1.1 地球的宇宙环境（第二版）（AI智学·教学课件）地理人教版必修第一册

该高中地理课件围绕地球的宇宙环境，以2026年嫦娥七号探月与地月系太空港口建设为主线，系统涵盖天体与天体系统、地球行星特征、月相变化及航天发射选址等核心知识，通过情境探究任务构建从具体情境到抽象概念的学习支架。 其亮点在于以真实航天任务为情境载体，融合区域认知（绘制天体系统层级图定位地球）、地理实践力（月相口诀推演发射时机）和人地协调观（树立地球保护意识），采用案例对比（地球与火星生命条件）和任务设计（载人登月方案），助力学生提升综合思维，教师可高效落实新课标核心素养。

地球的宇宙环境 从探月工程看人类深空探测的地理逻辑 适用教材：人教版高中地理必修第一册 第一章第一节 学习目标与核心素养 1.区域认知：能在可 2.综合思维：从外 3.地理实践力：运用 4.人地协调观：认识 观测宇宙-银河系-太 部宇宙环境、地球自 “上上上西西、下下 宇宙环境与地球的依 阳系-地月系的层级框 身条件两个维度，综合 下东东”口决独立推 存关系，理解地球的 架中准确定位地球的 分析地球存在生命的 演月相变化；结合所 特殊性，树立珍惜地 位置；掌握太阳系八大 原因；从多要素综合 学知识为航天发射任 球家园、保护近地宇 行星的分类、排序及 分析航天基地的区位 务提出合理建议。 宙环境的意识，感受 轨道分布特征。 选择逻辑。 我国航天成就。 ⊙⊙6 情境探究目录 主线情境：2026年嫦娥七号探月与地月系太空港口建设 探究一：探月活动与 探究三：探月任务的 地球的宇宙位置 地理支撑（月相观测 (天体与天体系统) 与航天选址) 4 探究二：探月找水与 探究四：迁移应用与 地球的行星特征 课堂总结 (行星规律与生命条件) (载人登月方案设计) 主情境：人类深空探测的地理逻辑 太空港口 太空港口 2026,我们的征途是星辰大海 背景资料： 2026年，我国将发射“嫦娥七号”探测器， 前往月球南极寻找水冰资源。同时，中国科 学院提出在地月空间搭建“太空港口”， 为未来的深空探测提供中转支撑。 核心思考：人类开展探月、深空探测活动， 需要精准认知地球所处的宇宙环境。我们 如何从地理视角认识地球的宇宙位置、行星 特征，以及人类宇宙活动的地理逻辑？ 第一部分：探月活动与地球的宇宙位置 ☆ 第7页：情境感知：谁是天体？ 第7页 驱动问题：在嫦娥七号的探月任务中，涉及了许多物质。请判断以下哪些属于天体？它们之间 是什么关系？ 奇 ①待在发射架上的嫦娥七号探测器 ②在轨运行的太空港口试验卫星 ③月球 (在此处判断是/否天体，及说明关系) (在此处判断是/否天体，及说明关系) ④地球 ⑤太阳 ⑥划过夜空的流星 白 单 (在此处判断是/昏天体，及说明关系) (在此处判断是/否天体，及说明关系) (在此处判断是/昏天体，及说明关系) 来源：人教版高中地理必修第一册教材改编 核心概念：天体的判断标准 概念：宇宙中物质存在的形式称为天体。 “三看”判断法 一看位置 二看实质 三看运转 是否在地球大气层之外， 是否为宇宙间的物质， 是否在一定的轨道上独自运 独立存在于宇宙中？ 而不是现象？ 转，不属于其他天体的一部分？ 1x 结论：在轨卫星、月球、地球、太阳是天体。 第8页 知识拓展：天体的分类 自然天体： 人造天体： 恒星（如太阳）： 行星（如地球）： 人造卫星 空间站（如太空港口） 能自己发光发热 环绕恒星运行 卫星（如月球）： 星云、彗星、流星体 宇宙飞船 探测器 环绕行星运行 体、星际物质等 (如入轨后的嫦娥七号) Page9 《核心概念：天体系统的形成 形成条件：宇宙中的天体都在运动着，它们相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 关键要素：·相互吸引（万有引力提供基础） ·相互绕转（动态平衡维持稳定） 思考：地月系的稳定运行对“太空港口”长期驻留有什么好处？ 答：提供稳定的引力环境和运行轨道，便于轨道维持、物资补给和通信中继。 空间建构：天体系统的层级 宏观到微观的层级结构： ·可观测宇宙（目前人类所知道的最高级天体系统） 可观测宇宙 ·银河系（包含太阳系及其他恒星系统） ·太阳系（由太阳、行星及其卫星、小行星等构成） 银河系 ·地月系（由地球和月球组成，太空港口所在区域） 太阳系 e 地月系 精准定位：地球的宇宙位置 探究任务：请独立绘制地球所处的天体系统层级图，并标注地球的位置。 可观测宇宙 收件人：地球 (Earth) 银河系 可观测宇宙 →银河系→ 太阳系 太阳系→ 地月系→地球 地月系 →地球 算意义：精准的宇宙定位是人类开展深空探测 （如嫦娥七号探月）的空间坐标基础。 第二部分：探月找水与地球的行星特征 Jupiter Venus Sun Mercury 0 Neptune Neptune Mars Uranus Saturn Earth 情境感知：月球找水与宜居行星 驱动问题：嫦娥七号的重要任务是探测月球南极的水冰。人类在月球 找水，本质上是在寻找生命存在的可能。 思考：太阳系中除了地球，还有没有其他行星可能存在生命？地球究 竟一是一颗怎样的行星？ 《太阳系概貌：八大行星排序 距日由近及远排序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 记忆口诀决：水金地火，木土天海 小行星带位置：位于火星与木星轨道之间（“火木相间”) 9。 0 o0 0 水星 金星 地球 火星 0 土星 天王星 海王星 8 木星 小行星带 规律总结：八大行星的运动特征 探究任务：观察八大行星运动参数表，总结其运动的共同特征。 同向性：绕日公转方向 共面性：公转轨道面几乎 近圆性：公转轨道都近似 都是自西向东。 在同一个平面上（轨道倾角 正圆（偏心率小）。 小)。 轨道倾角小 正圆 地球轨道 (E=0) 9(E0.016) 近圆性 结论：大小行星各行其道，互不干扰，为地球提供了安全的宇宙环境。 特征归纳：八大行星的分类 类地行星 巨行星 远日行星 行星 水星、金星、地球、火星 行星 木星、土星 行星 天王星、海王星 特征 距日近，有固体表面 特征 主要由氢和氨组成 特征 距日远，温度极低 质量 小 质量 巨大 质量 较大（相对） 体积 小 体积 巨大 体积 较大（相对） 密度 潞大 密度 小（相对） 密度 e8 较小（相对） 身份认同：地球的普通性 为什么说地球是太阳系中一颗普通的行星？ 公转轨道 为什么说地球是太阳 系中一颗普通的行星？ 。 结构特征普通： ·运动特征普通：与 质量、体积、密度 与其他行星一样， 相似的结构 与水星、金星、火 同向性、共面性、 星等相似，同属于 近圆性。 类地行星。 相似的运动 公转轨道 总结：在太阳系行星家族中，地球在外观和行为上并没有显得格格不入。 得天独厚：地球存在生命的外部条件 ● 地球的特殊性：太阳系中唯一已知存在高级智慧生命的行星。 ●外部条件（宇宙环境）： 。安全的宇宙环境：大小行星各行其道，互不干扰，减少了碰撞的概率。 0 稳定的太阳光照：太阳正处于壮年期，状态稳定，为地球生命演化提供了漫长 且稳定的光热条件。 壮年期 太阳 恰到好处：地球存在生命的自身条件 自身条件（金发姑娘原则一一切都刚刚好) 日地距离适中 体积和质量适中 适宜的温度 自转/公转周期适中 引力留住大气 水呈液态存在 ↓ ↓ ↓ 适宜的温度 适合呼吸的大气 液态水 (地表均温~15℃) (氮+氧为主) (原始海洋：生命摇篮) <案例探究：火星会有生命吗？> 探究任务：对比火星与地球的参数，判断火星是否可能存在生命。 表面温度 口地球 口火星 大气密度 液态水丰度 地球： 口地球 火星： -与日距离：较近，表面温 □火星 -与日距离：火星比地球远→ 与日距离 引力 度较高(e.g.,15C) 表面温度较低(-63C) -体积质量：较大，引力大， -体积质量：火星比地球小得 大气浓厚（主要为氨气和 多→引力小，大气稀薄（主 氧气) 结论：火星目前不具备存在高级生命的条 要为二氧化碳) -水分：丰富液态水，支持 件，但因其与地球最相似，成为人类深空探 -水分：目前仅发现地下水 复杂生命 (寻找地外生命和未来移居)的首选目标。 冰，无表面液态水。 第三部分：探月任务的地理支撑 第23页 情境感知：发射时机与选址的奥秘 令驱动问题：嫦娥七号要在月球南极的白天登陆以获取太阳能。 发射时间必须精准计算。同时，我国有酒泉、太原、西昌、文昌 四大发射基地，为什么探月等重型任务多选择文昌？ ●40D●-00D● 新月上弦月 满月 下弦月新月 羽核心任务： 。1.结合月相变化规律，推演发 射时机。 酒泉 Y太原 。2.综合分析航天发射基地的区 西昌。 位要素。 文昌 海洋 《第24页：规律探究：月相变化的成因 什么是月相？月球在圆缺变化过程中出现的各种形状。 初七/初八： 上弦月 十五/什六： 初一：新月（朔月）】 满月（望月） 全球的圆 成因分析： 二十二/二十三：下弦月 ·月球本身不发光、不透明，反射太阳光。 0→松含○ 24·日、地、月三者相对位置的不断变化。 →→》 <实践应用：月相口诀与发射时机 。号观测口诀 任务推演 任务推演 上弦月 农历上半月 嫦娥七号需在月球南极的白天（即 月球朝向地球的一面被太阳照亮时 W >上半夜可见 ) 登陆)。此时月球正面完全 亮面朝西 全被太阳照亮，光照最充足，利于 位于西半天 太阳能帆板工作和探测作业。 上上上西西， 下下下东东 下弦月 农历下半月 下半夜可见 亮面朝东 建议登陆时段： 位于东半天 发射 农历十五前后 (农历初一） (满月) 区位分析：航天发射基地的选址要素 纬度：纬度越低，地球自转 气候：晴天多，阴雨天少 自转线速度越大，可节省燃 风速小，大气透明度高， 料，增加有效载荷。纬度 气候 利于发射和跟踪观测。 地形：地形平坦开 发射基地选址 阔，地质结构稳定。 地形 安全：人口稀少，远离 交通：交通便利（尤其是 城市，保障居民和设施安 海运)，便于大型航天器 全。 安全 交通 和火箭的运输。 第26页 《案例剖析：文昌发射基地的优势 探究任务：对比四大基地，说明嫦娥七号等重型任务选择文昌的优势。 文昌的独特优势： 1.交通便利：濒临南 ,海运可运输超大直 酒泉 径重型火箭 太原 2纬度最低：约19°N,自转 19N 线速度大，发射效能最高 西昌 3.安全性高：残骸直接落入广 阔南海，不危及人口密集区 文昌 标题：第四部分： 迁移应用与课堂总结 迁移应用：2030载人登月方案设计 登月任务书 9 任务2：推荐发射基地，并说明理由。 ☆ *情境拓展*：我国计划2030年前实现载 人登月。请你作为规划师，完成以下方案： o *任务1：画出载人飞船从地球发射 )任务1： 到登陆月球，所属天体系统的变化 路径。 *任务2：推荐发射基地，并说明⑨ 理由。 答案参考： 任务1参考：地球（发射前）→地月系（飞行中)→月球 (登陆后)。始终在太阳系、银河系、可观测宇宙内。 任务2参考：推荐文昌。载人登月需重型火箭，文昌纬度 低省燃料，海运方便运输大火箭，残骸落海安全。 第30页 课堂总结：知识图谱 天体（自然/人造） 地月系 2+☆+阁 宇宙的物质性 天体系统的层级 判断标准（独立存在、非附属） 太阳系 银河系 可观测宇宙 地月系 排序： oeooegoo 水金地火木土天王海王 太阳系 天体系 太阳系 ·同向性、共面性、 近圆性 运动特征 ·共面性 银河系 统的层级 八大行星 ·近圆性 可观测宇宙 分类 类地行星、巨行星、远日行星 地球的宇宙环境 类地行星、巨行星、远日行星 运动、结构特征与其他类地行星一致 普通性 ODO○O①● 唯一存在生命 地球的 月相观测 上上上西西、下下下东东 外部：安全环境、稳定光照 特殊性 特征 实践应用 自身：适宜温度、大气、液态水 航天选址 纬度、气候、地形、交通、安全 地球的宇宙环境 从探月工程看人类深空探测的地理逻辑 1. 区域认知：能在可 观测宇宙-银河系-太 阳系-地月系的层级框 架中准确定位地球的 位置；掌握太阳系八大 行星的分类、排序及 轨道分布特征。 2. 综合思维：从外 部宇宙环境、地球自 身条件两个维度，综合 分析地球存在生命的 原因；从多要素综合 分析航天基地的区位 选择逻辑。 4. 人地协调观：认识 宇宙环境与地球的依 存关系，理解地球的 特殊性，树立珍惜地 球家园、保护近地宇 宙环境的意识，感受 我国航天成就。 3. 地理实践力：运用 “上上上西西、下下 下东东”口诀独立推 演月相变化；结合所 学知识为航天发射任 务提出合理建议。 学习目标与核心素养 情境探究目录 主线情境：2026年嫦娥七号探月与地月系太空港口建设 1 3 探究三：探月任务的 地理支撑(月相观测 与航天选址) 4 探究四：迁移应用与 课堂总结 (载人登月方案设计) 探究一：探月活动与 地球的宇宙位置 (天体与天体系统) 2 探究二：探月找水与 地球的行星特征 (行星规律与生命条件) 主情境：人类深空探测的地理逻辑 2026,我们的征途是星辰大海 背景资料： 2026年，我国将发射“嫦娥七号”探测器， 前往月球南极寻找水冰资源。同时，中国科 学院提出在地月空间搭建“太空港口”, 为未来的深空探测提供中转支撑。 核心思考：人类开展探月、深空探测活动， 需要精准认知地球所处的宇宙环境。我们 如何从地理视角认识地球的宇宙位置、行星 特征，以及人类宇宙活动的地理逻辑? 第一部分：探月活动与地球的宇宙位置 (在此处判断是/否天体，及说明关系) ④地球 (在此处判断是/否天体，及说明关系) 第7页：情境感知：谁是天体? 驱动问题：在嫦娥七号的探月任务中，涉及了许多物质。请判断以下哪些属于天体?它们之间 (在此处判断是/否天体，及说明关系) 来源：人教版高中地理必修第一册教材改编 (在此处判断是/否天体，及说明关系) (在此处判断是/否天体，及说明关系) 是什么关系? 第 7 页 核心概念：天体的判断标准 概念：宇宙中物质存在的形式称为天体。 “三看”判断法 是否在地球大气层之外， 是否为宇宙间的物质， 独立存在于宇宙中? 而不是现象? 一看位置 二看实质 三看运转 是否在一定的轨道上独自运 转，不属于其他天体的一部分? 结论：在轨卫星、月球、地球、太阳是天体。 第 8 页 知识拓展：天体的分类 人造天体： 探测器 (如入轨后的嫦娥七号) 星云、彗星、流星体 体、星际物质等 卫星(如月球): 环绕行星运行 行星(如地球): 环绕恒星运行 恒星(如太阳): 能自己发光发热 自然天体： 空间站(如太空港口) 人造卫星 宇宙飞船 Page 9 <核心概念：天体系统的形成 形成条件：宇宙中的天体都在运动着，它们相互吸引、相互绕转，形成天体系统。 关键要素： ·相互吸引(万有引力提供基础) 思考：地月系的稳定运行对“太空港口”长期驻留有什么好处? 答：提供稳定的引力环境和运行轨道，便于轨道维持、物资补给和通信中继。 ·相互绕转(动态平衡维持稳定) 空间建构：天体系统的层级 宏观到微观的层级结构： ·可观测宇宙(目前人类所知道的最高级天体系统) ·银河系(包含太阳系及其他恒星系统) · 太阳系(由太阳、行星及其卫星、小行星等构成) ·地月系(由地球和月球组成，太空港口所在区域) 可观测宇宙 银河系 太阳系 地月系 精准定位：地球的宇宙位置 探究任务：请独立绘制地球所处的天体系统层级图，并标注地球的位置。 可观测宇宙 地月系 → 地 球 意义：精准的宇宙定位是人类开展深空探测(如嫦娥七号探月)的空间坐标基础。 收件人：地球 (Earth) 可观测宇宙 →银河系→ 太阳系→ 地月系→地球 银河系 太阳系 第二部分：探月找水与地球的行星特征 Jupiter Neptune Uranus Saturn Venus Neptune Mars Sun Mercury Earth 情境感知：月球找水与宜居行星 驱动问题：嫦娥七号的重要任务是探测月球南极的水冰。人类在月球 找水，本质上是在寻找生命存在的可能。 思考：太阳系中除了地球，还有没有其他行星可能存在生命?地球究 竟一是一颗怎样的行星? 《太阳系概貌：八大行星排序 距日由近及远排序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 记忆口诀：水金地火，木土天海 小行星带位置：位于火星与木星轨道之间(“火木相间”) 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 小行星带 规律总结：八大行星的运动特征 探究任务：观察八大行星运动参数表，总结其运动的共同特征。 同向性：绕日公转方向 共面性：公转轨道面几乎 近圆性：公转轨道都近似 都是自西向东。 在同一个平面上(轨道倾角 正圆(偏心率小)。 小 ) 。 轨道倾角小 地球轨道 (E≈0.016) 近圆性 结论：大小行星各行其道，互不干扰，为地球提供了安全的宇宙环境。 特征归纳：八大行星的分类 类地行星 巨行星 远日行星 行星 水星、金星、地球、火星 特征 距日近，有固体表面 质量 小 体积 小 密度 大 行星 天王星、海王星 特征 距日远，温度极低 质量 较大(相对) 体积 较大(相对) 密度 较小(相对) 行星 木星、土星 特征 主要由氢和氦组成 质量 巨大 体积 巨大 密度 小(相对) 公转轨道 · 结构特征普通： 质量、体积、密度 与水星、金星、火 星等相似，同属于 类地行星。 相似的运动 为什么说地球是太阳 系中一颗普通的行星? ·运动特征普通：与 与其他行星一样， 同向性、共面性、 近圆性。 公转轨道 身份认同：地球的普通性 为什么说地球是太阳系中一颗普通的行星? 总结：在太阳系行星家族中，地球在外观和行为上并没有显得格格不入。 得天独厚：地球存在生命的外部条件 ●地球的特殊性：太阳系中唯一已知存在高级智慧生命的行星。 ●外部条件(宇宙环境): o 安全的宇宙环境：大小行星各行其道，互不干扰，减少了碰撞的概率。 o 稳定的太阳光照：太阳正处于壮年期，状态稳定，为地球生命演化提供了漫长 且稳定的光热条件。 恰到好处：地球存在生命的自身条件 自身条件(金发姑娘原则——一切都刚刚好) 日地距离适中 自转/公转周期适中 体积和质量适中 引力留住大气 适宜的温度 水呈液态存在 液态水 (原始海洋：生命摇篮) 适宜的温度 (地表均温~15℃) 适合呼吸的大气 (氮+氧为主) <案例探究：火星会有生命吗?> 探究任务：对比火星与地球的参数，判断火星是否可能存在生命。 火星： - 与日距离：火星比地球远→ 表面温度较低(-63℃) -体积质量：火星比地球小得 多→ 引力小，大气稀薄(主 要为二氧化碳) -水分：目前仅发现地下水 冰，无表面液态水。 地球： - 与日距离：较近，表面温 度较高 ( e.g., 15℃) -体积质量：较大，引力大， 大气浓厚(主要为氮气和 氧气) - 水分：丰富液态水，支持 复杂生命 结论：火星目前不具备存在高级生命的条 件，但因其与地球最相似，成为人类深空探 (寻找地外生命和未来移居)的首选目标。 表面温度 大气密度 地球 火星 与日距离 引力 地球 火星 液态水丰度 第三部分：探月任务的地理支撑 情境感知：发射时机与选址的奥秘 驱动问题：嫦娥七号要在月球南极的白天登陆以获取太阳能， 发射时间必须精准计算。同时，我国有酒泉、太原、西昌、文昌 四大发射基地，为什么探月等重型任务多选择文昌? ·1. 结合月相变化规律，推演发 射时机。 ·2. 综合分析航天发射基地的区 位要素。 新月 上弦月 满月 下弦月 新月 核心任务： 酒泉 太 原 西昌 文昌 海洋 第 2 3 页 <第24页： 规律探究：月相变化的成因 什么是月相?月球在圆缺变化过程中出现的各种形状。 十五/十六： 初一：新月(朔月) 满月(望月) 全球的圆 成因分析： ·月球本身不发光、不透明，反射太阳光。 · 日、地、月三者相对位置的不断变化。 任务推演 任务推演 嫦娥七号需在月球南极的白天(即 月球朝向地球的一面被太阳照亮时 )登陆)。此时月球正面完全 全被太阳照亮；光照最充足，利于 太阳能帆板工作和探测作业。 建议登陆时段： 农历十五前后 (满月) 观测口诀 上弦月 - 上半夜可见 亮面朝西 位于西半天 “上上上西西， 下下下东东” 下弦月 农历下半月 下半夜可见 亮面朝东 位于东半天 <实践应用：月相口诀与发射时机 发射 (农历初一) 农历上半月 安全：人口稀少，远离 城市，保障居民和设施安 全。 安全 交通 纬度：纬度越低，地球自转 自转线速度越大，可节省燃 料，增加有效载荷。 纬度 气候 区位分析：航天发射基地的选址要素 气候：晴天多，阴雨天少， 风速小，大气透明度高， 利于发射和跟踪观测。 交通：交通便利(尤其是 海运),便于大型航天器 和火箭的运输。 发射基地选址 地形 地形：地形平坦开 阔，地质结构稳定。 第 2 6 页 案例剖析：文昌发射基地的优势 探究任务：对比四大基地，说明嫦娥七号等重型任务选择文昌的优势。 文昌的独特优势： 西昌 文昌 1.交通便利：濒临南 ,海运可运输超大直 径重型火箭 3.安全性高：残骸直接落入广 阔南海，不危及人口密集区 2.纬度最低：约19°N, 自转 线速度大，发射效能最高 酒 泉山 太原 19°N 标题：第四部分： 迁移应用与课堂总结 答案参考： 任务1参考：地球(发射前) →地月系(飞行中) → 月球 (登陆后)。始终在太阳系、银河系、可观测宇宙内。 任务2参考：推荐文昌。载人登月需重型火箭，文昌纬度 低省燃料，海运方便运输大火箭，残骸落海安全。 登月任务书 **情境拓展**:我国计划2030年前实现载 人登月。请你作为规划师，完成以下方案： **任务1:画出载人飞船从地球发射 到登陆月球，所属天体系统的变化 路径。 **任务2:推荐发射基地，并说明 理由。 迁移应用：2030载人登月方案设计 课堂总结：知识图谱 宇宙的物质性 天体系统的层级 运动、结构特征与其他类地行星一致 唯一存在生命 外部：安全环境、稳定光照 自身：适宜温度、大气、液态水 排序： 水 金 地 火 木 土天王海王 ·同向性、共面性、近圆性 运动特征 ·共面性 ·近圆性 天体(自然/人造) 判断标准(独立存在、非附属) 上上上西西、下下下东东 纬度、气候、地形、交通、安全 第30页 可观测宇宙 地月系 太阳系 银河系 可观测宇宙 类地行星、巨行星、远日行星 类地行星、巨行星、远日行星 月相观测 航天选址 地月系 太阳系 普通性 特殊性 太阳系 八大行星 天体系 统的层级 地球的宇宙环境 地球的 特征 实践应用 银河系 分类 $