第一章 问题探究—火星基地应该是什么样子 课件 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修第一册

该高中地理课件以“火星基地设计”为核心，通过马斯克火星移民计划、地球环境问题等热点导入，以生命存在条件为支架，引导学生分析火星大气、温度、水等自然环境，探究改造需求及基地功能区设计，形成“问题-分析-解决”的学习脉络。 其亮点在于结合“绿航星际”“生物圈2号”等真实案例，通过对比火星与地球生命条件培养综合思维，设计基地功能区强化区域认知，渗透人地协调观。采用探究式教学，助力学生提升地理实践力，为教师提供结构化探究资源。

问题研究:火星基地应该是什么样子？ 年 级：高一 学 科：地理（人教版） 主讲人：曹志祎 学 校：嵩县第一高级中学 何建锋地理名师工作室 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 中文： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 1 马斯克的“火星移民计划”（天才还是骗子？） 2020年1月份，马斯克宣称，他的SpaceX 打算在 2050 年之前用火箭将 100 万人送上火星，并在火星建立人类的第二根据地。 2 地球不堪重负，科学家正努力寻找其替代者 人类必须保持足够的危机感和紧迫感！ 为什么火星是人类移居的首选目标？ 与太阳的距离② 质量③ 体积④ 公转周期/a 自转周期/d 表面大气平均温度/℃ 水星 0.39 0.06 0.06 0.24 58.79 167 金星 0.72 0.82 0.86 0.62 243.69 464 地球 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 15 火星 1.52 0.11 0.15 1.88 1.03 -65 木星 5.20 317.83 1321.33 11.86 0.42 -110 土星 9.54 95.16 763.59 29.46 0.45 -140 天王星 19.19 14.54 63.08 84.01 0.72 -195 海王星 30.07 17.15 57.74 164.79 0.67 -200 表 太阳系八大行星物理性质 火星表面温度虽然很低，但却最接近地球，并且火星与太阳的距离只比地球多了50%，此外，火星的自转周期与公转周期与地球相差不大，温度的变化也不是很大。所以，火星是最适合的 【我国的火星探测】 2020年7月23日，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4月24日，中国第一辆火星车命名揭晓，名称为“祝融”。 2021年6月11日，国家航天局在京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。 6 那火星上的自然环境特征究竟是什么样的？ 是否具备人类生存的条件呢？ 7 背景知识：生命存在需要的条件 适宜的温度 大气 液态水 距太阳远近适中 质量和体积适中，吸附大气 太阳很稳定 原始海洋形成 行星各行其道 自身条件 外部条件 光照 安全的宇宙环境 火星是否具备这些条件？ 火星已具备 探究一：火星概况分析 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，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。近期的研究发现，火星中纬度地区地表之下埋藏着大量的水冰。 【资料分析】1.火星上是否具备人类生存的条件? 大气 温度 水 土壤 那我们到底该如何在火星上生存呢？ ------就只能通过建立火星基地来改造这些条件 如何改造呢？ 创造适合呼吸的大气环境。火星大气稀薄，二氧化碳含量高达95%以上，缺乏供人类呼吸的氧气，因而要创设与地球相似的大气环境。 减小昼夜温差。可以通过使用高效的隔热材料和技术，来控制火星的低温和对人体的影响。同时，可以采用太阳能等可再生能源，来为机器设备和人类提供能量。 创造合适的水环境。可以通过使用水回收技术和设备，来回收和利用火星上的水和废水。同时，可以采用太阳能等可再生能源，来对废水进行蒸馏和净化。 【资料分析】2.若在火星上生存，需要改造哪些环境条件? 辐射的防护。可以通过使用高效的辐射防护技术和设备，来减少火星上的辐射和对人体的影响。同时，可以采用医学手段等措施来检测和预防辐射对人体的危害。 食物的供应。可以通过使用高效的食品加工和储存技术，来延长食物的保质期和供应量。同时，可以采用生物技术等手段，来研究和种植适合火星环境的植物和微生物。 我们可以通过种植植物来收获氧气,所以火星基地就需要一个植物仓；还可以通过使用高效的隔热材料和技术，来控制火星的低温；通过使用水回收技术和设备，来回收和利用火星上的水和废水；还有哪些条件需要改造呢？因为火星的大气很稀薄，所以来自宇宙的辐射和紫外线很强，会对人类产生强大的危害，所以火星基地还要具备防辐射的措施；以及食物的供应 那火星基地到底应该包括哪些功能区？各功能区又是如何联系的？中国的“绿航星际”给出了答案和参考，现在给大家3分钟的时间阅读资料2，回答以上3个问题 资料 2 人类研究成就——“绿航星际” 为开展载人航天深空探测提供技术设备，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实验平台。该实验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成。 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，减少地面物质补给需求。 2016年12月14日，4名志愿者结束了为期180天的密闭实验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水及部分食物的再生式供应。 该次实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。 那火星基地到底应该包括哪些功能区？各功能区又是如何联系的？中国的“绿航星际”给出了答案和参考，现在给大家3分钟的时间阅读资料2，回答以上3个问题 1.“绿航星际”实验平台为什么要在封闭环境进行？ 2.“绿航星际”实验平台在模拟什么？ 3.“绿航星际”实验对火星基地的建设能提供哪些参考？ 火星表面环境恶劣，人类很难生存，或许可以尝试在密闭的人造环境中生存。 封闭环境内的大气、水和食物的循环再生，恰好就是在模拟地球表层大气圈、水圈、生物圈。如果火星并不具备人类生存的条件，可以尝试制造人造可循环的封闭环境。 火星基地可以模拟“绿航星际”，根据生态学原理，通过培养动植物、建立废水废物处理系统和大气调控系统等，获得人类生存所需的氧气、水、食物。从而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，为人类走向火星打开了新局面。 探究二：阅读教材资料，思考下列问题： 好，现在我们来共同看一下答案， “生物圈2号”实验外景 “生物圈2号”是一个人工建造的模拟地球生态环境的全封闭的实验场，也有人把它称为“微型地球”，或“火星殖民地原型”。 人类目前在生物圈研究领域的成就 1991年9月26日，美国历时8年在建成的全封闭式人工模拟生态系统。只有阳光可以照射进去，引进物种3800多个、有8名志愿者住进，希望在这里可以获得（产生）足够的食物、水和空气，供这8位科学家生活2年。 其实，在更早的1991年，美国也做过相关的实验和研究，叫“生物圈2号”，它是一个人工建造的模拟地球生态环境的全封闭的实验场，有人把它称为“微型地球”，或“火星殖民地原型”，历时8年建成，引进物种3800多个，有8名志愿者住进 美国科学家别出心裁在一片荒漠上，建造了一个用玻璃钢外壳把一块地盘罩在里面的全封闭建筑物。在这个玻璃钢罩里面，建造了地球上各种自然环境，有雨林、草原、海洋、沼泽、灌木林、沙漠等，还有几百种动、植物，甚至还有8名志愿人员，他（它）们互相依存，组成了一个人造小地球，美国科学家称之为“生物圈2号”。 在这个人造小地球中，阳光透过玻璃罩，绿色植物进行光合作用，把周围的无机物变成有机物，并放出氧气，有机物和氧气供给动物和人生存，人和动物的排泄物和呼出的二氧化碳，又可以供给植物生长。完全模仿大自然的状态。 这是一项为期2年的人造小地球生态试验。科学家们在小地球内安装了5000多部传感器来监测各种生态变化情况，随时向计算机提供必要的信息和数据，对人造小地球内的生态环境进行调节。 资料 3 人类研究成就——“生物圈2号” 在这个人造小地球中，阳光透过玻璃罩，绿色植物进行光合作用，把周围的无机物变成有机物，并放出氧气，有机物和氧气供给动物和人生存，人和动物的排泄物和呼出的二氧化碳，又可以供给植物生长。完全模仿大自然的状态。 这是一项为期2年的生态试验。科学家们在其中安装了5000多部传感器来监测各种生态变化情况，随时向计算机提供必要的信息和数据，从而进行实时调节。 1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”。 9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为: 在现有技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境 我们必须珍爱地球！ 然而在1996年，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为:“在现有技术条件下，人类还无法模拟出和地球一模一样的生态环境”，所以，我们必须要珍爱地球！和自然和谐相处！ 结合以上两个实验，你能设计一个火星基地吗？ 设计火星基地时需要具备哪些功能？ 探究三： 通过以上两个模拟实验研究，你现在能设计一个火星基地了吗？设计火星基地时需要具备哪些功能呢？ 火星1号基地，位于甘肃省金昌市金川区，其戈壁地貌、红色岩体等显著性地形地貌及自然条件与火星较为类似，是“太空C计划”重要组成部分。舱体还原火星场景，既可以进行太空科学相关研究、实验和模拟训练，又可以开展火星主题的太空探索性休闲度假活动和天文、航天类科普教育活动。 火星基地 我们先来看一个中国真实版的火星模拟生存基地，火星1号基地，位于甘肃省金昌市金川区，其周围的红色岩体和戈壁地貌与火星非常相似，是“太空C计划”重要组成部分，既可以进行太空科学相关研究、实验和模拟训练，又可以开展火星主题的太空探索性休闲度假活动和天文、航天类科普教育活动。 总控舱 生保舱 娱乐健身舱 气闸舱 乘员舱 仓储舱 它主要由气闸舱、总控舱、生保舱等9个舱体，以及舱外场地组成。 火星基地的基本功能区有哪些？ 设计一个火星基地 要有登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区 在设计时需要注意哪些问题？彼此之间又是如何联系的呢？ 那现在你能说出火星基地的基本功能区有哪些吗？要有登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区， 现在我们通过一则短片来了解一下火星基地各功能区究竟是如何相互联系共同工作的 通过视频相信大家对火星基地有了更深的了解，对于现在的我们来说，还不具备飞出太阳系的能力，所以如何保护好我们的地球就成了我们的首要任务！ 21 【课后作业】： 有人说：“金星是地球的过去，火星是地球的未来”，你认为这个观点正确吗？请查阅相关资料后，写出自己的观点和想法。 那现在老师给大家布置一个课后作业 22 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $