高中地理第1单元从宇宙看地球第1节地球的宇宙环境学案鲁教版必修1

第一节 地球的宇宙环境
学习目标：1.了解天体的主要类型和天体系统的层次。

2.理解太阳辐射和太阳活动对地球的影响。

(重点)3.理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

(重难点
)
一、宇宙
1．宇宙的含义 时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。

2．宇宙的特征
(1)物质性——天体
①含义：宇宙中有多种多样的物质，例如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等，这些物质统称为天体。

②恒星和星云是最基本的天体。

(2)运动性——天体系统 ①形成：天体之间因相互吸引、相互绕转形成的天体系统。

②级别
总星系⎩⎪⎨⎪⎧ 银河系⎩⎨⎧ 太阳系⎩⎪⎨⎪⎧ 地月系其他行星系其他恒星系河外星系
3．人类对宇宙的认识
范围不断扩大，目前已达到150亿光年。

1．概况：是离地球最近的一颗恒星，也是太阳系的中心天体，质量占太阳系总质量的99.86%。

2．太阳系示意图
图中按离太阳由近及远的顺序依次是：a水星、b金星、c地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。

3．太阳辐射
(1)能量来源：太阳核心物质在高温、高压条件下，经核聚变反应产生巨大能量，源源不断地向外辐射。

(2)影响
(1)分布(填图)
(2)重要标志：黑子和耀斑。

(3)周期：约11年。

(4)
三、地球
1．普通性
(1)从运动特征看，与其他七大行星相似。

(2)从结构特征看，与水星、金星、火星相似，均属类地行星。

2．特殊性
(1)表现：目前所能探测到的唯一存在生命的天体。

(2)生命存在条件：
①宇宙环境⎩⎪⎨⎪⎧ 安全：大小行星各行其道，互不干扰稳定：所处的光照条件相对稳定
②自身条件⎩⎪⎨⎪⎧ 日地距离适中：适宜的温度条件使地 球表面的水多以液态存在质量和体积适中：形成包围地球的大气层以氮和氧为主的大气自转和公转周期适中：地球表面温度 的日变化和季节变化幅度都不太大
1．太空中的星星、月球和宇宙飞船都是天体。

( √ ) 提示：星星、月球和宇宙飞船都是宇宙间物质的存在形式。

2．在天空中飞行的飞机是天体。

( × )
提示：在大气层之外的宇宙空间运行的物体才是天体，飞机是在大气层中飞行的，不是天体。

3．剧烈太阳活动产生的太阳风吹袭地球，可能引起卫星导航失效。

( √ )
提示：剧烈的太阳活动产生的太阳风吹袭地球，干扰地球大气层中的电离层，导致无线电短波受到影响，从而使卫星导航失效。

4．地球上存在生命是因为自身适宜的条件和安全稳定的宇宙环境。

( √ )
提示：地球上存在生命是因为有安全的宇宙环境和稳定的太阳光照条件以及适宜的温度、大气及液态水等自身条件。

5．下列不属于天体的是( )
①月球 ②星云 ③天空中飞翔的小鸟 ④待发射的人造卫星
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①④
C [天体是宇宙间物质的存在形式，包括自然天体和人造天体。

月球和星云都属于自然天体；太空中的人造卫星属于人造天体，但若还未发射，应该是地球的一个组成部分，则不属于天体；而天空中飞翔的小鸟也是地球的一个组成部分，不属于天体。

]
新华社分撞向彗星“67P/丘留莫夫—格拉西缅科”表面。

根据欧洲航天局电脑设置，“罗塞塔”将录制自己坠向死亡的过程，传回彗星表面的特定镜头。

“罗塞塔”探测器2004年升空，所携带的“菲莱”着陆器在2014年11月12日成功登陆目标彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”，并从彗星表面获得了第一张照片和宝贵的科学数据。

问题 1 (区域认知)在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体吗？登陆到“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器是天体吗？
提示：在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体。

因为在太空中飞行的“罗塞塔”探测器独立存在于宇宙中，且在独立的轨道上运行。

登陆到“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器不是天体。

因为登陆到“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器，不是独立存在于宇宙中，属于彗星的一部分。

问题2 (综合思维)“罗塞塔”探测器围绕“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星飞行，“罗塞塔”探测器与该彗星构成天体系统吗？
提示：构成天体系统。

因为“罗塞塔”探测器围绕“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星飞行，二者相互吸引，相互绕转，因此构成天体系统。

[归纳总结] 天体及天体系统的判断方法
1．“三看法”判断天体
如图示法判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。

2．“四看法”判断天体系统
一看天体的数量；二看天体之间的距离；三看是否吸引；四看是否绕转。

天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。

天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。

如果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度，就不能构成天体系统。

1．宇宙是由各种形态的物质组成的，是不断运动变化的物质世界。

读图，回答(1)～(3)题。

(1)下列天体类型与其视觉特征对应不正确的是( )
A．恒星——星光闪烁B．行星——一闪即逝
C．星云——轮廓模糊D．彗星——拖着长尾
(2)关于图示天体系统的说法，正确的是( )
A．图示天体系统共有五级
B．图示天体系统中，银河系与河外星系级别相同
C．我国发射的“天宫一号”目标飞行器已经飞出图示最低一级天体系统
D．总星系就是宇宙
(3)以地球为中心天体的天体系统是( )
A．地月系B．太阳系
C．银河系D．宇宙
(1)B(2)B(3)A[第(1)题，行星在以恒星组成的天空背景下有明显的位移现象，流星一闪即逝。

第(2)题，图中共有四级天体系统；河外星系和银河系属于同一级别的天体系统；“天宫一号”目标飞行器没有飞离地月系；我们目前能够观测到的宇宙部分为总星系。

第(3)题，在地月系中，地球拥有整个系统中的大部分质量，因而成为地月系的中心天体。

]
北京时间
望远镜的一项重大发现：天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星开普勒—452b。

该行星位于距离地球1400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。

它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年长15亿岁。

开普勒－452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。

问题1 (综合思维)推测系外行星开普勒—452b可能存在的外部条件有哪些？
提示：安全的宇宙环境和稳定的光照。

问题2 (综合思维)推测系外行星开普勒—452b可能存在的内部条件有哪些？
提示：温度适宜，有供生物呼吸的大气，液态水。

问题3 (区域认知)为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？
提示：①解决昼夜温差大的问题，控制合适的温度；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。

[归纳总结]
1．地球是一颗普通的行星
(1)八大行星绕日公转的运动特征：同向性、共面性、近圆性。

(2)在质量、体积、密度、自转和公转周期、平均密度等结构特征方面与其相邻的行星相似。

2．地球是一颗特殊的行星
地球是目前能探测到的宇宙中唯一有生命的天体。

这是由地球所处的宇宙环境和本身的条件等多种因素决定的，具体分析如下：
“四看法”分析某行星是否有生命物质存在
2．下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。

(“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域)横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的大小，结合下图，回答(1)～(2)题。

(1)在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是( )
A．适合生物生存的温度B．宇宙辐射的强度
C．行星的体积D．适宜呼吸的大气
(2)宜居地带还需要适于生物呼吸的大气层，大气层的存在主要取决于( )
A．日照条件稳定B．日地距离适中
C．地球的体积、质量适中D．有原始海洋
(1)A(2)C[第(1)题，适宜的日地距离使得地球上的温度不因距离太阳过近而太高，也不至于距离太阳太远而过低，正适宜生物生存。

第(2)题，地球上大气的存在和地球的体积质量适中有关，其引力正好吸引住了适合生物生存的大气。

]
区域认知：我国太阳能资源的分布
我国太阳能总辐射资源丰富，总体呈“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。

其中，青藏高原地势高，太阳能最为丰富，四川盆地地势较低，空气湿度大，太阳能资源相对较低(如下图所示)。

影响太阳能分布的主要因素有纬度、地势、气候(降水量)等。

太阳能光热电站(如图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。

据此完成1～2题。

1．我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是( )
A．柴达木盆地B．黄土高原
C．山东半岛D．东南丘陵
2．太阳能光热电站可能会( )
A．提升地表温度B．干扰飞机电子导航
C．误伤途经飞鸟D．提高作物产量
1．A 2.C[第1题，最适宜建太阳能光热电站的地区是太阳能资源丰富的地区。

柴达木盆地位于青藏高原，地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小，全年降水少，光照时间长，太阳能资源丰富；而黄土高原、山东半岛和东南丘陵位于东部季风区，夏秋季节受夏季风影响，阴雨天较多，太阳能资源相对不丰富。

第2题，太阳能光热电站通过反光板聚焦太阳能发电，使部分太阳辐射不能到达地面，会降低地表温度，故A错；反光板的亮光会使过往飞机的驾驶员眼花缭乱，但不会干扰飞机电子导航，故B错；分散的太阳能经过反光板聚焦后会使发电站上空的温度很高，导致过往鸟类被高温灼伤，故C对；太阳能光热电站与农作物产量无相关性，故D错。

]
(教师独具)
1．下列不属于天体的是( )
A．①B．②
C．③ D．④
A[“天宫一号”没有发射到太空中，不能称其为天体，仅属于地球上的物质，只有其在太空中运行时才能称为天体。

图③中“神舟十号”飞船已在太空中运行，因此属于天体。

] 2．下列各图中的大中小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们三者之间关系的是( )
B[地月系属于太阳系，地月系与河外星系之间没有隶属关系。

]
下图为太阳黑子与木星、地球大小的对比图。

据此回答3～4题。

3．关于太阳活动发生圈层及其成因对应正确的是( )
A．黑子——色球层——能量急剧释放
B．耀斑——光球层——能量急剧释放
C．黑子——光球层——温度相对较低
D．耀斑——色球层——温度相对较低
4．太阳黑子强烈爆发可能产生的影响是( )
A．导致全球海平面上升
B．引发严重的低温冻害
C．干扰无线电短波通信
D．形成大范围的雾霾天气
3．C 4.C[第3题，黑子是光球层上常出现的暗黑斑点，耀斑是色球层上突然增大增亮的斑块，是能量的急剧释放。

第4题，黑子爆发，强烈的粒子流进入地球大气层，会扰乱电离层，影响无线电短波通信。

海平面上升是全球气候变暖造成极地冰川融化而产生的，低温冻害是剧烈降温而产生的灾害，雾霾是粉尘排放造成的大气污染。

]
分析下表，回答5～6题。

A．重力加速度大小B．公转周期长短
C．自转周期长短D．表面温度高低
6．人类探测地外文明对火星情有独钟的原因是( )
A．因火星的质量和体积适中，吸引了适合生物呼吸的厚厚大气层
B．因火星与太阳之间的距离适中，火星表面温度适宜，存在稳定的液态水
C．因火星自转产生了昼夜交替现象
D．是八大行星中自然环境与地球最相近的行星
5．C 6.D[第5题，从表格中可看出火星和地球的自转周期接近。

第6题，人类探索地外文明是依据地球拥有生命的条件，火星是太阳系中结构特征和自然环境与地球最相近的行星。

]
(教师独具)
教材P10活动
1．(1)可从以下几个方面分析地球的普通性：①地球与太阳的距离与水星、金星、火星相似；②地球的质量和体积与金星非常相近；③地球的自转周期与火星差异极小，公转周期与金星、火星相似。

(2)可从以下几个方面分析地球的特殊性：①地球表面平均温度与七大行星相比，表现出明显的特殊性，使其有液态水的存在；②其他行星质量、体积过大或过小，使得空气组成成分与地球不同，不利于生命的形成。

2．进行天文现象的观测一般分三步：第一步是观测前的准备工作，要准备好观测用的仪器，记录用的笔、纸、相机等，并设计好观测的步骤、预测观测的结果和可能发生的意外；第二步是选定观测的时间和地点，如要观测星空，为避免人类光源的干扰，最好选在黑暗的旷野进行，并记录好观测的现象和数据；第三步是对观测的结果进行分析，结合有关资料写出观测报告，以适当的形式展示观测成果，如出一期板报或墙报、撰写小论文等。