部分月球才能反射太阳光。 (2)形状有变化：太阳、地球、月球三者的相对位置在有规律地变动。 3．月相的变化 月相变化是周期性的，周期大约为一个月，如下图所示： 4．月相观测记录表 月相 农历 视形状 月出 月落 同太阳出没比较 夜晚见月情形 新月 初一 不可见 清晨 黄昏 同升同落 彻夜不见 上弦月 初七、初八 半圆亮 面朝西 正午 午夜 迟升后落 上半夜 西部天空 满月 十五、十六 圆 黄昏 清晨 此起彼落 通宵可见 下弦月 廿二、廿三 半圆亮 面朝东 午夜 正午 早升先落 下半夜 东部天空 (2024·湖北荆门高一期末)2023年11月10日(农历廿七)，荆门市某中学进行高一年级上学期期中地理考试。据此完成1～2题。 1．这一天的月相(蓝色为黑暗部分)可能是(　　) 答案：B 解析：结合所学知识可知，农历初一形成的月相为新月，之后形成的是蛾眉月，初七或初八形成的是上弦月，之后形成凸月，农历十五或十六形成的是满月，之后形成的是凸月，农历廿二或廿三形成的是下弦月，之后形成的是残月。此时是2023年11月10日(农历廿七)，月相是残月，故选B项。 2．这一天能看到月亮的时刻和方位分别是(　　) A．6时　东部天空 B．6时　西部天空 C．18时　东部天空 D．18时　西部天空 答案：A 解析：根据上题分析可知，该月相为残月，它出现在农历月末黎明前后的东部天空，A项正确。 [教材第8页探究] 思路点拨　1.我们看到的银河是横跨在星空中的一条乳白色光带，它并不是银河系的全貌，而是银河系的一部分。 2．略。 [教材第10页活动] 思路点拨　1.137亿光年。　9.460 7×1012千米/光年×137亿光年≈1.296×1023千米。 2．约500秒。　约8.64×1014倍。 [教材第14～15页活动] 思路点拨　1.为了清晰地观察月相，应选择在空旷、建筑物少，并且周围强光较少的地方，在家的同学可选择楼顶或野外高岗，在学校的同学可选择操场。 2．略。 3．本实践活动主要让我们观察和记录月亮的出没时间、在天空中的方位、地平高度、亮面凸出方向、观察日期和时间等内容。 4．见第3题。 5．结合自身实践，联系相关知识回答即可。 [教材第16～17页活动] 思路点拨　1.(1)地球与太阳的距离适中，使地球表面温度适宜；地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩，使地球内部温度升高，结晶水汽化，最后形成原始海洋，使地球上有液态水的存在；地球的体积和质量适中，其引力可以使大量气体聚集在地球周围，形成厚厚的大气层。 (2)除地球外，太阳系的其他行星中有可能存在生命的是火星。理由：火星的结构特征、运动特征、与太阳的距离、表面温度等与地球最接近或类似。 (3)假如太阳的光照条件变得极不稳定，地球温度将变得极不稳定，过冷或过热，将不适合地球上的生物生存。 2．本题考查实践能力，可任选一种方式完成该活动。 ( 难 度 题 号 考 点 ) ★ ★★ 天体与天体系统 1，3，4，7，8，10(1)(2) 2，6，9，10(3)(4)(5) 特殊行星——地球 11(1)(2)(3) 5，11(4) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) 2022年6月16日，77年出现一次的“七星连珠”奇观现身。下图为“七星连珠”示意图。据此完成1～2题。 1．图中与地球具有相似结构特征的行星是(　　) A．甲、乙、丁 B．乙、丁、戊 C．丁、戊、己 D．己、庚、辛 答案：A 解析：八大行星按特征可以分为三种：类地行星、巨行星、远日行星。类地行星和地球结构特征相似，包括水星、金星、地球、火星。由图可知，甲是水星，乙是金星，丙是地球，丁是火星，戊是木星，己是土星，庚是天王星，辛是海王星，故A项正确。 2．“七星连珠”现象出现频率较低，主要是因为这七颗行星(　　) ①公转轨道近似正圆　②公转方向一致　③公转周期差距大　④公转轨道共面 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案：C 解析：据所学知识可知，太阳系八大行星绕日公转方向一致，且公转周期差距大，所以导致其很难处在同一直线上，“七星连珠”现象出现频率较低，②③正确；公转轨道近似圆形，对“七星连珠”现象出现频率影响较小，①错误；公转轨道共面是“七星连珠”现象出现的前提条件，④错误。故选C项。 (2024·新疆高一期末)木卫二是木星最大的卫星，其表面覆盖着厚厚的冰层，冰层之下，隐藏着一个深度可能达100 km的液态海洋。据科学家研究，木卫二的液态海洋中可能有生命存在。木卫二和地球一样，也具有大气层，但木卫二的大气成分与地球的大气成分不尽相同。下图示意太阳系八大行星位置，据此完成3～5题。 3．木卫二绕转的核心天体为图中的(　　) A．④ B．⑤ C．⑥ D．⑦ 答案：B 解析：木卫二绕转的核心天体是木星，图中①表示水星，②表示金星，③表示地球，④表示火星，⑤表示木星，⑥表示土星，⑦表示天王星，⑧表示海王星。B项正确。 4．下列天体中，与木卫二类型一致的是(　　) A．① B．⑧ C．月球 D．太阳 答案：C 解析：木卫二是木星的卫星。天体①是水星，天体⑧是海王星，均属于行星；太阳属于恒星；月球是地球的卫星，与木卫二天体类型一致，C项正确。 5．下列条件中，可以支持木卫二存在生命的是(　　) ①距太阳近　②有液态海洋存在　③海底地热资源丰富　④有以氮气和氧气为主的大气层存在 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案：B 解析：木卫二距离太阳较远，地表温度低，因此海洋表层常年覆盖冰层，①错误；冰层下有液态海洋，具备生命存在所必需的液态水条件，②正确；海底的地热资源可以为生命存在提供热量条件，③正确；地球大气以氮气和氧气为主，木卫二大气成分与地球不同，④错误。故选B项。 “鹊桥”中继星是中国发射的首颗月球中继星，始终定位于月球背面6.5万千米处的地月引力平衡点L2点(下图)。据此完成6～7题。 6．关于“鹊桥”中继星的空间运行状态的说法，正确的是(　　) A．绕L2点运动 B．绕月球运动 C．绕地球运动 D．没有运动 答案：C 解析：根据材料可知，“鹊桥”中继星始终定位于月球背面6.5万千米处的地月引力平衡点L2点，则其是相对于月球静止的天体，所以与月球一样都围绕地球公转，C项正确。 7．与地球表面相比，月球表面布满陨石坑，主要原因是(　　) A．月球引力比地球大 B．月球表面不是固态 C．月球表面没有水体 D．月球没有大气保护 答案：D 解析：月球没有大气保护，外来的陨石可以直接撞击到月球的表面，使月球表面布满陨石坑，D项正确。 (2024·湖北荆门高一期末)“月掩金星”是指金星被月球掩盖的自然现象，此时月球运行到地球和金星中间，且连成一条直线，与日全食的原理相似。2023年3月24日，我国部分地区观测到这一难得的天文奇观。下图示意部分天体及其运行轨道。据此完成8～9题。 8．与“月掩金星”现象密切相关的条件是(　　) A．行星公转轨道具有同向性 B．行星自转轨道具有共面性 C．行星公转轨道具有近圆性 D．行星公转轨道具有共面性 答案：D 解析：“月掩金星”现象发生时，地球、月球和金星大致位于一条直线上，行星公转轨道具有共面性，有利于“月掩金星”现象的发生，D项正确。 9．“月掩金星”现象发生时，月球和金星在上图中的位置分别是(　　) A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 答案：C 解析：据材料可知，“月掩金星”是指金星被月球掩盖的自然现象，此时月球位于地球与金星之间，且三者位置呈一直线，因此金星和月球可能分别位于①③位置，C项正确；①②都是月球轨道，不是金星轨道，A项错误；月球和金星分别位于②④位置、②③位置时，月球不在地球和金星中间，B、D两项错误。 二、综合题(共2题) 10．阅读图文材料，完成下列要求。 猎户座流星雨为世界七大流星雨之一，是由著名的哈雷彗星散布在彗星轨道上的碎片形成的。下图为哈雷彗星轨道示意图。 (1)上图中，表示哈雷彗星轨道的是__________，判断依据是什么？ (2)哈雷彗星上一次回归是1986年，我们再次看到哈雷彗星的时间最可能是________年，用图中信息说明判断理由。 (3)有人说，将来猎户座流星雨可观赏性会降低，其依据是什么？ (4)流星、流星体是否属于天体，判断理由是什么？ (5)推测猎户座流星雨的成因。 答案：(1)A　彗星按扁长的轨道绕太阳运行。 (2)2062　从1948年到1986年，共38年，哈雷彗星在其轨道上运行了半个轨道的距离，说明哈雷彗星的公转周期为76年，因此，下一次哈雷彗星经过近日点的时间最可能是2062年。 (3)彗星由冰、各种气体和尘埃组成，每次接近太阳，其中的物质会升华而脱离彗星，导致彗星质量、体积变小，所以流星雨会逐渐减少，变得微弱，导致可观赏性降低。 (4)流星不属于天体，流星体属于天体。流星是星际物质(流星体)进入地球大气层与大气摩擦产生的发光现象，不属于天体；流星体是宇宙间物质的存在形式，属于天体。 (5)当地球穿过彗星运行轨道附近时，彗星碎解或遗留的碎屑大批量、高速度地冲入地球大气层，与空气摩擦、燃烧而发光，形成流星雨。 解析：第(1)题，根据彗星的轨道特点判断。第(2)题，据图中哈雷彗星的运行时间计算。第(3)题，哈雷彗星在运行过程中，每靠近一次太阳，物质便会减少一些，能够进入地球大气的物质也会减少，导致其观赏性会降低。第(4)题，根据天体的本质特征判断。第(5)题，流星雨是星际物质与地球大气摩擦产生的现象。 11．阅读材料，完成下列要求。 2021年5月15日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功登陆火星并开展多项科学探测任务。下表为地球与火星资料对照表。 与日平均距离(百万千米) 表面均温(℃) 体积 质量 地球 149.6 15 1.00 1.00 火星 227.9 －63 0.15 0.11 大气主要成分 大气密度 自转周期 公转周期 地球 N2、O2 1.00 23时56分 1年 火星 CO2 0.01 24时37分 1.9年 注：质量、体积、大气密度都以地球为1。 (1)结合所学知识，说明作为行星，火星和地球在结构特征方面的相同点是什么？ (2)根据表中信息，说明火星大气和地球大气的主要差异。 (3)指出火星表面均温低的主要原因。 (4)若未来人类要“移民”火星，需要改造哪些环境条件？ 答案：(1)都是类地行星；与太阳的距离相差不大；平均密度较大；有固体表面等。 (2)火星大气稀薄，缺少适合生物呼吸的氧气。 (3)距离太阳较远；公转周期较长；大气稀薄。 (4)适宜的温度条件、适宜的大气环境、适宜的水环境以及适宜的重力环境。 解析：第(1)题，从行星分类、表面性质、平均密度、与太阳的距离等方面说明。第(2)题，从表格中可以读出各自的大气密度和主要成分。火星大气稀薄，缺少适合生物呼吸的氧气。第(3)题，行星的温度主要受距离太阳的远近、公转周期、自转周期、大气等因素的影响。第(4)题，从大气成分、温度、液态水、重力等方面分析。 18 学科网（北京）股份有限公司 $$