第1章 第1节 地球的宇宙环境（Word教参）-【优化指导】2025-2026学年高中地理必修第一册（湘教版2019）

第一节　地球的宇宙环境 [对应学生用书P2] 知识点一 人类对宇宙的认识 1.宇宙 (1)含义：是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。 (2)范围：人类已经观测到的有限宇宙，其半径约为137亿光年。 2．光年 天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。1光年约等于9.460 7×1012千米。 1．宇宙的范围 (1)随着人类技术的发展，宇宙探测水平会不断提高，“可观测宇宙”的范围也会不断扩大。 (2)宇宙的范围＝“可观测宇宙”＋“未观测宇宙”。 2．宇宙的观测单位 (1)天文单位(AU): 用于测量太阳和行星之间的距离，1 AU 等于地球到太阳的平均距离，约等于1.496×108千米。 (2)光年： 用于表示恒星、星系和星际物体之间的距离，1光年等于光在一年内传播的距离。 知识点二 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。 1．常见天体类型 天体类型 组成 特点 恒星 炽热的气体 ①质量庞大，自身能发出光和热；②恒星之间相距遥远；③太阳是距离地球最近的恒星 星云 尘埃和气体物质 ①云雾状天体；②密度小，体积和质量都很大 行星 如太阳系八大行星 本身不发光，沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动 卫星 如月球 ①环绕行星运转、本身不发光；②卫星大小不一，但是质量不会超过它绕转的行星 流星体 尘粒和固体块 与大气摩擦生热而燃烧发光，形成流星 彗星 彗核：冰物质 彗发：气体和尘埃 ①密度很小，具有云雾状外表，自己不能发光；②拖着长尾，绕恒星(如太阳)运行 2.天体可分为天然天体(如恒星、行星等)和人造天体(如在太空中运行的人造卫星等)。 3．银河系与河外星系 (1)银河系主要有恒星和星云两类基本天体。 (2)河外星系：在银河系以外，与银河系同级别的恒星系统。 4．太阳系与地月系 (1)太阳系(上图所示) ①组成：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。 ②八颗行星的位置：A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F土星，G天王星，H海王星。 (2)地月系：由地球与其卫星月球组成。 八颗行星中的“特殊”行星 (1)八颗行星的自转方向大部分是自西向东的，只有金星自东向西自转，因此在金星上看太阳是西升东落的。 (2)水星、金星、地球、火星，又称为类地行星。 知识点三 特殊行星——地球 1.表现：地球是目前所知道的唯一存在高级智慧生命——人类的星球。 2．地球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。 “基本”条件之外的条件 地球上适宜高级智慧生命生存和繁衍的条件除了温度、大气、水之外，还要有安全的宇宙环境。 ◆自主检测 1．判断。 (1)光年是时间单位。 (　×　) (2)在轨运行的“天宫二号”是天体。 (　√　) (3)河外星系由星云组成，银河系由恒星组成，虽然组成的天体不同，但两个星系级别相同。 (　×　) (4)太阳是距离地球最近的恒星，月球是距离地球最近的天体。 (　×　) (5)地球是太阳系中唯一有高级智慧生命存在的天体。 (　√　) 2．画图。 结合太阳系结构示意画图，画图要求：①填出八大行星的名称；②用箭头画出八大行星的公转方向；③画出小行星带的位置(用黑点代表)。 提示： 3．思考。 (1)可观测宇宙就是宇宙，这种说法对吗？为什么？ 提示：不对。可观测宇宙是目前人类所能观测到的宇宙范围，未观测到的部分也属于宇宙。 (2)常见的自然天体类型包括哪些？ 提示：恒星、行星、卫星、星际物质。 (3)北斗导航卫星在发射架上时，是否属于天体？为什么？ 提示：不属于。因为卫星在发射架上时没有脱离地球大气层，所以不属于天体。 (4)大气层为人类的生存提供了哪些条件？ 提示：避免过多紫外线伤害、减少小天体撞击和使地表昼夜温差不至于太大。 [对应学生用书P4] 任务一__天体与天体系统 流星是指运行在星际空间的流星体(通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质)在接近地球时由于受到地球引力的吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧产生的光迹。经过大气摩擦后没有完全烧毁的部分落在地面上叫陨石。作为一年一度的“天象大片”，英仙座流星雨是每年暑假重要的天象。2024年7月到8月英仙座流星雨呈现活跃状态，8月12日流星流量达到极大，最大天顶流量每小时可以到100颗以上。 1．流星体、流星现象和陨石是天体吗？ 提示：流星体是天体，流星现象和陨石都不是天体。 2．英仙座和地球能否组成天体系统？ 为什么？ 提示：不能。形成天体系统需要两个天体相互吸引并且产生绕转关系，英仙座与地球之间没有产生绕转现象，因此不能组成天体系统。 1．“三看法”判断天体 天体分为自然天体(如太阳、地球、月球)和人造天体(如发射到宇宙空间的“天宫二号”、人造卫星等)。隶属于某个天体的组成部分不能单独自成天体。 2．天体系统的判断 (1)“四看法”判断天体系统 天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引而达不到相互绕转的程度，就不能构成天体系统。 (2)天体系统判断中的“两个”技巧 ①构成天体系统的天体要有等级差别。如地球和月球分属行星和卫星，有等级差别，构成了天体系统；北斗七星都是恒星，属于同一等级，不能构成天体系统。 ②恒星系统和行星系统的中心天体是判定天体系统级别的关键。 “天上星，亮晶晶，我在大桥望北京……”一首清脆的儿歌传唱几十年，引发了人们无限的遐想和憧憬。据此完成1～2题。 1．材料中的“天上星”指的是 (　　) A．彗星　　B．行星　　C．恒星　　D．星云 2．依据材料可推知，在观察到的“亮晶晶”世界里共有几级天体系统 (　　) A．一级 B．二级 C．三级 D．四级 1．C　2.C　解析：第1题，“天上星”是指恒星，平时夜晚用肉眼看到最多的天体应是恒星。 故选C项。第2题，我们观察到的“亮晶晶”世界就是银河系，包含三级天体系统。即银河系—太阳系—地月系。故选C项。 国际天文学家近期发现，太阳系中存在一对像彗星一样活跃的双小行星。这对小天体一边相互绕转，一边向宇宙中喷射气体和尘埃。这是人类首次发现如此活跃的双小行星。据此完成3～4题。 3．双小行星的运行轨道可能介于 (　　) A．地球和金星之间 B．火星和木星之间 C．木星和土星之间 D．地球和火星之间 4．比太阳系高一级，比可观测宇宙低一级，且不包含双小行星的天体系统是 (　　) A．地月系 B．银河系 C．河外星系 D．可观测宇宙 3．B　4.C　解析：第3题，根据所学知识可知，太阳系中的小行星主要分布在小行星带，而小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，因此双小行星的运行轨道可能介于火星和木星之间，B项正确；地球和金星之间、木星和土星之间、地球和火星之间很少有成群结队的小行星出现，A、C、D项错误。故选B项。第4题，根据所学知识可知，目前我们发现的天体系统级别从高到低依次是：可观测宇宙、银河系和河外星系、太阳系和其他恒星系、地月系和其他行星系。比太阳系高一级，比可观测宇宙低一级的天体系统是银河系和河外星系。材料信息表明，双小行星位于太阳系，则双小行星也属于银河系。由此推断，比太阳系高一级，比可观测宇宙低一级，且不包含双小行星的天体系统是河外星系。故选C项。 任务二__普通而特殊的行星——地球 2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。2021年5月22日10时40分，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。火星是离太阳第四近的行星，与地球邻近且环境最为相似，是人类走出地月系开展深空探测的首选目标。国际火星探测已取得了丰富成果，发现了曾经有水，甚至现在还存在水的若干证据，极大地激发了人们在火星寻找生命的热情，也成为当前国际深空探测的热点。 1．为什么说地球是一颗普通的行星？ 提示：从行星的物理属性上看，地球是太阳系中一颗普通的行星，具体表现：①都是本身不发光、不透明的近似球状的天体；②运动特征与其他行星一致，具有同向性、共面性、近圆性等特征；③在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。 2．分析火星存在生命的可能性。 提示：火星与太阳的距离适中，火星的自转周期与公转周期也与地球相差不大，其温度的变化也不是很大，温度较为适宜，适合生物的生存与繁衍。适宜的温度使火星可能会存在固态或液态水，而水是生命的源泉，故火星可能存在生命。 1．地球的普通性 地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很大的相似性，具体表现如下： (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)八颗行星结构特征 地球在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其他类地行星相似，所以地球是一颗普通的行星。 2．地球的特殊性——存在生命 (1)外部条件 (2)地球自身的有利条件：充足的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分、适宜的太阳光照和温度范围等，具体如下图所示： 某科幻电影讲述太阳即将毁灭，人类面临绝境。因此人类将开启“流浪地球”计划，地球最终将“泊入”比邻星宜居轨道，成为比邻星的行星。下图为地球“泊入”比邻星轨道示意图。读图，完成1～2题。 1．地球在“流浪”过程中依次经过的天体运行轨道是 (　　) A．水星、金星、火星、木星 B．金星、木星、火星、天王星 C．火星、木星、土星、天王星 D．木星、土星、海王星、天王星 2．关于地球“泊入”比邻星宜居轨道后的推测，不可信的是 (　　) A．地球与比邻星距离适中，能保持适宜的温度 B．地球表面有坚硬的岩石，能避免星际物质撞击 C．比邻星性质较为稳定，能提供稳定的光照条件 D．宜居轨道能提供较为安全、稳定的宇宙环境 1．C　2.B　解析：第1题，太阳系自内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球“流浪”至比邻星需要远离太阳，自内向外运行，因此要经过火星、木星、土星、天王星、海王星轨道。故选C项。第2题，地球最终将“泊入”比邻星宜居轨道，说明该地有适宜生命存在的条件。地球“泊入”比邻星宜居轨道，则地球与比邻星距离适中，会使地球保持适宜的温度，液态水能够存在，A项可信；地球表面有大气层，可减少星际物质撞击，B项不可信；稳定的光照条件，安全稳定的宇宙环境，大小行星各行其道、互不干扰，是生命存在的条件，C、D项可信。故选B项。 行星LHS1140b距离地球约39光年，它围绕一颗红矮星运行，其位置刚好在这颗红矮星周围的宜居带范围内，但宜居带上的行星并非都宜居，要诞生智慧生命通常应具备“金锁链条件”。据此完成3～4题。 3．行星LHS1140b所在天体系统是 (　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系 4．下列不属于生物生存“金锁链条件”的是 (　　) A．生物生存所需的液态水 B．适宜的温度 C．较厚的大气层 D．稳定的太阳光照 3．C　4.D　解析：第3题，材料信息表明，行星LHS1140b距离地球约39光年，而地月系的平均半径仅为38万千米；太阳系最大直径约为6光年，最小直径约为2光年，因此该行星所在的天体系统不可能位于地月系、太阳系；银河系的直径介于10万光年至18万光年之间，而行星LHS1140b距离地球约39光年，因此该行星所在天体系统可能是银河系；离地球最近的河外星系——仙女座大星系离地球约254万光年，而该行星距离地球约39光年，因此该行星不可能位于河外星系。故选C项。第4题，“金锁链条件”是科学家给地球经过亿万年环境演变后现有的、适宜生命生存的生态条件所起的名字，正是因为有了“金锁链条件”，人类及其他所有生命体才得以在地球上生存。“金锁链条件”是指地球上拥有可供生命生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层等这些条件。因此不属于生物生存“金锁链条件”的是稳定的太阳光照。故选D项。 [对应学生用书P6] [创新素材] 航天发射基地的位置条件 (1)纬度位置：纬度越低，地球自转线速度越大，惯性离心力越大，可提高发射航天器的初速度，节省燃料；反之，会多消耗燃料。 (2)气候、气象条件：气候干旱，降水稀少；天气晴朗，能见度高；要尽量选择晴朗天气多、大气污染轻、透明度高的地区。 (3)地形条件：地形平坦开阔，地势相对较高。地形平坦开阔利于地面设备跟踪观测，地势高则地球自转的线速度较大。 (4)地质条件：地质稳定。 (5)水文条件：少大河、湖泊。 (6)交通位置：要有便利的交通条件，有利于大型设备的运输。 (7)人口密度条件：航天基地最好布局在人口密度较小的地区，以保证安全。 [新题优选] 文昌航天发射场是我国继酒泉、西昌、太原之后的第四个航天发射场，是中国首个滨海发射基地，也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。下图为我国西昌和文昌卫星发射场地理位置分布比较图。据此完成下列要求。 (1)试分析西昌航天发射场的优越条件。 (2)结合材料中的信息，说明我国在海南省文昌市选址建设航天发射场的理由。 答案：(1)纬度较低；云雾少，大气透明度高；交通便利。 (2)海南省文昌市所处纬度低，地球自转线速度大，卫星容易发射升空，且利于延长卫星使用寿命；濒临海洋，地势开阔，便于对卫星的跟踪监测；海陆运输便利(对零部件的运输)。 解析：第(1)题，从纬度位置、气候条件、交通等方面分析即可。第(2)题，从纬度位置、地球自转线速度、卫星使用寿命、海陆位置、地形地势条件等方面分析作答。 [命题解读] [对应学生用书P7] 探月工程“嫦娥六号”探测器于北京时间2024年5月3日17时27分在文昌航天发射场用“长征五号”遥八运载火箭成功发射。嫦娥六号探测器先后完成月球背面软着陆、采样、起飞、月球轨道交会对接及样品转移等工作，嫦娥六号于2024年6月25日着陆内蒙古四子王旗着陆场。据此完成1～2题。 1．“嫦娥六号”所绕转的天体属于 (　　) A．卫星 B．行星 C．恒星 D．星云 2．进入月球轨道的“嫦娥六号”属于 (　　) ①河外星系　②地月系　③银河系　④太阳系　 ⑤可观测宇宙 A．①② B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 1．A　2.C　解析：第1题，“嫦娥六号”是绕月运行的，月球是地球的卫星。第2题，进入月球轨道的“嫦娥六号”还在地月系中，但不在河外星系中。 “太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月亮小，地球带着月亮跑。”根据这首童谣，结合下图，完成3～4题。 3．童谣中出现的天体，按先后顺序排列的是 (　　) A．恒星、行星、卫星 B．恒星、小行星、流星 C．星云、恒星、行星 D．恒星、行星、小行星 4．图中最低一级的天体系统的中心天体是 (　　) A．太阳 B．地球 C．月球 D．恒星 3．A　4.B　解析：第3题，童谣中出现的天体有太阳(属于恒星)、地球(属于行星)、月球(属于卫星)。第4题，图中共有太阳系和地月系两级天体系统，地月系是最低一级的天体系统，地月系的中心天体是地球。 读下表，完成5～6题。 类地行星 质量(地球为1) 体积(地球为1) 平均密度/ (g/cm3) 公转周期/年 自转周期/年 水星 0.06 0.06 5.43 0.24 58.79 金星 0.82 0.86 5.24 0.62 243.69 地球 1 1 5.51 1.00 1.00 火星 0.11 0.15 3.93 1.88 1.03 5.从表中可以看出地球与火星 (　　) A．质量相近 B．体积接近 C．公转周期最为接近 D．自转周期相近 6．材料中所反映的太阳系的众行星，其绕日公转方面具有一定的共同性，下列分析不正确的是 (　　) A．同向性——各行星的公转方向都与地球的公转方向相同 B．共面性——各行星的公转轨道面与黄道面在同一平面 C．近圆性——各行星绕日公转的轨道都为近似正圆的椭圆 D．各行星都在各自的轨道上按一定规律绕日运转，各行其道，互不干扰 5．D　6.B　解析：第5题，读表格，根据表中数据分析可知，地球与火星最相近的是自转周期，D项正确；质量、体积相差近10倍，公转周期相差近1倍，差距相对较大，A、B、C项错误。第6题，材料中行星绕日公转方向具有同向性，同向性是指各行星的公转方向都与地球的公转方向相同，都为自西向东绕日公转，A项正确，不符合题意；共面性是指各行星的公转轨道面与黄道面几乎在同一平面上，B项错误，符合题意；近圆性是指各行星绕日公转的轨道都为近似正圆的椭圆，C项正确，不符合题意；各行星都在各自的轨道上按一定规律绕日运转，各行其道，互不干扰，D项正确，不符合题意。 土卫六是土星最大的一颗卫星，其最引人注目之处在于它是太阳系第一颗被发现拥有浓厚大气(98.44%是氮气)的卫星，而且表面遍布液态烃湖泊(液态烃指在常温常压下呈液态的含5～16个碳原子数的烃类化合物)。长久以来，科学家认为这里是太阳系最可能存在外星生命的星球之一。据此完成7～8题。 7．下列包含土卫六最低级别的天体系统是 (　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．可观测宇宙 8．土卫六可能存在生命的条件与地球最相似的是 (　　) A．适宜的温度 B．液态水的存在 C．安全的宇宙环境 D．可供呼吸的氧气 7．B　8.C　解析：第7题，由材料可知，土卫六是土星的一颗卫星，所以选项中包含土卫六最低级别的天体系统是太阳系。故选B项。第8题，土卫六距离太阳相较于地球更远，温度与地球差别较大，A项错误；表面只有液态烃湖泊，没有液态水，B项错误；大气中的主要成分是氮气，不是氧气，D项错误；土卫六围绕土星运行，运行轨道与其他卫星、行星没有冲突，拥有安全的宇宙环境，C项正确。故选C项。 读图，完成9～10题。 9．图中的行星M是 (　　) A．土星 B．水星 C．火星 D．金星 10．地球与木星相比 (　　) A．两者绕日公转的轨道形状都是正圆形 B．两者都自西向东绕日公转 C．地球的体积和质量都比木星大 D．地球表面的温度比木星低 9．C　10.B　解析：第9题，在太阳系中，火星轨道位于地球轨道和木星轨道之间。故选C项。第10题，地球与木星绕日公转的轨道形状具有近圆性而不是正圆形；两者公转方向都是自西向东；木星是巨行星，体积和质量都比地球大；地球距日较近，表面温度比木星高。故选B项。 2023年1月13日，西昌卫星发射中心，亚太6E通信卫星与独立推进舱组合体由长征二号丙运载火箭成功发射升空。同年1月23日，卫星与组合体分离后，通过其自带的霍尔/离子两套电推进系统自主变轨，2024年6月10日抵达同步轨道并定点于测试轨位。据此完成11～12题。 11．关于亚太6E通信卫星说法正确的是 (　　) A．发射前与发射成功后都不是天体 B．发射前与发射成功后都是天体 C．发射前是天体，发射成功后不是天体 D．发射前不是天体，发射成功后是天体 12．亚太6E通信卫星运行空间所在的天体系统是 (　　) A．太阳系 B．其他恒星系 C．河外星系 D．土星系 11．D　12.A　解析：第11题，天体是宇宙空间物质的真实存在形式，也是各种星体和星际物质的通称。太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、空间实验室、月球探测器、行星探测器等都被称为人造天体。亚太6E通信卫星发射前是地球的一部分，不是天体，发射成功后围绕地球运行，成为宇宙空间的物质，属于天体，D项正确。第12题，亚太6E通信卫星发射成功后围绕地球运行，属于地月系，地月系属于太阳系，太阳系又属于银河系，A项正确。 读表中的相关数据，结合所学知识，完成13～14题。 行星 质量(地球为1) 体积(地球为1) 公转周期 自转周期 赤道面与轨道面之间的交角 地球 1.00 1.00 1年 23时56分 23°26′ 火星 0.11 0.15 1.9年 24时37分 23°59′ 13.液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”有密切关系的有 (　　) ①地球的质量和体积适中 ②地球上昼夜更替的周期比较适中 ③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离比较适中 A．①② B．②④ C．③④ D．①③ 14．人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，结合上表，其主要表现为 (　　) ①火星和地球一样被厚厚的大气层所包围　②火星上和地球上都有四季变化，且四季的长度一样 ③火星和地球自转周期比较接近　④火星、地球与太阳的距离都比较适中 A．①③ B．①② C．③④ D．②④ 13．B　14.C　解析：第13题，地球上具有生命的条件之一是有液态水存在，而液态水的存在与地球上的气温适中有关，影响因素有日地距离适中、公转和自转周期适中等，②④正确。故选B项。第14题，火星空气稀薄；火星的自转周期为24时37分，与地球接近；火星也有四季的变化，只不过四季的时间比地球上的四季要长；从八颗行星的位置看，火星、地球与太阳的距离都比较适中，利于形成适宜的温度，利于生命存在，③④正确。故选C项。 学科网（北京）股份有限公司 $$