第一章 第一节 地球的宇宙环境-【名师导航】2025-2026学年高中地理必修第一册教师用书word（人教版）

本高中地理讲义聚焦“地球的宇宙环境”，核心知识点涵盖天体类型及特征、天体系统层次、地球的普通性（运动与结构特征）和特殊性（生命存在条件）。通过“天体识别—系统层次—行星比较—生命条件”的脉络，构建从宏观到微观的认知学习支架。 该讲义特色在于结合案例分析（如捷龙三号发射、“流浪地球”计划）、月相观测活动及图表辅助，培养综合思维与地理实践力。课中助力理解天体系统关系，课后分层作业（如火星环境改造题）帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第一节　地球的宇宙环境 课程标准 学习目标 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 1．运用图片等资料，认识宇宙中常见的天体，描述其特征。 2．通过不同级别天体系统的关系示意图，描述地球所处的宇宙环境。 3．从运动特征、结构特征方面说明地球是太阳系中一颗普通的行星。 4．运用资料说明地球上存在生命的条件。 学习任务一　地球在宇宙中的位置 一、天体 1．概念：宇宙中物质存在的形式，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。 2．常见天体 天体 特点 恒星 ①由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体； ②太阳是离地球最近的恒星 星云 ①由气体和尘埃组成，主要物质是氢； ②本身不发光，外表呈云雾状，密度小，体积和质量都很大 行星 ①在椭圆轨道上绕恒星运行，近似球状，在星空中有明显位移； ②本身不发光，靠反射恒星的光而发亮 卫星 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 本身不发光，进入大气层后，同大气摩擦燃烧而发光，一闪即逝 彗星 ①由冰物质组成，本身不发光； ②拖着长尾，绕恒星运行，如哈雷彗星 [连线]　将天体与其对应的宇宙物质、特征连线。 “三看法”判断天体 二、天体系统 1．概念：运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 2．层次 天体系统 组成 地月系 地球和月球，月地距离约为38.4万千米 太阳系 太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等，日地距离约为1.5亿千米 银河系 太阳和众多恒星，太阳距离银河系中心约2.6万光年 可观测 宇宙 银河系和现阶段所能观测到的河外星系 “四看法”判断天体系统 天体之间要构成天体系统，必须同时具备三个条件：一是要相互吸引；二是要相互绕转；三是有中心天体。只吸引不绕转也不能构成天体系统。 2024年9月24日10时31分，我国在山东海阳附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将天仪41星、星时代-15/21/22卫星、驭星二号05星、复旦一号卫星、天雁15星和吉天星A-01星共8颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。 问题1　在发射台上等待发射的捷龙三号运载火箭是天体吗？为什么？ 提示：不是。在发射台上等待发射的捷龙三号运载火箭不是独立存在于宇宙中，而是地球的一部分，因此不是天体。 问题2　天仪41星运行期间，与地球能构成天体系统吗？与地月系是何关系？ 提示：能构成天体系统。与地月系是并列关系(同一层级的天体系统)。 大角星，位于牧夫座，距地球约36.7光年，直径约为太阳的25.7倍，质量约为太阳的1.1倍，表面温度4 400 K。据此完成1～3题。 1．大角星属于(　　) A．行星　　B．恒星　　C．卫星　　D．星云 2．大角星(　　) A．以电磁波的形式对外辐射能量 B．有强大的吸引力，拥有多个卫星 C．是一个巨大的固态天体 D．对地球表面温度的变化有很大影响 3．大角星所在的天体系统有(　　) ①太阳系　②银河系　③河外星系　④可观测宇宙 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 1．B　2．A　3．C　[第1题，根据材料关于大角星的描述可知，大角星表面温度4 400 K，能自身发光发热，应属于恒星，B正确，A、C、D错误。故选B。第2题，大角星为恒星，其以电磁波的形式对外辐射能量，A正确；因体积、质量较大，有强大的吸引力而拥有行星环绕，B错误；大角星是恒星，应是气态天体，C错误；与地球距离十分遥远，对地球表面温度的变化影响不大，D错误。第3题，由材料可知，大角星距离地球约36.7光年，位于太阳系以外，银河系以内，属于银河系和可观测宇宙，②④正确，①③错误。故C正确，A、B、D错误。] 欧洲航天局(ESA)分享了一张詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)拍摄的新照片；照片的主角是距离地球10亿多光年的螺旋星系LEDA2046648(位于照片底部虚线框内)。在LEDA下方可以看到一个较小的螺旋星系，这两个星系都有发光的核心和恒星形成区域。据此完成4～5题。 4．螺旋星系LEDA2046648的中心天体为(　　) A．行星 B．恒星 C．彗星 D．流星 5．下列最适合建天文观测基地的是(　　) A．西藏 B．重庆 C．上海 D．天津 4．B　5．A　[第4题，材料信息表明，螺旋星系LEDA2046648有发光的核心和恒星形成区域，因此其中心天体为恒星，行星、彗星并不能自身发光，流星不是天体，是流星体与大气摩擦形成的一种现象，B正确，A、C、D错误。故选B。第5题，在大气透明度高、光干扰较少的地区进行天文观测效果最好，与重庆、上海、天津相比，西藏海拔高，空气稀薄，水汽少，晴天多，污染少，人为光源干扰少，是最适合建天文观测基地的地区，A正确，B、C、D错误。故选A。] 学习任务二　行星地球 一、地球是太阳系中一颗普通的行星 1．八颗行星 2．地球的普通性 地球是太阳系中一颗普通的行星，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。 [判断]　判断下列说法的正误。 ①太阳系中质量最大的天体是木星。 (×) ②太阳系八颗行星都是自西向东公转。 (√) ③太阳系八颗行星公转轨道是圆形。 (×) 二、地球是太阳系中一颗特殊的行星 1．地球的特殊性：八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。 2．存在生命的条件 (1)外部条件 (2)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。 “四看法”分析行星存在生命的思路 地球大气对生命存在和发展的作用 (1)厚厚的大气层可以减少小天体对地表的撞击。 (2)大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用使地表昼夜温差不至于过大。 (3)大气中的氧气可供生物呼吸，臭氧等可以使生物免受过多紫外线的伤害。 某科幻小说讲述了科学家们发现在不久的将来太阳即将毁灭，短时间内包括地球在内的整个太阳系将被太阳所吞没。为了自救，人类提出了“流浪地球”的大胆计划(以下称“计划”)。“计划”分为三步：第一步，中止地球自转；第二步，将地球推入木星轨道，凭借木星引力弹射出太阳系；第三步，地球经过2 500年的星际流浪，泊入比邻星系统，到达新家园。下图为地球“流浪过程”示意图。 问题1　说出地球在逃离太阳系过程中依次经过的行星运行轨道有哪些？ 提示：火星、木星、土星、天王星、海王星。 问题2　分析“计划”的第二步中地球为什么要凭借木星引力弹射出太阳系，而不是其他的行星引力？ 提示：木星是太阳系中体积、质量最大的行星，对地球产生的引力最大。 问题3　地球抵达新家园后，试说明比邻星系统可以为地球上的生命继续生存提供的有利条件有哪些？ 提示：稳定的恒星光照，安全的宇宙环境。 天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。据此完成1～2题。 1．天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生命存在的主要依据是(　　) A．该行星上没有水　　 B．该行星距离恒星太近 C．该行星温度太低 D．该行星不存在大气层 2．科学家最近发现一颗潜在的宜居星球，其所绕转的恒星的发光度是太阳的两倍。由此判断该星球宜居的主要依据是(　　) A．具有与地表相近的温度 B．一定是质量适中的类地行星 C．距中心恒星接近日地距离 D．获得比地面上强大的可见光 1．B　2．A　[第1题，由材料可知，“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。因此，天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生命存在的主要依据是该行星距离恒星太近，导致温度过高，B正确，A、C、D错误。故选B。第2题，由题干可知，其所绕转的恒星的发光度是太阳的两倍，恒星发光度直接影响宜居星球的温度，适宜的温度是生命存在的主要条件，由此判断该星球具有与地表相近的温度，A正确。质量适中使得地球的引力适中，从而使得地球大气层的厚度和成分适中，与恒星的发光度无关，B错误。其所绕转的恒星的发光度是太阳的两倍，说明恒星释放的能量更多，要想使该星球上的温度适宜，其与中心恒星的距离应大于日地距离，C错误。要想有适宜的温度，行星获得的可见光应与地面相近，D错误。故选A。] 在火星表面发现了有液态水活动的“强有力”证据，即在火星表面发现了“奇特沟壑”，很可能是高浓度咸水流经产生的痕迹。据此完成3～4题。 3．火星表面的液态水最可能来自(　　) A．高山冰川融水 B．大气降水 C．季节性积雪融水 D．地下水 4．火星表面液态水的发现说明(　　) A．人类已经具备移居火星的条件 B．火星大气中一定有氧气的存在 C．火星有可能存在生命体 D．火星表面水循环活跃 3．D　4．C　[第3题，由材料可知，火星表面的液态水很可能是高浓度咸水，高山冰川融水、大气降水以及季节性积雪融水所产生的水体应为淡水，只有地下水才有可能是高浓度咸水， D正确，A、B、C错误。故选D。第4题，火星的表面可能存在液态水，但不代表人类已经具备移居火星的条件，移居火星除了具备水资源外还需要空气、食物来源等其他条件，A错误。火星表面可能有液态水，但不代表大气中一定存在氧气，B错误。水是生命存在的主要条件之一，液态水的发现说明火星表面可能有生命体存在， C正确。火星表面可能存在液态水，但水循环除了液态水外，还需要地表径流、降水等环节，故无法判断水循环是否活跃，D错误。故选C。] [教材活动点拨] 教材P4～5活动 1．提示：确定月亮位置的方法。 2．提示：观测并记录月亮的位置和形状(方法见教材)。 月相成因图(图上的虚线箭头表示从地球上观察月球的方向)： 月相变化规律如下表所示： 月相名称 出现的大致时间(农历每月) 夜晚所见形状 日、地、月三者位置关系 新月(朔) 初一或三十 不可见 三者大致在一条直线上，月球居中 上弦月 初七、初八 半圆，上半夜见于西半部天空，月面朝西 三者呈直角，月球在太阳以东 满月(望) 十五、十六 通宵可见，一轮明月 三者大致在一条直线上，地球居中 下弦月 二十二、二十三 半圆，下半夜见于东半部天空，月面朝东 三者呈直角，月球在太阳以西 3．提示：总结观测结果 (1)总结月亮位置的逐日变化 上上上西西， 下下下东东。 注释：上弦月出现在农历上半月的上半夜，月面朝西，位于西半部天空；下弦月出现在农历下半月的下半夜，月面朝东，位于东半部天空。 (2)总结月亮形状的逐日变化(见下表) 月相 新月 满月 上弦月 下弦月 同太阳出没比较 同升同落 此起彼落 迟升后落 早升先落 月出 清晨 黄昏 正午 半夜 月落 黄昏 清晨 半夜 正午 夜晚见月情况 彻夜不见 通宵可见 上半夜西天月面朝西 下半夜东天月面朝东 课时分层作业(一)　地球的宇宙环境 “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了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1～3题。 1．“月掩金星”现象中的天体分别属于(　　) A．恒星、行星 B．行星、行星 C．卫星、行星 D．恒星、卫星 2．图示宇宙空间范围内最高级别的天体系统为(　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．可观测宇宙 3．本次“月掩金星”现象发生时，月球和金星可能分别位于(　　) A．①③　　 B．①④ C．②③　　 D．②④ 1．C　2．B　3．A　[第1题，月球为地球的卫星，金星为太阳系中的一颗行星，因此“月掩金星”现象涉及的天体类型分别为卫星和行星，C正确，A、B、D错误。故选C。第2题，图示宇宙空间范围内存在的天体系统为地月系和太阳系，因此，最高级别的天体系统为太阳系，最低级别的天体系统为地月系，B正确，A、C、D错误，故选B。第3题，依据材料可知，“月掩金星”现象发生时，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。 据图例中月球、金星、地球的位置可以推断月球位于①，金星位于③，A正确，B、C、D错误。故选A。] 2024年8月19日(农历七月十六日)晚，2024年度的超级大月亮如期而至，这轮又圆又亮的超级月亮宛如一颗璀璨的“夜明珠”悬挂在半空中，吸引了众多市民驻足仰望。世界多地也可以看到这轮“超级月亮”。据此完成4～5题。 4．“超级月亮”所处的天体系统中，级别最低的是(　　) A．太阳系 B．地月系 C．银河系 D．可观测宇宙 5．此日，月球位于(　　) A．①　　　 B．② C．③　　　 D．④ 4．B　5．A　[第4题，“超级月亮”即月球，其所在天体系统的层次从低到高依次为地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙，因此级别最低的是地月系，B正确，A、C、D错误。故选B。第5题，由材料可知，此时的月亮为位于近地点附近时的满月，①为满月，②为新月，月球围着地球绕转，③④月球位置标注错误，A正确，B、C、D错误。故选A。] 2024年4月24日，湖北武汉举办了主题为“极目楚天，共襄星汉”的中国航天日活动。展览会中发布了有关神舟十七号部分科研成果、嫦娥七号项目和国际月球科研站合作项目。会展期间湖北省政府推动多项战略合作协议，如签约襄阳航天特种装备产业园项目、超低轨通遥一体“楚天”星座等18项重大项目，助推湖北航天产业高质量发展。据此完成6～8题。 6．关于神舟十七号是天体状态的时刻，下列说法正确的是(　　) A．点火发射起飞时 B．穿越大气层时 C．完成与天宫一号对接时 D．返回到地面时 7．嫦娥七号按照预期完成发射进入预定轨道后与地球组成的天体系统，不属于(　　) A．银河系 B．太阳系 C．可观测宇宙 D．河外星系 8．关于以下说法正确的是(　　) A．卫星是由气体和尘埃物质组成的云雾状天体 B．超低轨通遥一体“楚天”星座形成天体系统 C．行星是由炽热固体组成，本身能发出光的天体 D．宇宙中的天体存在是多样的 6．C　7．D　8．D　[第6题，神舟十七号点火发射起飞时、返回到地面时均属于地球的一部分，不能单独称为天体，A、D错误；神舟十七号穿越大气层时，还没有按天体力学规律运行，不能称为天体，B错误；神舟十七号和天宫一号对接完成，基本按天体力学规律运行，属于天体，C正确。故选C。第7题，神舟十七号进入预定轨道后，环绕地球运行，与地球组成的天体系统类似于月球环绕地球构成的地月系，均以地球为中心天体，其属于太阳系、银河系、可观测宇宙，不属于河外星系。综上所述，D符合题意，排除A、B、C。故选D。第8题，星云是由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体，A错误；天体系统是天体之间相互吸引、相互绕转构成的，超低轨通遥一体“楚天”星座各天体并没有相互绕转，不能形成天体系统，B错误；恒星是由炽热气体组成、质量庞大、本身能发出光和热的天体，C错误；宇宙中的天体存在多样性，D正确。故选D。] 某天，小明同学吃完晚饭出来散步，对着西南方天空拍下了如图所示天象图。据此完成9～10题。 9．据图可知，该日(　　) A．应该是农历下半月 B．大约是农历初四前后 C．月亮在下半夜可见 D．过后半月还是蛾眉月 10．根据图中出现的天文现象推测，太阳、地球、月球、木星之间的位置关系是(　　) 　 A　　　　　　　　　　B 　 C　　　　　　　　　　D 9．B　10．A　[第9题，依据材料可知，该月相傍晚出现在西南方天空，应为蛾眉月，其出现在新月与上弦月之间，因此出现在农历的上半月、上半夜；由于其位于西方天空、亮面凸向西边，因此可能是初四前后，过后半月应是亏凸月，综上所述，B正确，A、C、D错误。故选B。第10题，此刻木星与月球同框出现，以地球视角来看，木星与月球相距应该不会太远，且木星应比月球靠东，可以排除C、D(C、D中由于太阳遮挡，木星不可见)；当天是上半月的蛾眉月，太阳与月球、地球非直角(直角时应该是弦月)、非平角(一条线上时为满月或新月)，应呈一定锐角，由此可知A正确，B错误。故选A。] 近日，澳大利亚南昆士兰大学天体物理中心发现一颗类地球的被称为Gliese-12b的新行星。这颗新行星距离地球40光年，比地球略小，比金星略大，意味着Gliese-12b非常有可能成为人类宜居的行星之一。据此完成11～12题。 11．Gliese-12b与地球的相似之处可能有(　　) ①具有适宜的温度　②与其他行星相比质量巨大　③分布大量液态水　④适宜生命呼吸的大气 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 12．Gliese-12b所在的天体系统是(　　) A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系 11．D　12．C　[第11题，由材料“意味着Gliese-12b非常有可能成为人类宜居的行星之一”可推断，人类宜居的必要条件应与地球相似，即具有适宜的温度、分布大量液态水、有一定厚度的适宜生命呼吸的大气，①③④符合题意；地球与太阳系巨行星相比，质量不算巨大，材料信息表明，该行星比地球略小，而且质量巨大，则大气层过厚，不适宜生命存在，②不符合题意。D正确，A、B、C错误。故选D。第12题，银河系密集部分的直径约10万光年，日地距离约1.5亿千米，该行星距离地球40光年，应在太阳系之外、银河系之内。故选C。] 13．阅读图文材料，完成下列要求。(16分) 地球是距离太阳第三近的大行星，日地平均距离约1.5亿千米。地球上71%为海洋，29%为陆地。地球被一层很厚的大气层包围着，大气的主要成分为氮气、氧气。地球的自转周期为一天，表面的平均温度大约为15摄氏度且昼夜温差较小。地球是目前宇宙中已知存在高级智慧生命的唯一天体。 火星是八颗行星之一，距离太阳约2.28亿千米。地表沙丘、砾石遍布。火星的大气密度只有地球的约1%，自转周期为24时37分，表面平均温度约为－55 ℃。2015年9月28日美国宇航局宣布：火星表面存在流动的液态水，这一发现无论对寻找外星生命，还是人类移居火星，都具有重要意义。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表面(如图)。其在火星表面开展多项科学探测任务，进行火星勘测与取样分析，并传回了在火星上拍摄的大批照片。 (1)按照地球所处的天体系统，火星、太阳和入轨的“天问一号”探测器三者中级别最低的是____________。(2分) (2)分析地球上有适宜生物生存的温度条件的原因。(4分) (3)分析火星表面平均温度比地球低的主要原因。(4分) (4)若未来人类要移居火星，需要改造哪些环境条件？(6分) [解析]　第(1)题，根据所学知识可知，火星、太阳和入轨的“天问一号”探测器三者构成的天体系统中级别最低的是火星和“天问一号”探测器组成的天体系统(行星系统)。第(2)题，根据材料信息和所学知识可知，日地距离适中，获得的太阳辐射能较为适宜；地球的自转周期为23时56分4秒，自转周期不长，昼夜温度变化不是太大，地球的公转周期适中，气温年较差不太大；地球被一层很厚的大气层包围，白天大气对太阳辐射具有削弱作用，夜间大气对地面起保温作用；根据材料信息可知，地球上海洋面积广大，比热容大，温度变化较小。第(3)题，由材料信息可知，火星距离太阳约2.28亿千米，相较地球距离太阳远，获得的太阳辐射能较少，白天温度低；由于火星的大气密度只有地球的约1%，因而大气稀薄，大气对地面的保温作用非常弱，夜间温度低，所以火星表面平均温度比地球低。第(4)题，人类若要在火星上生存，需要改造的环境条件有创造适宜的温度条件，减小昼夜温差，提高夜晚温度；创造适宜的大气环境，火星的体积、质量小，表面引力小，难以吸附住空气分子形成大气层，火星的大气密度只有地球的约1%，因而要创造与地球类似的大气环境；创造合适的水环境，火星存在液态水，但表面温度较低，多为固态水，因此需要营造适宜的水环境；创造合适的重力环境，火星表面的重力加速度约为地球的三分之一，处于半失重状态，需要营造适宜的重力环境等。 [答案]　(1)火星和“天问一号”探测器组成的天体系统 (2)日地距离适中；地球自转和公转周期适中；地球大气层成分和厚度适宜；地球上有大面积海洋。 (3)距离太阳远；大气稀薄，大气保温作用弱。 (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。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $