1.1 地球的宇宙环境 课件 2025-2026学年高一地理人教版（2019）必修第一册

第一单元 宇宙中的地球 第1节 地球的宇宙环境 学习任务要求 学习任务 任务1：根据图示资料，结合天文观测活动，描述各类天体的特点、判断天体类型。 任务2：运用示意图，描述不同级别天体系统的关系图，说出地球在不同层级天体系统中的位置，描述地球的宇宙环境。 任务3：运用资料，说明行星地球的普通性和特殊性，体会保护地球宇宙环境的必要性。 任务4：根据图像、视频等资料，学会辨识月相。 课程标准：运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 宇宙到底有多大？ 自主学习：天体与天体系统 结合视频资料，阅读教材P2-4页，完成下列问题： 1.找出天体的类型及其特征，完成下列表格。 2.什么是天体系统？宇宙中众多天体，彼此间有什么关联？宇宙天体系统如何划分？ 宇宙物质（天体） 组成（举例） 特点 观测特征 星云 恒星 行星 卫星 流星体 彗星 星际物质 气体和尘埃 质量大、云雾状 轮廓模糊 炙热气体 质量大、发光 闪烁 金星 质量小、不发光 相对星空背景有明显位移 月球 绕行星运行、不发光 圆缺多变 尘粒、固体小块 质量小、数量多 一闪即逝 冰物质 绕太阳公转、云雾状 拖着长尾 气体、尘埃 稀薄、密度小 用肉眼观察不到 一、知识梳理：天体与天体系统 天体：宇宙中物质存在的形式，它们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。 天体类型：包括自然天体（星云、恒星、行星、卫星、流星体、彗星、星际物质等）和人造天体（宇宙飞船、航天飞机、空间站、太空实验站、人造卫星……） 星云 恒星 行星 卫星 彗星 流星体 最基本的天体 一、知识梳理：天体与天体系统 指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，彗星分为彗核、彗发、彗尾。彗尾方向远离太阳。 哈雷彗星 Halley comet（周期76年） 流星体是太阳系内，成为颗粒状的碎片；流星体进入地球（或其他行星）的大气层之后，在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星。 英仙座流星雨 Perseid meteor shower 一、知识梳理：天体与天体系统 不同质量的天体都存在万有引力，只有在万有引力作用下，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转，才构成了天体系统。 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。天体系统有不同的级别；地球所处的天体系统，按从低到高的级别，依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。 一、知识梳理：天体与天体系统 地球 月球 地月系：以地球为中心天体，月球绕其运转，是地球唯一的天然卫星，月地平均距离38.4万千米。 太阳系：以太阳为中心天体，由太阳、行星及其卫星、小行星、流星体和星际物质等都成。地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离1.5亿千米。 太阳 地球 一、知识梳理：天体与天体系统 银核 太阳 银河系：太阳和千千万万颗恒心组成的庞大恒星系统，有1000亿颗以上的恒星，主体部分的直径约为10万光年，太阳系与银河系的中心的距离约3万光年。 一、知识梳理：天体与天体系统 河外星系 ：银河以外的星系。由大量恒星组成，但因距离遥远，在外表上都表现为模 糊的光点，因而旧称“河外星云”。目前观测到的河外星系约10亿个。按外形可分为：旋涡星系、椭圆星系、 不规则星系。 50亿光年 100亿光年 150亿光年 200亿光年 银河系 河外星系 可观测宇宙 一、知识梳理：天体与天体系统 运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 最高级 最低级 可观测宇宙 银河系 太阳系 地月系 其他行星系 其他恒星系 河外星系 活动探究1：如何判断天体和天体系统？ 2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第五十四颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星，该类卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用。5月份，将按计划发射最后一颗地球静止轨道卫星，届时北斗三号全球星座部署将全面完成。 1.在发射架上等待发射的北斗导航卫星是天体吗？在太空绕地球飞行的北斗导航卫星是天体吗？ 2.北斗导航卫星绕地球飞行期间，其与地球能构成天体系统吗？与地月系有何关系？ 发射架上等待发射的北斗导航卫星不是天体。（不独立存在于宇宙空间，而是地球的一部分） 在太空绕地球飞行的北斗导航卫星是天体。（独立存在于宇宙空间且在独立的轨道上运行） 能够成天体系统。与地月系是并列关系（同一层次的天体系统） 总结提炼：天体和天体系统的判断 一看位置：它是不是位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。进入大气层或落回地面的物体不属于天体。（例如陨石） 二看实质（物质形态）：它是不是宇宙间的物质，自然现象（微波、电磁波、流星雨等）不属于天体。 三看运转：它是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。 1.天体判断方法 2.天体系统判断方法 一看数量：天体系统至少由两个天体组成。 二看是否相互吸引：天体位置较为靠近时，相互间吸引力足够，质量较小的天体能够围绕质量较大的天体公转，才构成天体系统。 三看是否相互绕转：如果某些天体只能相互吸引，不能相互绕转，不构成天体系统。 以流星体、流星现象、陨星为例分析如下： 二、行星地球（既普通又特殊的行星） 地球 太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等构成太阳系。 目前太阳系已知有8颗行星，由近及远分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 活动探究2：结合材料，论证地球的普通性与特殊性 材料一：行星基本数据。(卫星数据资料截至2013年) 行星 与太阳距离（地球=1） 质量比 （地球＝1） 体积比 （地球＝1） 密度 （g/cm³） 公转周期 水星 0.39 0.05 0.056 5.46 87.9d 金星 0.72 0.82 0.856 5.26 224.7d 地球 1 1.00 1.000 5.52 1a 火星 1.52 0.11 0.15 3.96 1.9a 木星 5.20 317.94 1 316 1.33 11.8a 土星 9.84 95.18 745 0.70 29.5a 天王星 19.18 14.16 65.2 1.24 84.0a 海王星 30.05 17.22 57.1 1.66 164.8a (1)八大行星共同的运动特征有哪些（公转方向、轨道面、轨道形状）？ (2)从结构分类看，地球和哪几颗行星结构特征更加相似？ (3)为什么说地球是一颗普通的行星？ 二、行星地球（既普通又特殊的行星） 总结提炼：地球的普通性——主要原因在于它与其他行星具有很多的相似性，具体表现为 (1)都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。 (2)运动特征：具有同向性、共面性、近圆性等特征。 (3)结构特征：在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其他类地行星相似。 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 质量小，体积小，平均密度高，较高的温度，没有光环。 体积、质量大，平均密度小，表面温度低，卫星多，有光环。 质量、体积较巨行星小，较类地行星大，平均密度较小，表面温度最低。 行星距离太阳越近，公转周期越短，平均公转速度越快。 结论：与其他行星相比，地球在日地距离、运动特征、体积、质量、密度、公转周期和速度等方面并无特殊之处，是太阳系中一颗普通的行星。 类地行星 巨行星 远日行星 活动探究2：结合材料，论证地球的普通性与特殊性 材料二　2017年1月29日“科普中国”：在太阳系中，太阳是唯一会自身发光的天体，它的质量约为地球的33万倍，也是太阳系最主要的成员。如今的太阳正处于恒星演化的壮年期，其核心内用于核聚变的氢并没有被用尽，所以其稳定的光照会持续若干亿年，地球上生命演化至今，太阳没有发生明显的变化。如图为太阳系八颗行星运行示意图，如表为太阳系八大行星数据对比。 名称 与太阳的距离(×106千米) 质量 (地球＝1) 体积 (地球＝1) 自转周期 水星 57.9 0.05 0.056 58.6天 金星 108.2 0.82 0.856 243天 地球 149.6 1.00 1.000 23时56分 火星 227.9 0.11 0.150 24时37分 木星 778.0 317.94 1 316.000 9时50分 土星 1 472.0 95.18 745.000 10时14分 天王星 2 870.0 14.63 65.200 23时54分 海王星 4 496.0 17.22 57.100 17时48分 （4）根据上述材料，归纳地球上存在生命的外部条件和自身条件，并简要说明原因。 二、行星地球（既普通又特殊的行星） 总结提炼：地球的特殊性——存在高级智慧生命的星球 太阳正值中壮年期，较为稳定，提供了稳定的光照条件。 大小行星各行其道，互不干扰。(行星的运动特征基本一致) ②安全的宇宙环境 ①稳定的太阳光照 外部条件 内部条件 ①适宜的温度 日地距离适中 公转、自转周期适中 ②适合生命生存、繁衍的大气 大气厚度、密度适宜 大气成分适宜 ③液态水 温度适宜，利于存在 原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变，产生原始海洋。 地球存在生命的条件 若某行星具有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水这三个基本条件，该行星上就可能有生命物质存在。 二、行星地球（既普通又特殊的行星） # 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球 我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时，这样写道：“地球真的太漂亮了，漂亮得无可比拟! 在太空的黑幕上，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。” 图1.1 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球 从地理角度看，杨利伟对地球的描述正确吗？如果正确，说明理由；如果不正确，举例说明。 拓展延伸：地外文明的探索 2020年7月23日12时41分，天问一号火星车祝融号在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，这是我国首辆火星探测车。 可能存在的“第二个地球” 2015年03月07日，英国学者确认“超级地球（开普勒452b）”存在，为首个系外宜居星球。直径是地球的1.6倍，地球相似指数(ESI)为0.83 ，位于距离地球1400光年的天鹅座。这是2015年为止发现的首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地球大小相近的“宜居”行星，有可能拥有大气层和流动水，被称为地球2.0，“地球的表哥”。 三、开展简单的天文现象观测活动 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。 当太阳地球月球三者处于不同位置时，太阳光照到月球位置、面积不同，地球上的人看起来月球就呈现不同的圆缺状态，即月相。 月相的成因： ①月球本身不发光也不透明,只反射太阳光而发亮；②月球绕地球运行，日、地、月三者位置不断变化。 观测准备：准备指南针和观测记录表 观测方法： 1.选择视野开阔处，用指南针确定方向。 2.用拳头估算高度角；一只拳头的高度角约为10°；当视线、拳头和月亮三者重合时，可以估算月亮的高度角。 3.月球绕地球自西向东旋转，其轨迹靠近赤道上空。中国在北半球，月球运动轨道在中国南边。因此在中国观察月相是 “面南背北，左东右西”。 观测记录： 图1.7 确定月亮在天空中的位置 了解简单的月相观测 表1.1月相观测记录表 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 三、开展简单的天文现象观测活动 三、开展简单的天文现象观测活动 三、开展简单的天文现象观测活动 三、开展简单的天文现象观测活动 太阳光 新 月 （朔） 娥眉月 上弦月 满月 （望） 凸月 凸月 下弦月 娥眉月 初一 初七、八 十五 十六 廿二、廿三 上半月（初一~十五）月球亮面在西，亮面逐渐增大 下半月（十六~三十）月球亮面在东，亮面逐渐减小 面南背北、左东右西 课堂探究·月相变化 根据视频和图像，填写表格 月相 同太阳出没 的时间比较 月出 时间 月落 时间 月亮 形状 农历日期 新月 上弦月 下弦月 满月 同升同落 迟升后落 早升先落 此起彼落 清晨 黄昏 正午 半夜 半夜 正午 黄昏 清晨 彻夜不见 初一 初七 初八 二十二 二十三 十五 十六 三、开展简单的天文现象观测活动 归纳小结 月相变化规律 2.方位（面南背北、左东右西） “上上上西西、下下下东东” 1.形状（月相变化歌） 初一新月不可见，只缘身陷日地中 初七初八上弦月，半轮圆月面朝西 满月出在十五六，地球一肩挑日月 二十二三下弦月，月面朝东下半夜 3.时间（月出月落时间） 晨起昏落 午升夜落 昏起晨落 夜升午落 三、开展简单的天文现象观测活动 芒种的特点 特点2：气温升高 中国探月工程 2004年3月1日，中国国家航天局启动了中国的探月工程——嫦娥工程。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品以接近第二宇宙速度返回地球。这是人类探月历史60年来由中国人书写的又一壮举，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走收官之战取得圆满胜利。 嫦娥五号任务是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测任务。 三、开展简单的天文现象观测活动 # “中国天眼” 500米口径球面射电望远镜 "Chinese heavenly eye" 500m aperture spherical radio telescope 2016年，我国在贵州建成了目前世界最大的单口径射电望远镜，帮助人类获取更多的宇宙信息。 500米口径球面射电望远镜灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展人类的视野，用于探索宇宙起源和演化 图1.10 中国500米口径球面射电望远镜 三、开展简单的天文现象观测活动 EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$