1.1 地球的宇宙环境 课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修第一册

湘教版（2019）必修第一册 第一节 地球的宇宙环境 第一章 宇宙中的地球 学习目标 课程标准： 1.1 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。 学习目标： 记住天体的类型、特点，掌握天体的判断方法。 运用示意图，能够指出地球在不同层级天体系统中的位置。 结合资料，说出八大行星的名称、位置及其特征。 理解并掌握地球上存在生命的条件及原因。 一、人类对宇宙的认识 认识宇宙 西周： “盖天说” 东汉： “浑天说” 公元2世纪，古希腊天文学家托勒密建立“地心说” 16世纪波兰天文学家哥白尼提出“日心说” 1946年 “宇宙大爆炸学说” 20世纪60年代以来，天文观测尺度逐渐扩展到200亿光年时空区域 四方上下谓之宇 往古来今谓之宙 《淮南子》 现代天文学认为：宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是我们这个 物质世界的整体。 天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫做可观测宇宙或已知宇宙，其半径约为137亿光年。 中国天眼 阅读：中国500米口径球面射电望远镜 （英文简称:FAST） 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 接收面积 世界等级 目前世界 最大单口径 最灵敏 射电望远镜 人类意义 显著提高 人类探索 宇宙能力 中国天眼--FAST 拓展：中国天眼选址贵州平塘县大窝凼区位条件： 1.喀斯特地貌天坑群，地形独特，工程量小，造价低。 2.海拔高，能见度好。 3.地广人稀，受人类活动干扰小。 4.喀斯特地貌多地下暗河，便于排水，不易积水。 为了探索宇宙，我们还做了哪些努力？ 四大卫星发射基地包括： 1、酒泉卫星发射中心(内蒙-额济纳旗 ) 2、西昌卫星发射中心(四川 凉山州冕宁县) 3、太原卫星发射中心(山西 岢岚县) 4、文昌卫星发射中心(海南 文昌市) 拓展：航天发射基地的选址条件： 气象条件： 晴天多、云雾天少，风速小，湿度低，空气透明度好，有利于发射和跟踪。 纬度因素： 纬度低，地球自转线速度大，可加大发射的推动力，节省燃料和成本。 地形因素： 地势平坦开阔，有利于跟踪观测。 交通条件： 内外交通便利，有利于大型航天装备的运输。 安全因素： 出于国防安全和发射安全性的考虑，建在山区、沙漠，人烟稀少的地区。 活动 阅读下列材料，完成相关任务 光年是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。在真空中，光速约3×千米/秒，所以1光年约等于9.4605×千米。 1.可观测宇宙的半径约为多少光年？折合多少千米？ 2.日地平均距离约1.5亿千米。算一算，太阳光到达地球约需多少时间？可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍？ 可观测宇宙的半径约为137亿光年，折合约为1.2960885×千米 太阳光到达地球约需8分20秒。 可观测宇宙半径约为日地平均距离8.64059×倍 宇宙有多大？ 情境导入 二、天体 1.天体——宇宙的物质性 天体：宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。 分为自然天体和人造天体。 天体分类 由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体 最基本的天体之一 太阳是离地球最近的恒星 恒星 2、天体的类型 蝴蝶星云 M2-9 由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体 最基本的天体之一 主要物质是氢 星云 猎户座星云 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 行星 金 星 水 星 地 球 火 星 木 星 土 星 天 王 星 海 王 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 月球 彗星 是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状 彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分，彗核由冰物质构成，彗尾背向太阳（太阳风） 哈雷彗星绕日公转周期为76年（1986-2062） 狮子座流星雨 英仙座流星雨 流星体 流星体是太阳系内成为颗粒状的碎片 流星体进入地球大气层后，在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星 人造卫星、空间站、宇宙飞船、航天飞机等。 Q：左图中属于天体的是（多选） A B D 【温馨提示】 天体可分为自然天体（如恒星、行星等）和人造天体（如在天空中运行的人造卫星、宇宙飞船等）。 A.天空中的太阳 B.宇宙中的地球 D.环绕地球飞行的飞船 C.划破夜空的流星 思考：流星体是天体，流星是不是天体？为什么？ 气 流 星 陨星 非天体 天体 流星体 非天体 看物质形态：是否是宇宙间的物质，一些自然现象不是天体 看空间位置：是否在地球大气层之外 看运转轨道：是否在一定的轨道上独立运行 地表 判断依据 二、多层次的天体系统 天体系统 概念：宇宙中天体都在运动着，运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成天体系统 地球所处的天体系统：按从低到高的级别，依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙 判断天体系统的方法 ①看天体数量： 天体系统至少有两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。 ②看相互吸引，相互绕转 天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转 。只吸引不绕转的天体不能构成天体系统。 ② ③ ④ ① 银河系 河外星系 太阳系 地月系 可观测宇宙 Observable universe E04 目前，在银河系外，天文学家观测到 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 银河系 Galactic System E03 银河系是由太阳和众多恒星系统、星云组成的庞大系统 在银河系中，有1000亿颗以上的恒星；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 … … … … 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 太阳系组成： 太阳、行星 、矮行星、卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体。 太阳系 太阳质量： 约占整个太阳系99.86%。太阳以其强大的引力，约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转 日地距离约为1.5亿千米（一个日地距离=一个天文单位） 27 阅读（环绕太阳运行的天体） 天体类型 定义 组成（代表） 行星 是指环绕太阳运行、质量足够大、呈球形或近似球形，并能通过引力清空轨道附近碎物的天体 水星、金星、地球、 火星、木星、土星、 天王星、海王星 矮行星 是指环绕太阳轨道运行、质量足够大，呈球形或近球形，不是一颗卫星，也不能清空轨道附近区域的天体 冥王星 太阳系 小天体 是指其他环绕太阳运行，但不符合行星和矮行星条件的天体 小行星、彗星、流星体和行星际物质 水 星 金 星 地 球 火 星 类地行星 巨行星 木 星 土 星 远日行星 天王星 海王星 注意：存在小行星带 太阳系 地内行星 地外行星 近 远 距离太阳 短 长 公转周期 29 地球的普通性 结构特征 类地行星：水星、金星、地球、火星距离太阳近，表面温度高；质量、体积小，平均密度大 巨行星：木星、土星距离太阳较远，表面温度较低；质量、体积大（木星最大），平均密较小；卫星数目多（木星最多）；有光环 远日行星：天王星、海王星距离太阳远，表面温度低；质量、体积大，平均密度较小；有卫星和光环 太阳系 太阳系八大行星运动的共同特征是什么？（课本12页阅读） 思考 议：4分钟 运动特征 八大行星都围绕日公转，而且公转方向具有同向性(自西向东) 八大行星绕日公转轨道面具有共面性 八大行星绕日公转轨道形状具有近圆性 行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道倾角 7° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8° 偏心率 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.055 0.051 0.006 表1.2 行星轨道倾角与偏心率 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 月球是地球唯一的天然卫星，月地距离约为38.4万千米 可观测宇宙 银河系 太阳系 地月系 其他行星系 其他恒星系 河外星系 等级由高到低 天体系统 课堂检测 1.下列物质属于天体的是（ ） ①卫星 ②流星体 ③返回地面的神舟号宇宙飞船 ④按航线飞行的飞机 A. ①　B. ①②　C. ①②③　D. ①②③④ 2.下列属于天体的是（ ） A. 天空中的白云　B. 环绕地球飞行的"神舟十号" C. 返回地面的"神舟十号"返回舱　D. 进入大气层的陨石 3.宇宙中工作中的探测器属于（ ） A. 彗星　B. 流星体　C. 行星　D. 人造天体 【答案】1.B 2．B 3.D 【解析】1.卫星、流星体在太空中按轨迹运行，属于天体；返回地面的神舟号宇宙飞船停留在地球表面，按航线飞行的飞机在地球大气层中飞行，均不算天体。 2.天空中的白云是地球的一部分，不是天体；绕地球飞行的"神舟十号"是人造天体；返回地面的返回舱已落地，不是天体；陨石进入大气层后已落地，属于地球附属物，不是天体。 3.宇宙中工作中的探测器是人类发射的，在太空中独立运行，属于人造天体。 特殊行星——地球 3 36 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 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 为什么地球会存在生命？ 38 适宜的自身条件（内因） 距日远近适中 自转周期适中 体积质量适中 地球内能使地球内部水汽逸出,原始海洋形成 ①适宜的温度 ③适合呼吸的大气 ②充足的液态水 安全的宇宙环境（外因） 太阳处于壮年期，状态稳定 大小行星各行其道 ④光照稳定 ⑤安全的宇宙环境 地球存在生命的条件 活动 名称 与太阳的距离 (×106千米) 赤道半径 (千米) 质量 体积 平均密度 (克/厘米3) 自转周期 (天) 公转周期 (年) 表面温度 (K) 已知卫星数 (个) 水星 57.90 2439.70 0.06 0.06 5.43 58.79 0.24 440 0 金星 108.20 6051.80 0.82 0.86 5.24 243.69 0.62 737 0 地球 149.60 6378.14 1.00 1.00 5.51 1.00 1.00 288 1 火星 227.90 3396.20 0.11 0.15 3.39 1.03 1.88 210 2 木星 778.57 71492.00 317.83 1321.33 1.33 0.42 11.86 112~165 79 土星 1433.53 60268.00 95.16 763.59 0.69 0.45 29.46 84~134 62 天王星 2872.46 25559.00 14.54 63.08 1.27 0.72 84.01 53~76 27 海王星 4495.06 24764.00 17.15 57.74 1.63 0.67 164.79 55~72 14 读下表，结合所学知识，完成相关任务。 （1）地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为 “金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具备这些有利条件的原因。 （2）除地球外，太阳系中可能存在生命的行星是哪个？简要阐述判断理由。 （3）太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定，而太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化。假如太阳的光照条件变得极不稳定，地球上将会出现怎样的情形？试对你的答案做出解释。 活动 （1）地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为“金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具备这些有利条件的原因。 自身条件 日地距离适中 适当的自转周期 体积和质量适中 适宜的温度 液态水 适合生物呼吸的大气 生命存在 “人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全”，这里的圆缺就是指“月相变化”，月相就是在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。 活动：学习探究 观察下面图片，结合自身生活体验想一想什么是月相？月相变化的原因是什么？ 月相 月球本身不透明也不发光，只能反射太阳光。 月球相对于地球和太阳的位置不断变化 月相变化的周期 月相变化 朔望月 月球绕地球公转一周，月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔，即月相变化的周期，叫做朔望月，平均为29.53天。 活动：巧记月相 上上上西西 下下下东东 释义： 上弦月出现在农历月的上半月的上半夜，月面朝西，位于西半天空； 下弦月出现在农历月的下半月的下半夜，月面朝东，位于东半天空。 科学家对“信使号”探测器第三次飞越水星的观测数据进行了分析，结果发现水星表面有火山活动迹象，并且在水星超稀薄外大气层中首次发现电离钙元素。下图为太阳系局部图，图中M是地球的天然卫星。读下图，完成8-9题。 1.“信使号”探测器考察的星球是（ ） A.M B.N C.P D.Q 2.与P、Q相比，地球上形成生命的优越条件是（双选） ①太阳光照比较稳定 ②表面温度适于生物生存 ③行星各行其道，互不干扰 ④有适合于生物呼吸的大气 B ②④ 在北半球最容易看到的是仙女星系，它距地球260万光年，直径为银河系的2倍多，有上亿颗恒星。据此完成下面小题。 3．与仙女星系级别相同的天体系统是（   ） A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．可观测宇宙 C 4．仙女星系中是否存在生命取决于（   ） A．恒星质量的大小 B．行星与恒星的距离 C．恒星数量的多少 D．行星表面是否为陆地 B 5．假如仙女星系中某行星存在生命，我们与之交往最大的障碍是（   ） A．人类与其语言不通 B．与该行星距离过远 C．飞行器的容积不足 D．受太阳活动影响大 B 凌日：当某一地内行星(水星、金星)运行到太阳和地球中间，在地球上可以看到该行星“凌日”的现象。 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。 2016年9月25日世界最大的有着“超级天眼”之称的500米口径球面射电望远镜（FAST）在我国贵州省平塘顺利“睁眼”。该望远镜将可能搜寻到更多的奇异天体，还能开展对地外文明的探索。据此完成下面小题。 6.如果发现类似的地外文明，其存在生命的自身条 件最可能是（    ） A．有厚厚的大气层保护 B．与其他天体各行其道，互不干扰 C．来自恒星的光照稳定 D．有适宜的温度和液态水 7.选择在贵州边远闭塞的山区建射电望远镜，主要 是因为当地（    ） A．天气变化影响小 B．电磁环境比较好 C．太阳活动干扰小 D．太阳辐射非常强 【答案】(1)D (2)B 挪威罗浮敦群岛上空的北极光 通过视频感受宇宙的浩瀚 课后感知 Lavf56.25.101 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $