人教版 (2019)必修 第一册地球的宇宙环境导学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册地球的宇宙环境导学案，共26页。学案主要包含了天体，天体系统，生命存在条件的分析思路等内容，欢迎下载使用。

一、天体
1.概念:宇宙中①物质存在的形式,包括天然天体与②人造天体。
2.天然天体的类型及特点
二、天体系统
1.概念:宇宙中运动的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
2.天体系统的层次(填图中名称)
3.太阳系由哪些天体组成?为什么太阳是太阳系的中心天体?
太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等组成。太阳质量占整个太阳系质量的99.86%,并以其强大的引力,约束着其他天体按照一定的轨道绕它运转。
判断下列说法的正误。
1.停留在发射场的航天飞机属于人造天体。(×)
2.同级别天体系统的空间范围一定相等。(×)
3.可观测宇宙包括银河系和现阶段能观测到的河外星系。(√)
探究活动 天体与天体系统
读材料,探究下列问题。
电影《流浪地球》的剧情设定在2075年,讲述了太阳即将毁灭,太阳系已经不适合人类生存。面对绝境,人类开启了“流浪地球”计划……最终通过引爆木星大气层,利用爆炸产生的冲击波推动地球成功逃逸,并把地球带往新的家园,那就是4.22光年外的比邻星系,比邻星处于一个由三颗类似太阳的恒星组成的天体系统之中。
(1)材料中的地球、木星、太阳、比邻星各属于哪种天体?
(2)比邻星有何特点?
(3)从低到高依次排列地球“流浪”过程中所处的天体系统。
答案 (1)地球和木星为行星;太阳和比邻星为恒星。
(2)由炽热气体组成,是自身能发光的球状或类球状天体。
(3)地月系、太阳系、银河系。
一、天体的判断方法
1.看其是否位于地球大气层之外。例如:宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回到地面就不是天体了。
2.看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的轨道运行。
3.看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。例如:月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
例如:判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
二、天体系统的层次、组成及判断方法
1.层次:天体系统有不同的级别,具体如下图所示
2.各级天体系统的组成
3.天体系统的判断
(1)天体之间能否构成天体系统
必须同时具备两个条件,即“二要”:一要相互吸引,二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如,月球绕地球运转,构成地月系;北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系,就不能构成天体系统。
(2)天体系统级别的判定
天体系统,尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定天体系统级别的关键。
地理实践力
读图,回答下列问题。
(1)火星探测器在上图所示位置时是否属于天体?着陆时是否属于天体?
(2)图中共包括 级天体系统,其中最高一级天体系统的中心天体是 ,最低一级天体系统的中心天体是 。
答案 (1)火星探测器在图中位置时为火星的卫星,属于天体。在火星表面着陆时,属于火星的附属物,不属于天体。
(2)两 太阳 火星
一、太阳系
1.八颗行星
2.运动特征
二、地球
1.地球的普通性
(1)地球与其他行星相同,都是本身不发光、不透明的近似球状的天体;
(2)运动特征:地球与其他行星公转都具有④同向性、⑤共面性、⑥近圆性的特征;
(3)在距日远近、体积等方面与其他类地行星相似。
2.地球的特殊性——存在生命
(1)外部条件:安全的⑦宇宙环境,稳定的太阳光照。
(2)自身条件
将对应内容用线连起来。
探究活动一 地球的普通性
1.读八大行星主要物理性质比较表和太阳系组成示意图,探究下列问题。
(1)结合表格及所学知识归纳,随着距日距离增加,八大行星的表面温度、公转轨道和周期有何变化?
(2)为什么说地球是一颗普通的行星?
答案 (1)随着距日距离增加,八大行星的表面温度逐渐降低,公转轨道逐渐变长,公转周期逐渐变长。
(2)从行星的物理属性上看,地球是太阳系中一颗普通的行星,具体表现:①本身为不发光、不透明的近似球状的天体;②公转方式与其他行星一致,具有同向性、共面性、近圆性的特征;③在距日远近、体积、平均密度等方面与其他类地行星相似。
探究活动二 地球生命存在的条件
2.读材料,探究下列问题。
“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,下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。图中横坐标表示行星距离恒星的远近,纵坐标表示恒星质量的大小。
(1)“生命宜居带”距恒星的距离与恒星质量有怎样的关系?说明原因。
(2)假如在“生命宜居带”内存在地外生命,其生存的天体应具备哪些外部条件和自身条件?
答案 (1)由图可知,恒星质量越大,“生命宜居带”距离恒星越远。恒星质量越大,其产生的光热越强,“生命宜居带”为具有适宜生命存在的温度条件的区域,故恒星质量越大,“生命宜居带”距离恒星越远。
(2)外部条件:该天体具有稳定的光照条件,处于安全的宇宙环境之中。自身条件:该天体与恒星的距离适中,表面温度适宜;质量、体积适中,存在适合生命生存的大气层;有液态水存在。
一、地球普通性的表现
地球是一颗普通的行星,主要原因在于它与太阳系其他行星在公转运动方式和结构方面具有很大的相似性。
1.公转运动特征
2.结构特征
地球在距日远近、体积等方面与其他类地行星相似。如下图所示:
二、地球存在生命的条件
1.外部条件
2.自身条件
自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
三、生命存在条件的分析思路
此类题目的解答可以通过知识的迁移,类比地球上存在生命的条件来获得分析思路,进而提高答题的准确性。具体分析思路如下:
综合思维
读材料,回答下列问题。
材料 地球与太阳距离适中,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辐射能。整个地球表面平均温度约为15 ℃,适于万物生长,而且能使水在大范围内保持液态,形成水圈。水星和金星距离太阳太近,接收到的太阳辐射能分别为地球的6.7倍和1.9倍,使两者表面温度分别达350 ℃和480 ℃;木星和土星距离太阳又太远,所获太阳辐射能分别为地球的4%和1%,表面温度分别是-150 ℃和-180 ℃,更远的天王星的表面温度则在-200 ℃以下,环境条件十分恶劣。
(1)为什么水星、金星表面温度很高,而天王星、海王星表面温度很低?
(2)阅读材料,地球在太阳系中独特的优越条件是什么?
(3)地球上能够存在生命,除了材料中提到的条件外,还具备哪些条件?
答案 (1)主要和它们与太阳的距离有关。水星、金星距太阳近,接受的太阳辐射能多,所以温度高;天王星、海王星距太阳过远,接受的太阳辐射能少,所以温度低。
(2)日地距离适中,具有适宜的温度,存在液态水。
(3)有供动植物呼吸的大气和稳定的宇宙环境。
解析 第(1)题,行星自身不发光发热,表面热量主要来自其绕转的恒星,因此行星与太阳的距离决定了其表面温度高低。第(2)题,读材料可知,地球与太阳的距离适中,使其具有适宜的温度,存在液态水。第(3)题,除光照条件及适宜的温度和液态水外,地球生命存在的条件还包括适合生物生存的大气层和安全稳定的宇宙环境。
太阳系模式图的判读
1.整体太阳系模式图的判读
(1)看组成
按距日远近记忆八颗行星,明确小行星带的位置。
(2)看公转方向
若公转方向为逆时针,说明是从地球北极上空看公转;若公转方向为顺时针,说明是从地球南极上空看公转。
(3)彗星彗尾指向和长短的判定
彗星的主要构成物质是冰物质,当彗星接近太阳时,彗核中的冰物质升华,形成云雾状的彗发,彗发中的气体和尘埃,通常在背向太阳的一面形成一条很长的扫帚状的彗尾。彗尾的长短与距太阳远近有关,距太阳越近,彗尾越长,距太阳越远,彗尾越短。
(4)看运动特征
即八颗行星公转运动的同向性、近圆性和共面性。
(5)看结构特征
八颗行星按体积、质量、距日远近等分为类地行星、巨行星和远日行星。
(6)看生命存在的条件
①安全的宇宙环境。
②有适宜的温度。
③有适合生物生存的大气。
④有液态的水。
2.局部太阳系模式图的判读
(1)看公转轨道弯曲方向:由图可知太阳位于图的右侧。
(2)看行星名称:如图所示中间为地球,其右侧为金星,左侧为火星。
读某个时刻太阳系局部示意图,完成下面两题。
1.关于图中四个天体的说法,正确的是 ( )
A.这四个天体的级别相同
B.小行星带位于M星轨道和木星轨道之间
C.此刻地球上可能会出现日食现象
D.地球是太阳系的中心天体
答案 B 从图中四个天体的轨道位置可以判断,M为火星。地球、火星、木星属于行星,月球属于卫星,级别不同。小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。月球运行到地球和太阳之间时可能会出现日食,图示位置不会。太阳是太阳系的中心天体。
2.有人想了解M星球上是否有生物存在,你认为他必须要了解下列信息中的哪些信息( )
①M星球上是否有火山活动
②M星球上是否有水
③M星球上是否有适合生物呼吸的大气
④M星球上的温度是否适宜
⑤M星球是否围绕太阳公转
A.②③④B.①②③④⑤
C.①②③D.②③④⑤
答案 A 行星存在生命的自身条件包括适宜的温度、适合生物呼吸的大气和存在液态水,①⑤错。
月相观测的实验报告
班级: 观测时刻:
天文观测场地选择的要求
1.选择一个开阔的场地,如运动场,使能看到的天区达到最大。如果住在高楼林立的居民区内,在楼下随便找个地方是绝对不能观测的。
2.要注意气流的影响。若在建筑物附近观测,应特别注意要避开开着的窗户,因为在开着的窗户附近,很容易产生复杂的气流,以致影响观测效果。此外,还应该尽量避免直接在水泥地面上观测,因为水泥的比热容(降低同样温度放出热量的多少)很小,所以在夜间温度会下降很快,也会造成气流变化。草地比水泥地面好得多,有条件的话,最好选择在草地上观测,因为草地含有大量水分,比热容较大,不易引起气流的剧烈变化。目前,许多天文台都建在海边或海岛上,也是这个原因。
3.灯光也是一个不可忽视的问题。随着经济的发展,城市的灯光越来越多,天空被照得越来越亮,而且许多灯都是彻夜不关的,这对天文观测造成了极大的影响,我们在观测时应主动避开灯光。
1.我国古代牛郎织女、嫦娥奔月的故事中涉及的天体分别属于 ( )
A.恒星、卫星B.星云、行星
C.恒星、行星D.星云、卫星
答案 A 牛郎织女涉及的是牛郎星、织女星,它们自身可以发光、发热,是恒星;月球是地球的卫星。

读下图,回答下面三题。
2.下列叙述正确的是( )
①d是人类可观测宇宙
②水星所在的最低一级天体系统是a
③由b系统示意图可知,地球所处的宇宙环境是安全的
④北极星与c是同一恒星系统
A.①②B.③④C.①③D.②④
答案 C 读图可知,图中d表示目前人类已经观测到的宇宙范围。图中a为银河系,b为太阳系,c为地月系。水星属于太阳系,北极星为恒星。
3.关于b的叙述正确的是( )
A.中心天体是地球
B.哈雷彗星处在b系统
C.狮子座流星雨现象不会在b系统出现
D.b系统中除c星球外还有存在生命的行星
答案 B b为太阳系,其中心天体为太阳,该系统中只有地球上存在生命。
4.下列同时包含太阳和地球的天体系统中,级别最高的和级别最低的分别是( )
A.a和bB.d和b
C.b和cD.(d-a)和b
答案 B 同时包含太阳和地球的天体系统中级别最高的为总星系,级别最低的为太阳系。
下图为太阳系部分示意图,M为太阳系八大行星之一。读图回答下面两题。
5.图中的M天体可能是( )
A.月球或水星B.水星或金星
C.金星或木星D.火星或土星
答案 B 天体M公转轨道位于太阳和地球之间,依据八大行星距太阳的远近关系可以判断,可能是水星或金星,所以B正确。
6.与地球相比,天体M没有生命存在的根本原因是( )
①没有适合生物呼吸的大气和液态水
②没有坚硬的地表
③距日较近,表面温度较高
④体积和质量很小
A.①②B.③④C.①③D.②④
答案 C 与地球相比,天体M没有生命存在的根本原因是没有适合生物呼吸的大气和液态水,距日较近,表面温度较高,所以C正确。
由于无法与探测器取得联系,美国国家航空航天局于2019年2月13日正式宣布运作了15年的“机遇号”火星探测器任务结束。据此完成下面两题。
7.火星所属的天体类型是( )
A.恒星B.行星C.卫星D.彗星
答案 B 火星是围绕太阳运转的八大行星之一。
8.火星表面平均温度低于地球的主要原因是( )
A.距离太阳比地球远B.火星表面无大气
C.火星质量、体积小D.火星运动周期长
答案 A 火星比地球距太阳更远,接受的太阳辐射量比地球少,因此温度比地球低。
读火星、木星、天王星数据比较表(以地球数据为1),回答下面两题。
9.地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是( )
A.地球B.火星C.木星D.天王星
答案 A 密度等于质量与体积之比,结合表中数据可知,四行星中密度最大的是地球。
10.火星与地球最相近的是( )
A.质量B.体积
C.自转周期D.公转周期
答案 C 由表中数据可知,火星与地球最相近的是自转周期。
11.下图是“太阳系的局部示意图”。读图回答下列问题。
(1)写出图中序号代表的行星:① ;② ;③ ;④ ;⑤ 。
(2)图中与金星距离最近的行星是( )
A.① B.② C.③ D.④
(3)图中有生命存在的星球是 (填序号),试分析该星球存在生命的主要条件。
答案 (1)地球 火星 木星 土星 金星
(2)A
(3)① 具有稳定的太阳光照和安全的宇宙环境;具有适宜的温度、适合生物呼吸的大气和液态水等生命活动所需要的条件。
解析 解答此题的关键是正确判断小行星带在太阳系中的位置。小行星带分布于火星公转轨道和木星公转轨道之间,因此,②为火星、③为木星,则①为地球、④为土星、⑤为金星。金星与地球相邻,地球是图中离金星最近的行星。太阳系中唯一有生命存在的星球是地球。
12.坦普尔·塔特尔彗星尾巴留下的碎屑物质与地球大气摩擦形成了著名的狮子座流星雨。该现象涉及的主要天体是 ( )
A.恒星、卫星、星云
B.彗星、流星体、行星
C.恒星、流星体、卫星
D.彗星、星云、行星
答案 B 根据题干可知,碎屑物质来自彗星,其在宇宙空间形成流星体,与地球大气摩擦涉及行星。
月球、金星、木星按照各自的轨道不停地运动,有时会形成“双星拱月”的形态,远看犹如一张笑脸。读图完成下面两题。
13.图中奇观形成时,太阳、地球、月球、金星、木星位置大致符合下图中的( )
答案 B 由地球的位置可判断金星和木星的位置,只有B图中金星和木星的位置正确。
14.下列叙述正确的有( )
①“双星拱月”是金星、木星在不同平面上围绕太阳公转所致
②金星、木星自身都不发光
③金星离地球较近,木星体积较地球大
④“双星拱月”是金星、木星在同一平面上围绕太阳公转速度不同所致
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
答案 B 在太阳系中,行星公转具有近圆性、同向性、共面性的特点,由于各行星公转速度不同,可能组成不同的图案;金星离地球较近,木星体积较地球大;金星和木星等行星自身都不发光。
火星表面是一个空气稀薄且干燥、寒冷的沙漠世界,太阳风可能是导致火星大气稀薄的“罪魁祸首”。下图为美国国家航空航天局公布的“太阳风加速火星大气离子逃逸示意图”。据此完成下题。
15.地球上的大气没有被太阳风“剥夺”,主要是因为地球( )
A.与太阳距离更远
B.公转速度较慢
C.表面温度较低
D.体积和质量更大
答案 D 相对于火星而言,地球的质量和体积更大,吸引大气的能力更强,减弱了太阳风对地球大气离子的“剥夺”。
16.读“太阳系示意图”(C、E之间为小行星带),完成下列问题。
(1)在A、C、D、E、F五颗行星中,体积最大的星球对应的字母是 ,没有发现卫星的星球对应的字母是 、 。
(2)图中扁长椭圆轨道是彗星轨道,请在B处画出彗尾方向,画出C天体绕日公转方向。
(3)地球是太阳系中唯一存在生命的天体,地球上存在生命的外部和自身条件有哪些?
答案 (1)E D F
(2)画图略(彗尾背向太阳,C公转方向为逆时针)。
(3)①太阳光照稳定;太阳系内大小行星各行其道,互不干扰,宇宙环境安全。②日地距离适中,地球表面温度适中,有液态水存在;地球质量、体积适中,地球外包围着适合生物呼吸的大气层;地球运动周期适中,温度变化幅度小。
解析 (1)图示是太阳系示意图,从相对位置可知D是水星,F是金星,A是地球,C是火星,E是木星,B是彗星。八大行星中,体积最大的是木星,没有发现卫星的是水星和金星。(2)彗尾背向太阳。太阳系所有行星的公转方向都是自西向东,在此图中应是逆时针方向。(3)地球上存在生命的外部条件是有安全稳定的宇宙环境和稳定的光照条件。自身条件是日地距离适中,温度适中,有液态水存在;地球质量、体积适中,地球外包围着大气层;地球运动周期适中,温度变化幅度小。课标解读
课程标准
学习目标
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
1.说明天体的主要类型和天体系统的层次,描述地球所处的宇宙环境。
2.了解太阳系的组成,运用资料说明地球是一颗既普通又特殊的行星。
3.了解观测宇宙的工具,开展简单的宇宙观测活动。
学习任务一 地球在宇宙中的位置
类型
主要特点
观测现象
恒星
由③炽热气体组成,自身发光的球状或类球状天体
明亮闪烁
④星云
由气体和尘埃组成的云雾状天体,主要物质为氢
轮廓模糊
行星
在椭圆轨道上绕⑤恒星运行,质量较恒星小,本身不发光
相对于星空背景,
有明显位置移动
卫星
环绕⑥行星运行,大小差别很大
移动,月相有圆缺变化
⑦彗星
在扁长轨道上绕太阳运行,体积大,质量小,呈云雾状
拖着长尾巴
⑧流星体
太阳系中运行于行星际空间的大大小小的尘粒和固体块
一闪即逝
星际物质
宇宙间极其稀薄的⑨气体、⑩尘埃
肉眼看不见
天体系统
组成
其他
可观测
宇宙
银河系与现阶段所能观测到的河外星系
目前所知的最高一级天体系统,是天文学家所说的可见宇宙
河外星系
银河系之外与银河系相类似的天体系统
银河系和河外星系都是星系
银河系
太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统
银河系的直径约10万光年,太阳与银河系中心的距离大约为2.6万光年
太阳系
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等组成,太阳的质量约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
地月系
地球和月球
地球是地月系的中心天体,月球是地球唯一的天然卫星,也是距离地球最近的天然天体。地月距离约为38.4万千米
解析 第(1)题,火星探测器在太空中运行时是天体,着陆时就不是天体了。第(2)题,火星与环绕其运行的人造卫星组成行星系统,而火星环绕太阳运行,属于太阳系。
学习任务二 行星地球
行星
质量(地球为1)
体积(地球为1)
平均密度(g/cm3)
公转周期
自转周期
类地
行星
水星
金星
地球
火星
0.05
0.82
1.00
0.11
0.056
0.856
1.000
0.150
5.46
5.26
5.52
3.96
87.9d
224.7d
1a
1.9a
58.6d
243d
23h56min
24h37min
巨行
星
木星
土星
317.94
95.18
1 316
745
1.33
0.70
11.8a
29.5a
9h50min
10h14min
远日
行星
天王星
海王星
14.63
17.22
65.2
57.1
1.24
1.66
84.0a
164.8a
约17h
约16h
日期
初
一
初
二
初
三
初
四
初
五
初
六
初
七
初
八
初
九
初
十
月亮水平方位
月亮高度角
月亮形状
日期
十
一
十
二
十
三
十
四
十
五
十
六
十
七
十
八
十
九
二
十
月亮水平方位
月亮高度角
月亮形状
日期
廿
一
廿
二
廿
三
廿
四
廿
五
廿
六
廿
七
廿
八
廿
九
三
十
月亮水平方位
月亮高度角
月亮形状
总
结
月亮的
位置逐
日变化
月亮的
形状逐
日变化
——————————————课时达标训练—————————————
质量
体积
公转周期
自转周期
火星
0.11
0.15
1.90
1.03
木星
317.94
1 316.00
11.80
0.40
天王星
14.63
65.20
84.00
0.70