1.1地球的宇宙环境-第一课时 课件-2026-2027学年高中地理鲁教版必修一

第一单元 从宇宙看地球 教 学 目 标 1、了解天体系统的级别和层次结构，了解地球在天体系统中的位置 2、了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体，正确理解地球上生命存在的条件。 3、通过阅读太阳系结构示意图，了解地球在太阳系中的位置，以及行星的运动特征，培养学生的读图和分析问题能力。 2025年6月，中国科学院云南天文台领衔的国际团队宣布：发现一颗距地球2472光年的系外行星Kepler-725c，位于宜居带内。媒体报道：第二个地球找到了！ 1.位于宜居带内就等于宜居吗? 2.一颗行星要成为“第2个地球”，需要满足哪些条件？ 思考: 丽江2.4米望远镜拍摄的科学数据图 Kepler-725c 3 一、人类对宇宙的认识 “何为宇宙？”战国时代的尸佼在他的著作中曾说：上下四方曰宇，往古今来曰宙。 解释：“宇”是空间，“宙”是时间。 宇宙是所有时间、空间和物质的总和。天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫做“可观测宇宙”和“已知宇宙”，其半径约为137亿光年。 提示：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× 105千米/秒，所以1光年约等于9.4605 × 1012千米。 活动探究一：天体身份证 宇宙探测器 月球勘探器 Q1：哪些属于天体？判断的依据是什么？ 云星 恒星 行星 流星 陨石 6 宇宙中存在的各种物质统称为天体 天体 星云 恒星 最基本的天体 行星 卫星 彗星 流星体 星际空间物质 天然天体 人造天体 人造卫星 航天飞机 宇宙飞船 月球探测器 行星探测器 空间实验室 太空垃圾 多层次的天体系统 7 例如太阳 由炽热气体组成，能自己发光的球状或类球状天体。 恒 星 例如八大行星 在椭圆轨道上环绕恒星运行的，近似球状的天体。 行 星 卫 星 例如人造卫星 环绕行星运转的天体叫卫星，卫星包括人造卫星和天然卫星，月球是地球的天然卫星。 例如玫瑰星云 由尘埃和气体等弥漫物质 组成的形状各异的天体。 星 云 例如英仙座流星雨 指宇宙尘粒和固体块等空间物质与大气摩擦燃烧所产生的光迹 流 星 大 气 层 流 星 体 流 星 地表 陨石 非天体 天体 非天体 天体的判断方法 判断维度 具体标准 位置 位于地球大气层之外 物质 属于宇宙物质 运转 按天体运行规律运转 13 以下哪些属于天体？ 地球（ ） 陨石（ ） 宇宙中的气体与尘埃（ ） 在太空中运行的人造卫星（ ） 待发射的宇宙飞船（ ） 天空飞行的飞机、鸟类（ ） 多层次的天体系统 二、多层次的天体系统 ①看是否位于地球大气层之外 ②看是否能克服地球引力,按自已的轨道运行 ③看是否是天体的一部分(注意:天体的一部分不是天体) 二、多层次的天体系统 总星系 银河系 河外星系 太阳系 其他恒星星系 地月系 其他行星星系 (一)银河系和河外星系 银河星示意图 银河系是由1000 亿颗恒星等组成的天体系统。它是一个巨型棒旋星系，呈椭圆圆盘形。 (一)银河系和河外星系 在银河系以外看似星云的天体，是和银河系同级别的天体系统，称为河外星系 银河系 在北半球肉眼可见的河外星系—仙女星系 人类目前观测到的河外星系有数百亿个 太阳系由太阳、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。 太阳质量约占整个太阳系99.86%，因此成为太阳系的中心天体，其他天体都围绕太阳运动。 注意：存在小行星带 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 （二）太阳系和地月系 指地球与其卫星月球组成的天体系统。 环绕地球公转的同时也在自转。 公转、自转方向和周期一样，月面固定 本身不发光，月光是反射的太阳光。 留给人们最深的印象是月亮的盈亏变化，即月相变化 地月系的特点及组成 （二）太阳系和地月系 可观测宇宙 银河系 太阳系 地月系 活动探究二：宇宙地址簿 中国 云南省 昆明市 官渡区 单位:（光年） 阅读教材思考，给地球写一个宇宙快递地址。 可观测宇宙≠宇宙 可观测宇宙≠宇宙，它只是人类目前能观测到的部分。 20 2.图中甲、乙、丙、丁代表的天体系统依次为（ ） A．地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙 B．地月系、银河系、太阳系、可观测宇宙 C．可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系 D．太阳系、银河系、可观测宇宙、地月系 21 三、特殊行星—地球 （一）地球的普通性 1、外观和位置 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 0.06 0.06 0.82 0.85 1.00 1.00 0.11 0.15 317.94 1316.00 95.18 745.000 14.63 65.20 17.22 57.10 类地行星 巨行星 远日行星 活动探究三:位置与运动 Q3：地球属于哪一类行星？地球的质量和体积在八大行星中处于什么水平？ ①地球距日排第___位，地球质量排第___位 ②地球体积排第___位，地球是一颗___行星。 3 5 5 类地 注:上排数据为质量，下排数据为体积。 从体积、质量、距日远近等结构特征来看，地球是一颗普通行星 从运动特征和结构特征看，地球在太阳系中是一颗普通的行星。正因为普通，我们才能把地球的宜居条件推广到对其他类地行星的分析中——这正是天文学家研究系外行星的基本逻辑。那么，地球既然‘普通’，它为什么能成为生命的家园？下面通过对比数据来找答案。” 24 活动探究三:位置与运动 比较维度 观察结果 结论 公转方向 八大行星均自西向东公转 轨道面 轨道面大致在同一平面上 轨道形状 轨道接近圆形 E Q4：观察八大行星的公转动画，阅读教材表1.2，完成表： 同向性 共面性 近圆性 W 地球的运动特征与其他行星高度一致——在运动特征上是普通的。 25 （二）地球的特殊性——唯一存在智慧生命的星球 2、适宜的太阳光照和温度范围 （日地距离适中，地球的自转和公转周期适中） 思考: 1.金星和火星的距日距离与地球不同,这对温度产生了什么影响？ 2.地球的质量与其他两颗行星相比有何特点？这对大气层有什么意义？ 活动探究四:宜居条件 距日距离 → 温度 → 水的状态（液态水） 行星质量 → 引力 → 大气层（厚薄适中） 地球的特殊性体现在三个条件的“刚刚好”——恰好的距离、恰好的质量、恰好的外部环境。 28 地球存在生命的条件 安全环境 光照 温度(距离适中) 大气(体积，质量适中) 液态水(宜居带) 外部条件 内部条件 知识小结 “宜居带”——恒星周围温度允许液态水存在的区域范围。地球位于太阳系的宜居带内，这是存在生命的重要条件，但不是唯一条件。 29 迁移——评估Kepler-725c Q3:“位于宜居带内”是否等于“宜居”？为什么？ 结论:Kepler-725c位于宜居带内，但质量过大、恒星过年轻，大气和辐射环境均存疑。”位于宜居带”只说明温度条件可能达标，绝不等同于”宜居”。 个地球’。 评估维度 地球标准 Kepler-725c数据 评估结论 轨道距离 1.00 AU 0.674 AU 行星质量 1.00 10倍地球 恒星年龄 46亿年 16亿年 小组评估: 距恒星更近→温度可能偏高 引力过强→大气可能过厚 更年轻→辐射稳定性差 教师总结：“Kepler-725c位于宜居带内，具备液态水存在的可能性。但恒星比太阳更年轻、更活跃；质量是地球的10倍——这些都是不确定性。‘宜居带’只是必要条件，不是充分条件。 ” 关于该发现科学性的补充说明：Kepler-725c的发现信息来源于NASA系外行星档案（NASA Exoplanet Archive）公开发布的数据，该档案是天文学界公认的系外行星权威数据库，所有收录数据均经过同行评议或已发表论文确认。其参数（质量约10倍地球、轨道半长轴0.674 AU、公转周期207.5天）均来自该档案的公开记录。课堂中“中国科学院云南天文台领衔”的科学故事设定，是根据该档案中Kepler-725c的发现者信息（含中国天文学家）进行的合理教学演绎，以增强学生对我国天文研究进展的了解，不改变其科学数据的真实性。 30 天体 因万有引力 相互吸引、相互绕转 形成 天体系统 1 2 星云 3 彗星 星际物质 地球 特殊性 普通性 结构特征 公转运动 属于 类地行星 同向性 近圆性 与其他行星都有 8 存生命 原因 5 适宜的温度 6 可观测的宇宙 银河系 4 其他恒星系 7 9 其他行星系 【课堂小结】 知识拓展---凌日 2025年6月，中国科学院云南天文台领衔的国际团队在《自然·天文》杂志发表了这项发现——Kepler-725c。以下信息来源于公开发表的科学数据。 1.凌日:是指由于内地行星运行到地球和太阳之间，三者几乎成一条直线，地球上看见行星小黑点划过太阳盘面。 排位:太阳→地内行星→地球 32 知识拓展---冲日 2025年6月，中国科学院云南天文台领衔的国际团队在《自然·天文》杂志发表了这项发现——Kepler-725c。以下信息来源于公开发表的科学数据。 1.冲日:是指由于地外行星运行到太阳和地球的延长线上，地球处在太阳与行星中间，三者几乎成一条直线。 排位:太阳→地球→地外行星 33 知识拓展---日食、月食 2025年6月，中国科学院云南天文台领衔的国际团队在《自然·天文》杂志发表了这项发现——Kepler-725c。以下信息来源于公开发表的科学数据。 排位:太阳→月球→地球 ①日食:是指月球运行到太阳与地球之间，三者近乎一条线，月球遮挡住射向地球的太阳光，形成日食，一般发生在新月(初一)。 ②月食:是指地球运行到太阳与月球之间，三者近乎一条直线，月球进入到地球的影子中，形成月食，一般发生在满月(十五，十六)。 排位:太阳→地球→月球 34 对点训练 2025年6月，中国科学院云南天文台领衔的国际团队在《自然·天文》杂志发表了这项发现——Kepler-725c。以下信息来源于公开发表的科学数据。 日日凌是指卫星通讯信号受到太阳强大辐射干扰的自然现象。2021年9月下旬开始，受到日凌现象的影响，“祝融号”火星车与地球间的通信出现不稳定甚至中断，“祝融号”进入约一个月的“休假”期。10月下旬，火星车已恢复与地的通信，继续开展火星地面勘探工作。据此完成下面小题。 (1)日凌期间，火星、地球和太阳三者的位置最有可能是 根据材料，日凌是指卫星通讯信号受到太阳强大辐射干扰的自然现象。A图中地球和火星在太阳的同一侧，地球会挡住太阳的一部分辐射，此时受到太阳辐射干扰较小，A错误，BD图中火星比地球距离太阳更近，根据八大行星距离太阳的远近，BD错误，C图中火星与地球分别位于太阳的两侧，有可能“祝融号”火星车会受到太阳强大辐射干扰，C正确，所以选C。 35 2020年12月17日1时59分，“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，历时23天的探月工程“嫦娥五号”任务取得圆满成功。据此完成1～2题。 1．下列状态中的“嫦娥五号”，属于天体的是(　　) A．等待发射的“嫦娥五号” B．奔月过程中的“嫦娥五号” C．月球上采样的“嫦娥五号” D．着陆后的“嫦娥五号”返回器 2．“嫦娥五号”所处的最低级别的天体系统为(　　) A．太阳系 B．地月系 C．河外星系 D．可观测宇宙 B B 课堂巩固 36 UFO全称为不明飞行物，也称飞碟，是指不明来历、不明空间、不明结构、不明性质，但又飘浮、飞行在空中的物体。一些人相信它是来自其他行星的太空船，有些人则认为它并非天外来客。据此完成3～4题。 3．如果这种现象属实的话，就说明太阳系之外存在有高级生命现象的星球，该星球(　　) A．温度变化幅度很大 B．体积和质量类似天王星 C．近邻行星各行其道，互不干扰 D．距离其最近的恒星发出的光照较暗 C 37 图甲中虚线箭头表示天体的运动方向。读图，完成下面小题。 4．图甲中最高一级天体系统的中心天体是(　　) A．天体1 B．天体2 C．天体3 D．天体4 A 38 活动:观察月相 月相：月亮盈亏变化而出现的各种形状。 月相变化 月球公转、自转的方向和周期完全一样，总是以一面对着地球。月球本身不发光，我们看到的月光是月球反射的太阳光；月球留给人们最深的印象是月亮的盈亏变化。 0:00 12:00 3:00 6:00 9:00 21:00 18:00 15:00 初七、初八 二十二、二十三 上弦月 下弦月 十五、 十六 初一 满月 （望） 新月 （朔） 蛾眉月 蛾眉月 凸月 凸月 东 东 太阳光 新 月 （朔） 娥眉月 上弦月 满月 （望） 凸月 凸月 下弦月 娥眉月 初一 初七、八 十五 十六 廿二、廿三 上弦月,在上半月,上半夜出现出现在西边天空,月面朝西 下弦月,在下半月,下半夜出现出现在东边天空,月面朝东 “上上西西” “下下东东” Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $