1.1地球的宇宙环境教学课件2024-2025学年高一地理湘教版（2019）必修一

地球的宇宙环境 年 级：高一年级 学 科：高中地理（湘教版） 1 《流浪地球》 讲述了太阳即将毁灭，面对绝境，人类将在2023年开启“流浪地球”计划，试图带着地球一起逃离太阳系，最终的理想目的地是距离我们4.22光年外的比邻星。 影片简介 同学们，大家好，今天我们一起来学习湘教版高中地理必修一第一章第一节《地球的宇宙环境》 2 《地球的宇宙环境》学习目标及任务 Plan 2 身在井隅，心向璀璨 一.人类对宇宙的认识 星际漫漫，流浪启航 二.多层次的天体系统 千里昭然，行稳致远 三.特殊行星—地球 3 一.身在井隅，心向璀璨 中国500米口径球面射电望远镜 人类对宇宙的认识 宇宙 宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是我们这个物质世界的整体。 上下四方曰宇，古往今来曰宙 人类已经观测到的有限宇宙，叫做“可观测宇宙”或“已知宇宙” “流浪地球”计划启航之前，我们首先要做的事情就是规划在宇宙中的行驶路线，这便要提到我们本节课的第一部分内容（点）《人类对宇宙的认识》这一知识点了， 我们人类认识宇宙的过程漫长而曲折，各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空来对宇宙进行研究。（点）2016年，500米口径球面射电望远镜在贵州启用，是目前世界上最大的射电望远镜，被誉为中国天眼。其超强的灵敏度显著提高了人类探索宇宙的能力。 我们提了这么多次的宇宙，它到底是什么呢？ （点）现代天文学家认为，宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是我们这个物质世界的整体。（点）中国古语说：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。（点）” ——“宇”代表上下四方，即所有的空间，（点）“宙”代表古往今来，即所有的时间，（点）天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫做“可观测宇宙”或“已知宇宙”。 4 天体系统：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 天体：宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质。 二.星际漫漫，流浪启航 多层次的天体系统 对宇宙有一个简单的认识后，我们就要正式流浪启航啦！大家准备好了吗？ 在航行的过程中，（点）我们在宇宙中看见的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，这些物质我们把它通称天体。 （点）宇宙中的天体都在运动着；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。 接下来，就让我们在流浪的旅程中，逐级认识天体和天体系统吧！ 5 地月系是指地球与其卫星月球组成的天体系统 二.星际漫漫，流浪启航 阶段一：离开“地月系” 太阳系 银河系 地月系 地月距离：平均为38.4万千米 与我们最近一级的天体系统就是地月系了，这也是最低一级的天体系统 （点）地月系是指地球与其卫星月球组成的天体系统。月地距离：平均为38.4万千米，老师希望大家能记住这个数字。 离开地月系后（翻页） 我们就顺利踏上冲出太阳系的旅程 6 太阳系由太阳、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太阳系小天体组成 二.星际漫漫，流浪启航 太阳系 银河系 地月系 ①恒星 是由炽热气体组成，自身能发光且质量巨大的类球状天体； 阶段二：冲出“太阳系” 太阳系直径：90亿千米 地月：38.4万千米 离开地月系后（翻页） 我们就顺利踏上冲出太阳系的旅程，（点）在太阳系中，我们可以看到太阳、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太阳系小天体组成。太阳系非常大，直径有90亿千米， 接下来我们就一一介绍第二段旅程中的天体 太阳是太阳系中的唯一一颗（点）恒星，在流浪过程中，我们可千万要控制好和太阳之间的距离。因为太阳是一个自己会发光发热，巨大的炽热的气体球。（点）天文学家将这种由炽热的气体组成，能自己发光的球状或类球状天体称为恒星。 7 ②行星 二.星际漫漫，流浪启航 环绕太阳运行、质量足够大、并能通过引力清空轨道附近碎物的天体 阶段二：冲出“太阳系” 在航行太阳系的过程中，我们会看到许多围绕太阳做公转运动的天体，他们就是（点）行星。（点）行星是指环绕太阳运行、质量足够大、并能通过引力清空轨道附近碎物的天体。 8 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 海王星 类地行星 巨行星 远日行星 地内 行星 八大行星基本数据（部分） 　 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 质量 0.06 0.82 1 0.11 317.83 95.16 14.54 17.15 体积 0.06 0.86 1 0.15 1321.33 763.59 63.08 57.74 注：质量和体积都以地球为1 地球 地外 行星 从地球北极上空看， 八大行星都按逆时针方向，即自西向东沿着近圆形的轨道绕日运行，它们的轨道大体在同一平面上 同向性 共面性 近圆性 行星本身不发光，以表面反射太阳光而发光。太阳系中，按照与太阳的距离，由近及远依次（点）是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八大行星。 （点）从地球北极上空看， 八大行星都按逆时针方向，即自西向东沿着近圆形的轨道绕日运行，它们的轨道大体在同一平面上。总结一下八大行星绕日公转的特征，（点）同向性，（点）近圆性，（点）共面性。 （点）以地球轨道为界，常把（点）水星和金星成为地内行星，(点）火星（点）木星（点）土星（点）天王星和（点）海王星称为地外行星。 （点）水星、（点）金星、（点）火星和地球差不多，所以我们把他们称为（点）类地行星。（点）从表格中我们可以看出，(点）木星和土星的体积和质量分别居第一、第二位，称为巨行星 （点）天王星和（点）海王星距离太阳较远，称为（点）远日行星。 9 ③卫星 二.星际漫漫，流浪启航 绕行星公转的天体 地球及其卫星月球 木星及其卫星 北斗卫星导航系统 阶段二：冲出“太阳系” 在行星绕太阳公转同时，一些行星还有属于它自己的“小跟班”，它就是（点）卫星 （点）卫星是指绕行星公转的天体。以地球为例，月球是地球唯一的一颗天然卫星，木星已探明的卫星数量达到79颗。 人造卫星是由人类建造，如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。如中国自主研发的绕地公转的北斗卫星。 介绍完行星和它的小跟班卫星后，老师呀再给大家介绍一颗太阳系内曾经的行星——冥王星（点） 10 二.星际漫漫，流浪启航 围绕恒星运转的天体 质量大且呈现圆球状 能清除运行轨道附近的其他天体 行星 矮行星 围绕恒星运转的天体 质量大且呈现圆球状 不能够清空其轨道附近的区域 阶段二：冲出“太阳系” 很久以前，冥王星也属于太阳系的一大天体。 但是从1992年起，天文学家陆续在冥王星附近发现了更多的新天体。这些新天体的质量和直径都与冥王星类似，这意味着，如果冥王星也算行星的话，那么太阳系内行星的数量很有可能要增加到数十个左右。这个时候天文学家意识到，过去对行星的定义太过于宽泛了。于是在2006年人类对行星进行了重新定义，（点）行星必须满足以下条件，（点）一行星必须是围绕恒星运转的天体。（点）二质量必须足够大且呈现圆球状。（点）三能够清除运行轨道范围内的其他天体。 这三条规矩下达后(点），（点）冥王星因其不能清空其轨道附近区域。因此而被出名于行星的行列当中。但是国际天文联合会专门又划分了一个叫“矮行星”的分类。 矮行星，环绕太阳运行（点），质量足够大（点）， 不是一颗卫星，也不能够清空轨道附近的区域（点）。 11 二.星际漫漫，流浪启航 阶段二：冲出“太阳系” ④太阳系小天体 环绕太阳运行但不符合行星和矮行星条件的天体主要包括小行星、流星体、彗星和行星际物质 大气上届 流星体 流星现象 陨星 （点）环绕太阳运行但不符合行星和矮行星条件的天体主要包括小行星(小行星是一大批质量小得多，环绕太阳运行的天体，其运行轨道基本位于火星轨道和木星轨道之间。受木星、火星和地球引力的影响，小行星有时会运行到地球和火星之间，甚至会闯入地球的大气层，与大气摩擦而持续燃烧，其残害落到地表表面，便是陨星 其他的小天体还有（点）拖着长尾的彗星和（点）一些行星际物质 12 二.星际漫漫，流浪启航 阶段三：抵达“银河系” 太阳系 银河系 地月系 光年是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离 银河系主要由恒星等比较大的天体组成 1光年=9.46亿千米 太阳系直径：90亿千米 地月：38.4万千米 (1光年） 银河系直径 10万光年 离开我们最为熟悉的太阳系后，我们进入到了更高一级的天体系统，银河系。 太阳系和我们人类最终的家园比邻星系都属于银河系的子系统，（点）银河系主要由恒星等比较大的天体组成。 因为银河系的范围太大了，大到用米，千米这些单位都不够，所以我们就需要一个新的长度单位，光年。光年是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。 一光年大约是 9. 46 万亿千米，真的是天文数字了。太阳系的直径换算成光年，大约就是1光年而银河系的直径足足有10万光年（老师也希望同学们能记住这些数据） 因为距离远，所以在宇宙中一些除太阳以外的其他恒星看上去就只是一颗颗闪耀的星星了。（点）我们人类最终的目的地就是距离地球4.2光年的比邻星，大约就是40万亿千米。按照高铁的最高时速来计算，我们人类至少要在宇宙中航行 一千三百万年之久。 银河系外又有上千亿个同银河系类似的天体系统，我们称为河外星系。银河系和现阶段能观测到的河外星系统称为可观测宇宙。目前人类可观测宇宙范围的直径达 200 多亿光年，真正的宇宙范围其实会更广。华尔兹舞曲一曲终了，但天体系统的绕转持续了 100 多亿年，并在时间和空间上无限延伸。 好，下面我们来总结一下天体系统的层次关系。天体之间相互吸引和相互绕转，形成天体系统。天体系统从低级到高级依次是地月系和其他行星系属于太阳系，太阳系和其他恒星系统属于银河系。银河系和河外星系组成可观测宇宙。大家注意，这里我用红色笔标注的是地球所处的天体系统。 13 二.星际漫漫，流浪启航 阶段三：抵达“银河系” 由尘埃和气体组成的云雾状天体 星云 银河系内除了大量的恒星外，还有很多由尘埃和气体组成的云雾状天体，称为星云。这幅图就是圣诞树星团，它们虽然是由气体和尘埃组成的，却构成了如此独特壮美的景象。 14 二.星际漫漫，流浪启航 阶段三：抵达“银河系” 太阳系 银河系 地月系 太阳系直径：90亿千米 地月：38.4万千米 银河系直径 10万光年 河外星系 可观测宇宙 200多 亿 光 年 银河系外又有上千亿个同银河系类似的天体系统，我们（点）称为河外星系。银河系和现阶段能观测到的河外星系统（点）称为可观测宇宙。 在这次旅程中，我们不会踏足河外星系，因为它实在太远了 目前人类可观测宇宙范围（点）的直径达 200 多亿光年，真正的宇宙范围其实会更广，大约有900多亿光年。 以上就是我们这段“流浪”旅程中的大致路线啦~那么同学们能在学习清单上详细的写出我们来时的路吗？ 15 二.星际漫漫，流浪启航 小结 太阳系 其他恒星系 银河系 河外星系 宇宙 好，下面我们就用“流浪地球的路线”来总结一下天体系统的层次关系。天体之间相互吸引和相互绕转，形成天体系统。（点）天体系统从低级到高级依次是地月系和其他行星系（点）属于太阳系，太阳系（点）和其他恒星系统（点）属于银河系。银河系(点）和河外星系组成可观测宇宙。大家注意，这里我用红框标注的是地球所处的天体系统。 16 三.前路昭然，行稳致远 同向性 共面性 近圆性 1.安全的宇宙环境 太阳处于中年时期，比较稳定 2.稳定的太阳光照 日地距离适中，公转自转周期适中 3适宜的温度 地球上存在生命的条件 通过前面的学习，我们已经规划好流浪地球的路线了，那么同学们想过我们流浪的终点比邻星系，是否具备延续地球的生命和文明的条件呢？ 想要得到这个问题的答案，就必须将目光锁定在目前太阳系内唯一存在生命的行星——地球上。从前面的学习我们知道，太阳系内八大行星绕日公转（点）具有同向性、共面性和近圆性。因此八大行星在太阳系中各行其道、互不干扰，（点）我们地球有着安全的宇宙的环境，而且现在的太阳正处于中年时期，比较稳定。所以地球能够获得稳定的太阳光照。还有日地距离适中，地球公转自转周期适中，使得地球有适宜的温度 可是同学们有没有发现，第一点和第二点是八大行星共有的特征呀，那为什么只有地球上存在生命呢？ 17 三.前路昭然，行稳致远 特殊行星——地球 地球上存在生命的内部条件 　 　 　 　 适宜的温度 液态水 适合呼吸的大气 日地距离适中 地球自身条件 日地距离适中 地球的质量和体积适中 地球上有像我们人类这样的高级智慧生命，要想生存和繁衍，必须具备的条件有（点）适宜的温度，不能太冷，也不能太热，（点）还要有液态水（点）和适合呼吸的大气。 首先，日地距离适中，距离太阳不远也不近。地球的温度不冷不热，平均 15 摄氏度左右，这样的温度就保证了水以液态的形式存在。离太阳最近的水星温度则非常高，朝向太阳的一侧最高温度可以达到430℃，背向太阳的一侧可以低至零下160℃。 所以日地距离适中，不仅让地球有了适宜的温度，同时还保证了液态水的续存。其次，地球有适合生物呼吸的大气，是由于地球的体积和质量适中，能够吸引足够后的大气，形成稳定的大气层，不仅为我们提供了可以呼吸的空气，还对地球起到了保护作用。 18 三.前路昭然，行稳致远 地球上存在生命的条件 外部 1.安全的宇宙环境 2.稳定的太阳光照 3适宜的温度 1.适宜的温度 2.液态水 3.适合呼吸的大气 内部 最后我们来总结一下地球上存在生命的条件，分为外部和内部两大因素。等我们最终达到比邻星系的时候，同学们就可以按照这个标准来找最适合生命延续的宜居星球啦~这一个小问题，老师就给大家留个课后兴趣作业吧~ 19 Plan 2 身在井隅，心向璀璨 一.人类对宇宙的认识 星际漫漫，流浪启航 二.多层次的天体系统 千里昭然，行稳致远 三.特殊行星—地球 《地球的宇宙环境》小结 最后我们来回望一下流浪地球的全过程，在太阳活动频发的大背景下，我们简单了解从古至今人类对宇宙的认识。二流浪旅途中，我们一起认识了天体和各级天体系统。三根据地球上存在生命的内部和外部原因，选定我们未来在比邻星系生活的位置。 我们的流浪旅途就到这里了哦，同学们千万要记得完成你的旅程任务卡哦，这样你才会获得登船资格！ 20 Lavf56.15.100 $$