第一章 问题研究 火星基地应该是什么样子导学案2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

山东省昌乐一中2024级 高一地理 阅读学案 编制人： 审核人： 班级 小组 姓名 使用时间 2024年 月 日 编号： 01 课题：第一章 问题探究--火星基地应该是什么样子 【学习目标】 1.通过阅读课本、分析资料，了解火星表面的自然状况并分析出火星基地应具备的基本生命保障条件。 2.了解人类目前在生物圈研究领域的成就。 3.分析火星基地基本功能，绘制构想图。 自学任务一：资料1 火星概况 火星因表层土壤中富含铁元素，具有红色的外表，被称为“红色行星”。火星大气稀薄，二氧化碳含量达95%以上。火星表面温差很大，赤道地区夏季白天温度为21℃，到了夜晚能降至–73℃。火星表面遍布尘埃（图1.37），常年有大风，沙尘暴往往能持续数周。 从太空拍摄的火星照片显示，火星表面有干涸的河床，这表明火星上曾经存在过液态水。科学家据此推测火星表面曾有比现在更厚的大气层，温度也更高，这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰和冰组成的冰盖。科学家检测了火星探测器采集的火星土壤样本，发现火星土壤中含有少量的水分子。近期的研究还发现，火星中纬度地区地表之下埋藏着大量的冰，火星南极冰盖下蕴含着大量的液态水。 1.分析火星表面具体自然情况； 2.思考：火星表面与地球表面自然情况所存在的差异。 【自主探究】 1. 火星上是否具备人类生存的条件？（适宜+不适宜） 2. 若在火星上生存，需要改造哪些环境条件？ 自学任务二： 资料2“绿航星际” 为开展载人航天深空探测提供技术储备，为人类星际旅行和地外居住创造保障条件，我国科学家研发了“绿航星际”这一受控生态生保系统集成试验平台。该试验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成（图1.38）。它基于生态学原理，通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协作，以实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系，减少地面物资补给需求。 2016年12月14日，4名志愿者结束了为期180天的密闭试验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水以及部分食物的再生式供应。该次试验为我国空间站任务提供了有力的技术支持，也为未来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。 1.勾画出“绿航星际”研发的前提和目的； 2.“绿航星际”试验平台由哪几部分组成？ 基于什么原理？ 【自主探究】 “绿航星际”试验对火星基地的建设能提供哪些参考？ 【同步提升】 假设火星基地分为登录区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区，从形态、功能、防护等方面做出一个设计方案。最后画出示意图，把不同的站区对接起来，形成一个完整的火星基地。 【自学反馈】 【课堂随测】 2012年8月22日美国航天局宣布，“好奇”号火星车在其首次行驶测试中迈出在火星上的“第一步”，留下了自己的“足迹”。“好奇”号项目是迄今最昂贵的火星探测活动，旨在探测火星过去及现在是否有适宜生命存在的环境，据此完成问题。 1.下列说法正确的是（ ） A.火星上平均气温比地球高 B.火星大部分地方没有昼夜长短变化 C.火星自转速度比地球快 D.火星的极地地区有极昼、极夜现象 2.与火星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是（ ） A.适宜的温度和充足的水汽 B.适宜的大气厚度和大气成分 C.复杂的地形和岩石圈 D.强烈的地震和火山活动 2019年10月11日，中国科学院院士叶培建宣布：我国火星探测准备工作已就绪，明年将会发封“火星一号”探测器。火星探测器到达火星后会被火星引力捕获，然后环火星飞行，将为后期设立火星基地提供资料。据此完成下列3～4题。 3.探测器被火星引力捕获环绕火星飞行阶段，属于（　　） A.恒星 B.行星 C.卫星 D.流星 4.火星基地选址，需要搜集的资料主要有（ ） ①火星与太阳的距离 ②火星地形特征 ③火星资源分布状况 ④火星绕日公转速度 A.①② B.②③ C.③④ D.②④ 5.科学家推断火星上可能有生物存在，与这一推断无关的依据是（ ） A.火星距离太阳比地球更远 B.火星上有大气 C.火星自转周期与地球相差不大 D.火星上曾有液态水 6．有人想了解火星上是否有生物存在，你认为他必须要了解下列信息中的哪些信息。 ①火星上是否有火山活动 ②火星上是否有水 ③火星上是否有适合生物呼吸的大气 ④火星上的温度是否适宜 ⑤火星是否围绕太阳公转 A.②③④ B.①②③④⑤ C.①②③ 7.火星上沉积物的发现反映了火星地质历史上（ ） A.火山喷发现象频繁 B.有流动水体出现 C.褶皱隆起作用剧烈 D.有原始生命显现 美国科幻电影《火星救援》讲述了人类首次登陆火星的冒险故事。火星的自转轴与其公转轨道面的夹角约为65°，自转周期为24小时50分，自转方向与地球方向相同，质量约为地球的1/9，表面重力约为地球的2/5，有稀薄的大气，密度只有地球的大约1%，回答下题。 8.和地球的特点相比，火星（ ） A.表面平均温度更高 B.属于远日行星 C.昼夜温差更大 D.大气层厚度更大 9.可以推测，在火星表面（ ） ①各地正午太阳高度变化幅度，大于地球 ②存在大气的“热力环流”现象和尘暴现象 ③中纬度地区昼夜长短变化幅度，小于地球 ④出现极昼极夜现象的纬度范围，大于地球 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D. ①②④ 【课堂小结】 答案 自主探究一 1.适宜：火星也是围绕太阳运行，宇宙环境安全； 火星到太阳的距离与地球接近，自转轴倾角、自转周期均与地球相近； 有大气层； 有少量的水 不适宜： 大气：火星的大气层极薄，火星上缺乏供人类呼吸的氧气。 温度：火星上的平均气温华氏零下52度，大部分地区都是 四季严寒的状态 液态水：严寒的气温无法存在液态水。 恶劣的环境：火星上还经常有非常严重的超级大沙尘暴， 大风也不是人类能直接抵抗的。火星上没有食物来源， 还需要承受住强烈的宇宙射线。 2.适合人类呼吸的大气；适宜的温度条件；可以饮用的液态水；要有生产太阳能所需要的充足阳光，能使空间站获取足够多的能源；防御宇宙辐射的措施等。 自主探究二 1.略 2.乘员舱、生物舱、生保舱、资源舱.基于生态学原理，通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协同匹配，实现封闭环境内的大气、水和食物的高效循环再生。 舱内系统实现了志愿者所需氧气、水以及部分食物的再生式供应。 【课堂随测】：1-5 D B C B A 6.A 假如火星有生命存在，条件应该和地球类似；火星与太阳的距离适中，使火星表面有适于生命过程发生发展的温度条件；火星具有适中的体积和质量，其引力可以使大量的气体聚集在火星周围，形成包围地球的大气层；火星上有液态水。 7.B 火星上沉积物的发现反映了火星地质历史上有流动水体出现（液态水存在） 8.根据材料可推测出，与地球相比，火星表面平均温度更低，昼夜温差更大。火星有稀薄的大气，密度只有地球的约1%，因而火星大气层比地球薄；火星和地球都是太阳系中的类地行星。A 9.火星的自转轴与其公转轨道面的夹角约为65°，地球的自转轴与其公转轨道面的夹角约为66°34′，所以，火星各地正午太阳高度变化幅度，大于地球。由于火星和地球类似，可能存在大气的“热力环流”现象和尘暴现象。由于火星各地正午太阳高度变化幅度，大于地球，所以，中纬度地区昼夜长短变化幅度，也大于地球；出现极昼极夜现象的纬度范围，也应大于地球。故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$