1.1 地球的宇宙环境 课件 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修第一册

第一节 地球的宇宙环境 人教版必修一 第一章 宇宙中的地球 本节学习的目的 地球位于宇宙之中，是人类目前已知的唯一存在智慧生物的行星。 我们了解地球在宇宙中的位置，对于了解地球的自身地位和人类的自我认识，有着很好的知道作用。 人类从诞生开始，人类对宇宙的探索从未止步。从加加林第一次踏入外层空间，到阿波罗登月，再到神舟系列飞船，以及现在的SpaceX商业卫星的发射，都离不开人类对地球自身的认识。 学习本节，需要了解宇宙中的星系、恒星、行星、卫星的关系和地位，理解为何地球上有生命而其他星球上没有生命。 本节学习方法 一、研读课本，梳理知识点 二、看地图册，描述银河系、太阳系、地月系的位置及其隶属关系。 三、结合现实情况，了解不同月相形成的原因及其时间 四、适当的练习，熟悉所学知识 一、认识天体 1.天体的种类 天体分为自然天体和人造天体。 自然天体包括星云、恒星、行星、卫星。 人造天体主要是人造卫星、飞船及其他航天器。 本节讨论的主要是人造天体 2.星云、恒星、行星、卫星的概念 （1）星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。图为通过天文望远镜拍摄的猎户座星云。 （2）恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。图为在地球上看到的太阳，它是离地球最近的恒星。 2.星云、恒星、行星、卫星的概念 （1）星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。图为通过天文望远镜拍摄的猎户座星云。 （2）恒星：由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。图为在地球上看到的太阳，它是离地球最近的恒星。 （3）行星：在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。地球、火星都是行星 （4）卫星：环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大。月球是地球的卫星。 二、天体系统 1.天体是运动的，它们相互吸引、相互缠绕形成了天体系统。 2.按级别分类，从大到小可分为总星系、银河系、太阳系、地月系等。 （1）总星系，也是可观测宇宙。宇宙星辰，包囊万物。 （2）银河系 银河系是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统，有大约1000亿颗恒星和恒星系统。 （3）太阳系 是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成，太阳是太阳系的中心天体，质量占太阳系的绝大部分。 （4）地月系 地月系由地球和月球组成。地球是地月系的中心天体，月球围绕地球运动，它是地球唯一的天然卫星。 三、行星和地球 1.太阳系的8大行星 按照离太阳远近距离依次为： 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 2.太阳系行星的分类 类地行星：水星、金星、地球、火星 依据：离太阳近，有固体表面，体积小 巨行星：木星、土星 依据：体积巨大，主要由气体构成 远日行星：天王星、海王星 依据：离太阳遥远，也是气态行星。 3.太阳系8大行星的运行特点 八颗行星都围绕太阳公转，而且公转方向具有同向性，公转轨道面具有共面性，公转轨道形状具有近圆性。 4.地球的特殊性 地球是目前已知的唯一存在生命的星球。 地球存在生命的原因‌主要在于其独特的外部环境和自身条件共同作用，为生命的诞生与演化提供了理想温床。 （1）外部条件 稳定的光照‌：太阳处于壮年期，持续稳定地提供能量，保障了地球表面温度的相对恒定。 安全的宇宙环境‌：地球在太阳系中的轨道位置适中，大小行星各行其道，减少了剧烈撞击的风险，维持了稳定的演化环境。 （2）自身条件 适宜的温度‌：日地距离约为1.5亿千米（1个天文单位），使得地表平均气温维持在约‌15℃‌，有利于液态水的存在。 液态水的形成‌：地球内部放射性元素衰变及原始体积收缩产生热量，促使水汽释放并凝结成海洋，为生命起源提供了必要介质。 适合呼吸的大气层‌：地球的质量和体积适中，能吸引并保持大气层。经过蓝细菌等早期生物的光合作用，大气中氧气逐渐积累，形成了以氮、氧为主的现代大气，支持复杂生命活动。 大气层的保护作用‌：臭氧层吸收紫外线，减少有害辐射；大气还具有保温、防陨石撞击等功能，进一步保障地表生态安全。 三、月相 月相的变化规律 月相变化有着清晰的规律，具体如下： ‌变化周期‌：月相变化的周期是农历的一个月，也就是朔望月，时长约29.53天。 ‌变化顺序‌：以新月为起点，依次经历娥眉月、上弦月、张弦月、满月、张弦月、下弦月、残月，最后回到新月，完成一个循环。 知识拓展·阿波罗登月 阿波罗登月计划：人类航天史的里程碑 1961年5月25日，美国总统肯尼迪在国会演讲中掷地有声：“在这个十年结束之前， 让人类登上月球，再安全返回地球。”这句宣言拉开了阿波罗计划的序幕——一场冷 战背景下，美国为争夺太空霸权发起的国家级航天工程。 从构想到现实：十年磨一剑 阿波罗计划历时11年（1961-1972），耗资约255亿美元，高峰期动员30万人、2万家企业、200多所大学参与。整个计划分为三个阶段： 无人测试阶段：通过徘徊者号、勘测者号探测器对月球表面进行成像与土壤分析，为载人登月选址； 载人飞行试验：阿波罗7号完成地球轨道测试，阿波罗8号实现人类首次绕月飞行，宇航员在月球轨道拍下著名的“地出”照片； 载人登月阶段：1969年7月20日，阿波罗11号指令长尼尔·阿姆斯特朗迈出人类登月第一步，留下“这是个人的一小步，却是人类的一大步”的经典名言。 辉煌与挫折：11次任务的起落 阿波罗计划共执行11次载人任务，其中6次成功登月，12名宇航员踏上月球表面： 阿波罗13号：1970年4月，服务舱氧气罐爆炸，宇航员依靠登月舱作为“救生艇”，在地面团队的精准指挥下安全返航，被称为“一次成功的失败”； 后期任务：阿波罗15号首次使用月球车，将宇航员月面活动范围扩展至数十公里；阿波罗17号在1972年12月完成最后一次登月，带回110公斤月壤样本，至今仍是人类最后一次月面行走。 科学遗产与争议 阿波罗计划带回381.7公斤月球样本，证实月球形成于45亿年前的天体撞击，揭示了月球地质演化历史。任务中部署的激光反射器至今仍用于地月距离测量，精度可达毫米级。 然而，计划也伴随诸多争议：有人质疑登月真实性，认为美国为赢得太空竞赛伪造了登月场景。对此，NASA通过分析月壤成分、月球轨道器拍摄的登月遗迹等证据多次辟谣，中国嫦娥探测器也间接证实了登月地点的真实性。 影响与启示 阿波罗计划不仅是冷战的产物，更是人类探索未知的典范。它推动了集成电路、燃料电池等技术突破，衍生出数千项民用专利。如今，美国的阿尔忒弥斯计划以阿波罗遗产为基础，目标在2025年将首位女性和有色人种宇航员送上月球，续写人类探月新篇章。 正如阿姆斯特朗所说：“月球是我们的起点，而非终点。”阿波罗计划留下的，不仅是月面上的脚印，更是人类勇于挑战、追求卓越的精神象征。 知识拓展·马斯克的火星计划 马斯克的火星计划‌是通过SpaceX公司主导，以星舰（Starship）为核心运载工具，实现人类登陆并‌建立自给自足的火星文明‌，保障人类作为多行星物种的长期生存。 该计划的核心目标包括： 2026年启动无人火星任务‌，验证星舰在火星环境下的着陆与运行能力； 2030年前实现首次载人探测‌，派遣先驱者建立初步基地； 长期目标是在‌2050年前运送约100万人‌移民火星，形成可自我维持的城市。 为实现这一目标，SpaceX正在推进关键 技术验证，包括星舰的可重复使用性、‌ 轨道加油技术‌（确保足够推力前往火星）以及未来在火星上部署AI数据中心和特斯拉Optimus人形机器人，用于 基地建设与运维。 尽管面临巨大技术与资金挑战，马斯克 仍坚持认为，‌让人类成为多行星物种‌是 应对地球潜在危机的关键一步。 课堂演练 填空题： 1.太阳系的行星以到太阳距离的距离远近排序为： 水星、____ 、______、_______、木星、______、_______、海王星。 2.宇宙中最基本的天体类型是______和______，其中由炽热气体组成、自身能发光发热的是______。 3.太阳系八大行星的运动特征具有同向性、______、近圆性，其中小行星带位于 ______和木星轨道之间。 4.地球存在生命的内部条件包括：适宜的温度、适合生物呼吸的大气和 ______；外部条件则依赖稳定的太阳光照和______的宇宙环境。 金星 地球 火星 天王星 土星 恒星 恒星 星云 共面性 火星 液态水 安全 选择题 据英国《每日邮报》报道，天文学家宣布发现首颗太阳系以外的岩石行星——Corot7b，这为人类寻找宇宙生命燃起了新的希望。该行星在体积上与地球相当，但白天的温度高达1500摄氏度，这意味着不大可能有生物在那里繁衍。然而，这项发现却提示人们，银河中或许存在像地球一样宜居的行星。据此回答下面两题。 1.Corot7b和地球同属于哪一天体系统（ ） A.太阳系 B.银河系 C.河外星系 D．地月系 2.地球是目前人类所知的唯一存在生命的行星。下列关于地球上诞生生命的条件的叙述中错误的是（ ） A.与太阳的距离适中，在地表形成适宜的温度 B.地球的体积和质量适中，形成较为稳定的大气层 C.大小行星运行轨道大致在一个平面上，地球所处环境相对安全 D.地球上气态水的形成为生命的孕育提供必要条件 B D 简答题： 1.根据以下材料，回答下列问题。 材料一科学家利用各种办法寻找“地外文明”，在人类发射的宇宙探测器上，携带了“人类信息图”，介绍了人类与地球最基本的情况；还把各民族的经典音乐放在太空中不断播放，以引起其他天体上生物的共鸣；在地球上修建了大容量的电磁波按收装置，用来捕获来自“地外文明”的电磁波…… 材料二设想在距离地球50万亿千米(5.29光年)的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了该行星发未的求救信号：“亲爱的外星朋友，你们好！我们是X星球上的居民，我们的星球将于10年后毁灭，因此我们打算移居外星球。贵星球可以按纳我们吗？” (1）如果宇宙探测器上要播放地球在宇宙中的位置，你认为该如何说? （2)有人看到材料二中的信息后悲观地说：“我们不用给星球上的居民发信号了。”他为什么这样说？（提示：信号用电磁波传递，速度为光速，即3×108m/s) (3)若X星球上真有“地外文明”，那么该星球应该具备什么条件? 【答案】（1)地球位于银河系中的太阳系，是太阳系八大行星中距离太阳由近及远的第三颗行星。 （2)因为X星球距离地球约5.29光年，信息从该星球传到地球已用了5年多的时间，当地球上的信息传到该星球时，时间已是10年以后了，那时该星球已经毁灭。 （3）该星球应具备的基本条件是：充足的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分、适宜的光照和温度范围等。 $