1.1 地球的宇宙环境 课件 2026-2027学年高一上学期 地理 人教版 必修一

该高中地理课件围绕“地球的宇宙环境”展开，从《淮南子》对宇宙的定义切入，结合人类认识宇宙的过程及观测工具，引导学生学习天体类型与判断方法，构建天体系统层次框架，最终聚焦地球的普通性与特殊性，形成连贯的知识支架。 其亮点在于注重地理实践力，设计月相观察课外实践活动，培养综合思维，通过“三看法”“四看法”等方法梳理知识，结合嫦娥六号案例、火星移民计划探究，渗透人地协调观。采用知识结构图小结，帮助学生系统掌握，教师可提升教学效率。

第一章 宇宙中的地球 1.1 地球的宇宙环境 课标要求 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 学习目标 1、结合图文材料，了解宇宙并认识宇宙中的天体，学会辨别天体的方法。 2、绘制天体系统示意图，描述地球的宇宙中的位置。 3、结合地球宇宙环境的特点和相关资料,分析地球存在生命的条件。 ‹#› 01- 地球在宇宙中的位置 The position of the earth in the universe 宇宙 天文学定义：宇宙是所有空间、时间、物质以及事物的总称。 哲学定义：宇宙是时空质三永三无的存在。 时间无尽永前 空间无界永在 质量无限永有 →无始无终 →无边无际 →无穷无尽 人类认识宇宙的过程 地心说 公元前400年 日心说 公元16世纪 无心说（大爆炸） 1927年 人类观测宇宙的工具——天文望远镜 哈勃望远镜 哈勃通过天文望远镜发现了仙女座星云其实是由大量恒星组成的，而且距离远远超出银河系的范围，证实了河外星系的存在 “中国天眼”—中国500米口径球面射电望远镜 2016年，我国在贵州建成了目前世界最大的单口径射电望远镜，帮助人类获取更多的宇宙信息。 500米口径球面射电望远镜灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展人类的视野，用于探索宇宙起源和演化。 宇宙的物质性 ——天体 1.定义：宇宙中物质存在的形式，宇宙中所有的星体和星际物质的总称。 2.类型: ①自然天体：自然界存在的，包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等，其中星云和恒星是宇宙中的基本天体。 恒星 由炽热气体组成； 能自身发光的类球状天体； 质量巨大； 太阳是离地球最近的恒星。 夜晚发出亮光的北斗七星 （我们夜晚看到的星星大多是恒星） 星云 由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体 质量巨大 主要物质是氢 仙女座星云 行星 绕恒星运行的、近似球状的天体 质量比恒星小，本身不发光 靠反射恒星的光而发亮 水星 金星 水星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 金星 水星 卫星 环绕行星运转的天体； 体积小，不能自己发光； 月球是地球唯一的天然卫星，也是离地球最近的自然天体。 月球 土星及其卫星 土星及其卫星 人造卫星：环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。 人 造 地 球 卫 星 彗星 绕太阳运行的小质量天体 云雾状，冰和尘埃物质组成 有彗尾，彗尾背向太阳 是中国神话传说的扫帚星 哈雷彗星 尼特彗星 流星体：行星际空间中的尘粒和固体块，数量众多，大小不一。 流 星:流星体闯入大气层，同大气摩擦而燃烧产生的光迹，划过夜空。 陨石：落到地面未烧尽的流星体。 狮子座流星雨 中国吉林一号陨石 (重量1770公斤) 黑洞 存在于宇宙空间中的一种天体； 引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速 星际物质：宇宙空间极其稀薄的气体和极少量的尘埃。 ②人造天体：指由人工研制，然后由运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体。包括太空中运行的宇宙飞船、人造卫星、航天飞机、太空站等  神舟十一号与天宫二号 空间实验室对接 神舟 天和 天舟 问天 梦天 活动探究一：判断以下是否是天体？ √ × × √ 材料：2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌发射场发射，之后准确进入地月转移轨道。6月2日嫦娥六号成功着陆在月球背面，开启人类探测器首次在月球背面实施的采样任务，即将“蟾宫挖宝”。 × × √ “三看法”判断天体 三看运转轨道 一看空间位置 二看物质形态 是否位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。 进入大气层或落到地面的物体不属于天体。 例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回地面就不是天体 是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体，如极光、流星雨等 是否有独立的运行轨道,不能依附于其他天体。 如在火星上考察的火星车 归纳总结：天体的判断方法 宇宙的运动性和层次性 —天体系统 ①运动性：宇宙中的天体都在运动着，运动着的天体因互相吸引和互相绕转，形成天体系统. 太阳大，地球小，地球绕着太阳跑； 地球大，月亮小，月亮绕着地球跑。 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，月地距离约为38.4万千米。 27天7小时43分11.47秒 潮汐锁定 潮汐锁定（或同步自转、受俘自转），由于重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体； 例如，月球永远以同一面朝向着地球。 月球自转方向与周期和公转方向与周期完全一样 22 第一次揭开古老月背的神秘面纱 2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。这是人类探测器首次在月球背面拍摄的图片，第一次揭开古老月背的神秘面纱。 23 课外实践活动：观察月相 月相：地球上看到的月球被太阳照亮部分的称呼（即月亮的圆缺变化） 成因： 月球是不透明且不发光的天体，因反射太阳光而发亮； 月球绕地球公转，日、地、月三者的相对位置不断变化。 活动准备：相机；记录本 活动时间：9月10日-10月10日 活动过程：选择视野开阔处，面南背北，左东右西， 观察每日月相，并记录或画出月相的形状；出现的方位；出现的时间 活动结果：完整绘制出月相的一月变化，分析其变化规律 月相观测规律 月球绕地球自西向东旋转,其轨迹靠近赤道上空。 我国位于北半球,赤道上空(月球运动轨道)在我们南边。 对中国的观察者来说,观察月相的时候总是“面南背北,左东右西”。 月相变化歌 初一新月不可见， 只缘身陷日地中； 初七初八上弦月， 半轮圆月面朝西； 满月出在十五六， 地球一肩挑日月； 二十二三下弦月， 月面朝东下半夜。 1、上弦月出现在上半月的上半夜，出现在西边的天空且月亮的西侧半边明亮(月面朝西)。 2、下弦月出现在下半月的下半夜，出现在东边的天空且月亮的东侧半边明亮(月面朝东)。 太阳系 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%。 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（ 1天文单位） ②层次性 其他恒星系 银河系 其他行星系 太阳系 地月系 河外星系 可观测宇宙 （总星系） 银河系 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 太阳与银河系中心的距离约2.6万光年 地球上看到的银河 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。银河在天空明暗不一，宽窄不等。 图为夏季在金山岭长城观测到的银河。 仙女座星系 河外星系：在银河系外，天文学家观测到许多同银河系类似（由大量恒星组成星系）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（已知宇宙） 02- 行星地球 Planet Earth 水星 金星 地球 火星 木星 天王星 土星 海王星 太阳系的八大行星 知识拓展 凌日： 当某一地内行星(水星、金星)运行到与太阳、地球在一条直线上，且位于太阳与地球之间,在地球上可以看到该行星“凌日”的现象(看到一个小黑圆点在日面上缓慢移动)。 地球 地内行星 太阳 冲日： 当某一地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)与太阳、地球大致在同一条线上，且地球位于太阳与该行星之间，则在地球上可以看到该行星“冲日”现象，这时的行星最亮，易于观测。 地球 地外行星 太阳 日食 太阳 地球 月球 月球运行到太阳和地球中间， 当三者大致在一条直线上时，因月球挡住了太阳照射到地球上的光，形成日食 月食 太阳 地球 月球 月球运行到地球的影子中，地球居于月球和太阳之间，三者在一条直线上，地球挡住了太阳射向月球的光，形成月食 水星 金星 地球 火星 类地行星 “水金地火”更靠近太阳，有固体表面，体积较小，称为类地行星。 木星 土星 天王星 海王星 巨行星 远日行星 体积和质量巨大，主要成分是氢和氦。 距离太阳较远，称为远日行星。 (1)普通性 地球在距日远近、质量、体积等方面没有特殊之处。 ●同向性：绕日公转方向都是自西向东 ●近圆性：绕日公转的轨道近似圆形 ●共面性：轨道面几乎在同一平面上 从公转方式来看，地球都只是太阳系中一颗普通的行星 (2)特殊性——存在生命 ①外部环境——“稳定”和“安全” 稳定的太阳光照 安全的宇宙环境 太阳处于壮年，状态稳定 大小行星各行其道，互不干扰 太阳 ②适宜的自身条件 原因： 日地距离适中； 地球自转和公转周期适当。 地球有适宜的温度 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 大致气温 400 ℃左右 平均15 ℃ -70 ℃ ～20 ℃ - 140 ℃左右 -200 ℃以下 地球上有液态水 原始地球体积收缩 内部放射性元素衰变产生热量 内部温度升高产生水汽 （内部矿物质结合水和外部彗星撞击） 水汽通过火山活动逸出地表 冷却凝结形成降水 汇聚低洼地带，形成海洋 地球内部的物质运动和适宜的温度， 使地球上存在液态水 体积和质量适中 引力使气团集聚，形成原始大气层 大气演化为氧和氮等 适合生物呼吸 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 地球质量和体积适中，可以吸附大气，有适宜生物生存的大气 安全的宇宙环境 稳定的太阳光照 适宜的温度 适宜生物生存的大气 有液态水 ：大小行星各行其道，互不干扰； ：太阳处于中年时期，状态稳定； ：日地距离适中； ：地球的体积和质量适中； ：适中的日地距离让地球表面温度适宜； 小结：地球生命存在的条件 地球是人类在宇宙中唯一的家园 随着人类对宇宙探索的深入，航天活动日益频繁，留在太空中的垃圾越来越多； 地球的宇宙环境亟待保护，这是全人类共同的责任 50 存在生命条件的分析思路——“四看法” 一看 该行星所处的宇宙环境是否安全稳定 二看 该行星是否有适宜的温度。从距恒星的远近、自转和公转周期长短、大气层等方面分析该行星是否有适宜的温度 三看 该行星周围有无适合生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化等方面分析该行星是否具有适宜生物呼吸的大气 四看 该行星是否有液态的水。从温度高低和水体运动方面分析该行星是否有液态的水 拓展探究：地外宜居行星的勘测 图为艺术家笔下的系外“比邻星”地表想象图。 探索情境：从开普勒太空望远镜到韦伯望远镜，人类从未停止在太阳系外寻找宜居行星的脚步。这些行星被称为“第二地球”，是未来星际探索的重要目标。 思考：如果让你担任系外行星勘测员，结合地球生命存在的条件，你认为天文学家在搜寻时，主要会考察哪些关键的环境要素？ 恒星稳定 中心恒星需辐射稳定、无剧烈耀斑爆发，为生命提供持续能量。 宜居距离 行星与恒星距离适中，表面温度能让水以液态形式存在。 1.7.2013 我们已经掌握了分析地球生命条件的方法，现在来学以致用。如果让你担任系外行星勘测员，你会从哪些方面去寻找下一个“地球”呢？请大家运用今天学到的知识，大胆设想一下。 ‹#› 火星移民计划的可行性是什么？为什么又有人觉得不可行呢？ 材料1：火星移民计划是美国宇宙探索技术公司总裁兼创始人埃隆·马斯克首次对媒体透露出的、移民火星并在火星建社区的计划。具体是否可行以及火星改造计划、关于火星档案相关天文学者、科学家、媒体给出不同看法。 材料2：2015年9月28日，美国宇航局公布火星上有少量的水。2018年7月25日，法新社消息称，火星上发现了第一个液态水湖。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。火星是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，表面温度约-63℃，直径约为地球的53%，质量为地球的11%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。橘红色外表是地表的赤铁矿。与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山。 我国火星探测器“祝融号”发现了液态水活动痕迹，说明了什么？ 火星曾经拥有存在过液态水资源，但由于磁场消失，火星无法保护大气层中的水分，导致水分大量流失，使得火星变得非常干燥，缺乏生命存在的基本条件。 1.7.2013 ‹#› 地球的宇宙环境 地球在宇宙中的位置 行星地球 天体 天体系统 (相互吸引、相互绕转) 自然天体 恒星、行星、卫星、彗星、流星体等 人造天体 人造卫星、空间站、宇宙飞船、航天飞机、太空实验室等 银河系与河外星系 太阳系与地月系 特殊性:存在生命 普通性 结构特征 运动特征 与太阳系其他行星有许多相似之处(体积、质量、密度、组成物质等都不特别) 同向性：绕日公转方向都是自西向东 共面性：轨道面几乎在同一平面上 近圆性：绕日公转的轨道近似圆形 课堂小结 $