内容正文:
地 球 的 宇 宙 环 境
第一章第1节
宇宙中的地球
The cosmic environment of the earth
课标解读
运用资料,
描述地球所处的宇宙环境。
区 域 认 知
掌握天体系统的层次,能运用图表资料,描述地球所处的宇宙环境。
综 合 思 维
利用所学,探究宇宙中是否存在其他存在生命的星球,树立科学的宇宙观。
人 地 协 调
了解地球上生命存在的条件,培养学生的人地协调观素养。
通过探究活动月相观测活动,培养学生考察、调查等方式进行科学探究的意识的能力。
地 理 实 践
地球在宇宙中的位置
行星地球
目 录
0 1
0 2
地球在宇宙中的位置
The position of the earth in the universe
01
《淮南子·原道训》“天地四方曰宇,古往今来曰宙”
01
古代
“盖天说”
“浑天说”
02
公元2世纪
古希腊天文学家托勒密建立“地心说”
03
16世纪
波兰天文学家哥白尼提出“日心说”
04
18世纪
天文学家引入“星系”。“20世纪,宇宙大爆炸理论”
05
20世纪60年代
大型天文望远镜使用及空间探测技术发展,使天文观测尺度扩展到200亿光年时空区域
活动探究1:宇宙是什么---认识宇宙
神
学
科学
启用时间
2016年
9月
建设地点
贵州平塘
喀斯特洼坑
面积大小
30个标准
足球场
世界等级
目前世界最大单口径最灵敏射电望远镜
意义
显著高
人类索
宇宙能力
概念:宇宙是时间和空间的总称,是由各种形态的物质组成、不断运动变化的人类目前所能观测到的最大物质体系。
活动探究1:宇宙是什么---认识宇宙
活动探究2:宇宙有什么---天体
阅读P2图文资料,思考以下问题。
(1)什么是天体?
(2)天体可以分为哪些类型?
(3)各类型天体有什么特点?
01
天体:
恒星
天体
天
然
天
体
体
天
造
人
星云
行星
02
天体的类型:
卫星
......
人造卫星、宇宙飞船、发射升空的火箭、空间站
是否人工研制
......
是宇宙中物质存在的形式
活动探究2:宇宙有什么---天体
活动探究2:宇宙有什么---天体
组成:气体和尘埃组成的,主要物质是氢
特点:呈云雾状外表
图为通过天文望远镜拍摄的猎户座星云
星云
认识常见天体
常见星云
认识常见天体
03
蟹状星云
猎户座星云
仙女座星云
03
活动探究2:宇宙有什么---天体
图为太阳,它是离地球最近的恒星
组成:炽热的气体
特点:能自己发光的球状或类球状天体,
质量庞大,温度高
恒星
认识常见天体
03
活动探究2:宇宙有什么---天体
行星
特点:
在椭圆轨道上绕恒星运行、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
图为环绕太阳运行的行星
认识常见天体
03
活动探究2:宇宙有什么---天体
卫星
环绕行星运转的天体,本身不发光
卫星的大小差别很大,不会超过它所绕转的行星
图为地球的天然卫星月球
认识常见天体
03
认识常见天体
活动探究2:宇宙有什么---天体
彗星
组成:夹杂着固体尘埃的“冰块”,当彗星接近恒星时,彗星物质升华。
彗星又称扫把星
特点:亮度和形状会随日距变化而变化,呈云雾状,体积大、密度小
图为唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星,也是人类首颗有记录的周期彗星
------哈雷彗星
03
主要天体的特征:
活动探究2:宇宙有什么---天体
流星体
组成:尘粒和固体块
不能自己发光,进入大气层后同大气摩擦产生燃烧发光现象叫流星
没有烧尽的残体落到地面叫做陨星(石、铁)
图示为英仙座流星雨
思考:
活动探究2:宇宙有什么---天体
流星、陨石是天体吗?
“三看”法判断天体
大
气
层
流 星 体
流 星
地表
陨石
非天体
天体
非天体
一看
二看
三看
看其是否位为物质。例如流星是一种现象,所以不是天体。为物质的流行体是天体。
看其是否在一定的轨道上独自运转,依附在其他天体上运行的物体不属于天体。
看其是否位于地球大气层之外。如宇宙飞船在天空中运行时是天体,返回地面不是天体。
在太空运行的飞船
着陆的返回舱
否;无独立运转轨道
在月球上工作的探月车
练一练
活动探究2:宇宙有什么---天体
美丽的极光
判断下图展示的是否属于天体,为什么?
否;在地球的大气层,
不独立存在于宇宙中。
否;是现象不是物质
阅读P3图文资料,思考以下问题。
(1)天体的运动形式是什么?
(2)天体运动的意义是什么?
(3)天体系统形成的条件是什么?
(4)在天体系统中描述地球的位置。
活动探究3:天体在干什么---天体系统
两个及以上的天体
01
天体系统的形成
活动探究3:天体在干什么---天体系统
相互吸引
相互绕转
天体系统
02
天体系统的层级
天文单位与光年
Astronomical unit and light year
光年是长度单位, 指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离
1光年为9,460,730,472,580,800米,约为94605亿km
299792458 m/s
地球至月球=1.3光秒
地球至太阳=8光分
地球至火星=12.7光分
地球至半人马座阿尔法=4.4光年
地球至我们银河系的边缘=52000光年
地月系
E-Moon system
E01
中心天体:地球
绕转天体:月球
它是地球唯一的天然卫星,月地距离约为38.4万千米
… …
… …
太阳系
Solar system
E02
… …
… …
太阳系由太阳、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,质量占整个太阳系质量的99.86%
以其强大的引力,约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转
地球是距离太阳较近的一颗行星,日地距离约为1.5亿千米
银河系
Galactic System
E03
银河系是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统
在银河系中,有1 000亿颗以上的恒星;
银河系的直径约10万光年①
太阳与银河系中心的距离约2.6万光年
… …
… …
①光年是计量天体间距离的单位。1 光年即光在一年中传播的距离, 约为94605亿千米
由于身在其中,我们在地球上无法看到银河系的全貌 在没有月光且未受城市灯光干扰的晴朗夜晚,常能看到银河呈一条乳白色的朦胧光带横跨天际
图为夏季在金山岭长城观测到的银河
The Milky Way seen on earth
可观测宇宙
Observable universe
E04
许许多多同银河系类似的星系,统称它们为河外星系
银河系和现阶段所能观测到的河外星系,统称为可观测宇宙
… …
… …
注:图示为人类可观测宇宙辐射全景
活动探究3:天体在干什么---天体系统
02
天体系统的层级
银河系
太阳系
地月系
其他行星系
其他恒星系
河外星系
可观测宇宙
行星地球
Planet Earth
02
行星地球
阅读P6图文资料,思考以下问题。
(1)太阳系主要的天体有哪些?
(2)按照距日远近、质量、体积等结构特征,可将八颗行星分为哪几类?
(3)结合P3图1.4和P6表1.2,分析八颗行星绕日运动的规律?
金星
地球
火星
木星
天王星
土星
海王星
行星地球
01
太阳系的主要天体
星带
小行
水星
水星
金星
地球
火星
木星
天王星
土星
海王星
行星地球
02
八大行星分类及特征
类地行星
巨行星
远日行星
类型 距日远近 表面温度 质量 体积
类地行星
巨行星
远日行星
近
高
小
小
中
中
大
大
远
低
中
中
行星地球
行星名称 轨道倾角 偏心率
水星 7.0° 0.206
金星 3.4° 0.007
地球 0° 0.017
火星 1.9° 0.093
木星 1.3° 0.048
土星 2.5° 0.054
天王星 0.8° 0.047
海王星 1.8° 0.009
03
八大行星运动特征
轨道倾角小
轨道平面共面
偏心率近0
轨道近似圆形
运动方向同向(自西向东)
普通性:无论是从距日远近、自身的体积,还是从公转方式来看,地球都只是太阳系中一颗普通的行星
特殊性:然而,地球又是太阳系中一颗特殊的行星; 根据人类目前所掌握的宇宙信息,地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球
行星地球
思考:
为什么说地球在太阳系中既是普通的也是特殊?
探究:
地球生命存在的原因是什么?
材料一:生命存在必不可少的条件是光照,而太阳目前,正值壮年,可以稳定发光。
材料二:地球所处的太阳系,八大行星运动具有同向性、共面性、近圆性的特征。
结论:外部条件好
①有稳定的光照
②安全的宇宙环境
行星地球
探究:
地球生命存在的原因是什么?
行星地球
阅读下面材料,回答下列问题。
与其他行星相比较,地球的条件是非常优越的。它与太阳的距离适中,加上自转周期与公转周期适当,使得全球能够接受适量的太阳光热。整个地球表面的平均温度约为15℃,适于万物生长,而且能够使水在大范围内保持液态,形成水圈。而水星和金星离太阳太近,接受到的太阳辐射能量分别为地球的6.7倍和1.9倍,表面温度达480℃和350℃;木星、土星距太阳又太远,所获得的太阳辐射的能量仅为地球的4%和1%,表面温度是-150℃和-180℃;更远的两颗行星的表面温度则都在-200℃以下,环境条件十分严酷。
(1)为什么水星和金星表面温度很高,而天王星、海王星表面温度很低?温度过高或过低对生命形成、发展有什么影响?
(2)地球在太阳系中独特的优越条件是 。
主要与它们同太阳的距离有关。温度过高或过低,都不利于生命的产生和发展。
适宜的温度和液态水保存
探究:
地球生命存在的原因是什么?
行星地球
水星 金星 地球 火星
与地球的质量比 0.05 0.82 1.00 0.11
与地球的体积比 0.056 0.856 1.000 0.150
有无大气层 无 有 有 稀薄
体积和质量适中
引力使气团集聚,形成原始大气层
地球大气演化为氧和氮等
适合生物呼吸
地球生命存在的原因:
行星地球
宇宙环境安全
大小行星各行其道,互不干扰
适宜的温度
日地距离适中,公转自转周期适中
太阳光照稳定
太阳处于中年时期,状态稳定
适宜呼吸的大气
地球自身的体积、质量适中
液态水
地球内部放射性元素衰变,原始地球体积收缩产生
热量--水汽--逸出地表冷却凝结
04
课堂练习
阅读材料,回答下列问题。
材料一 图是“嫦娥二号”探测卫星示意图。
(1)结合所学知识,对材料一图中的天体进行分类。
(2)材料一所示天体系统的中心天体的天体类型是________。
图例
地球
月球
嫦娥二号
自然天体
人造天体
行星
课堂练习
阅读材料,回答下列问题。
材料二 北京时间2012年8月6日13时31分,美国于2011年底从佛罗里达州发射的“好奇”号火星探测器成功登陆火星表面,它的主要任务是探索火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。图图甲为佛罗里达州位置图(阴影部分),图乙为“好奇”号火星探测器图。
(3)结合材料二中的信息,分析美国选择在佛罗里达州建航天发射中心的自然原因。
佛罗里达州纬度较低,地球自转线速度较大,有利于航天器发射,节省燃料;临海,有利于大型火箭的运输;海洋面积广阔,发射安全。
Lavf58.46.101
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