2020-2021學年高一地理新教材魯教版必修第一冊學案：第一單元 第一節(jié) 第一課時 宇宙與地球 Word版含解析

1、第一單元從宇宙看地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境第一課時宇宙與地球【熱點鏈接】2020年3月10日，我國首次火星探測任務無線聯試在北京航天飛行控制中心圓滿完成。這次試驗充分驗證了探測器與地面系統的接口匹配性和一致性，為中國飛船登陸火星打下了堅實基礎。按照科學家的測算，每隔約26個月，會有一段時間是發(fā)射火星探測器的最佳窗口期。決定最佳窗口期的關鍵因素是什么？提示火星與地球的位置關系。地球和火星繞日公轉，每隔約26個月，地球會運行到距火星最近的位置，此時是發(fā)射火星探測器的最佳窗口期。課程標準學業(yè)質量標準核心素養(yǎng)定位運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境。水平1：通過觀察影像資料，辨認主要天體類型；通過地理資料，

2、歸納地球的普通性和特殊性的含義。水平2：通過圖表資料，歸納主要天體的特征，說明天體系統的層級關系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星運動特征和結構特征。水平3：通過圖表資料，判斷天體類型，描述天體特征，繪制天體系統層次圖，分析說明宇宙探索的意義。水平4：通過圖表資料，探討存在生命的地理條件，探討行星運動特征的形成機制。人地協調觀：通過探討地球的宇宙環(huán)境對人類活動的影響，結合宇宙垃圾的危害，指出合理開發(fā)利用宇宙資源的途徑，樹立節(jié)約資源、保護環(huán)境的觀念。綜合思維：分析行星運動特征，探討存在生命的條件。區(qū)域認知：運用地理位置的理論，描述地球在宇宙中的位置。地理實踐力：觀察星空，辨認主要天體，說明其

3、所屬的天體系統。一宇宙1.宇宙的概念：宇宙是時間和空間的統一體，是運動、發(fā)展和變化著的物質世界。2宇宙的特征(1)宇宙的物質性特征天體宇宙是由各種天體組成的物質世界，主要有星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星體、星際物質等。最基本的天體是星云和恒星。(2)宇宙的運動性特征天體系統天體之間的相互吸引和相互繞轉，構成不同級別的天體系統。目前，人類所認識到的最高級別的天體系統叫可觀測宇宙，也是目前人類已知的宇宙范圍。1判斷正誤。(1)光年是長度單位。()(2)天體系統的層次，由高到低排列是太陽系銀河系地月系可觀測宇宙。()2我國古代牛郎織女、嫦娥奔月的故事中涉及的天體分別屬于()a恒星、衛(wèi)星 b星云、

4、行星c恒星、行星 d星云、衛(wèi)星答案a解析牛郎星和織女星是恒星，月球是地球的衛(wèi)星。3地球大氣層中飛行的飛機是天體嗎？航天飛機呢？提示大氣層中飛行的飛機不是天體，航天飛機是天體。二地球1.普通性(1)從運動特征看，與其他七大行星相似。(2)從結構特征看，與水星、金星、火星相似，均屬類地行星。2特殊性有生命存在(1)外部條件大小行星各行其道，互不干擾，處于安全的宇宙環(huán)境中。光照條件穩(wěn)定。(2)自身條件日地距離適中，使地表有適宜的溫度范圍。有適中的體積和質量，使地球上有恰到好處的大氣厚度和大氣成分。有充足的水分。自轉、公轉周期適中，使地表溫度日變化和年變化幅度小，利于生物生長發(fā)育。1.判斷正誤。(1)

5、水星和金星表面溫度很高，而天王星、海王星表面溫度很低，主要取決于它們與太陽的距離。()(2)地球上形成大氣層與地球體積和質量適中有關。()2地球是太陽系中一顆特殊的行星，主要體現在()a是太陽系中體積、質量最大的行星b是八顆行星中質量最小的行星c既有自轉運動，又有公轉運動d是太陽系中唯一存在生命的星球答案d解析就目前所知，地球是太陽系中唯一有生命存在的行星。3請從運行方向、軌道平面和運動軌跡等方面來描述八顆行星繞日公轉的特征，并從八顆行星的運行特征分析地球所處的星際空間是否穩(wěn)定安全？提示它們均繞日公轉，具有共面性、同向性和近圓性的特征。八顆行星幾乎都在同一個平面上沿著各自的橢圓形公轉軌道和相同

6、的方向圍繞太陽運行，互不干擾，故地球所處的行星際空間安全穩(wěn)定，有利于地球上生命的演化和發(fā)展。主題探究宇宙材料一北京時間2020年6月23日9時43分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統第55顆導航衛(wèi)星，至此，我國北斗三號最后一顆全球組網衛(wèi)星順利升空，進入預定軌道。下圖為北斗系統第55顆導航衛(wèi)星發(fā)射景觀圖。材料二下圖為天體系統示意圖。據此探究下列問題：(1)圖片中的北斗導航衛(wèi)星是否屬于天體？請說出判斷依據。(2)進入預定軌道的北斗導航衛(wèi)星將和哪個天體組成天體系統，與該天體系統同級的天體系統名稱是什么？(3)判斷材料二中四個天體系統名稱。成果展示(1)不屬于。北斗導航衛(wèi)星

7、沒有進入宇宙空間，還是地球的附屬物，不是宇宙間的物質。(2)地球。地月系。(3)甲可觀測宇宙，乙銀河系，丙太陽系，丁地月系。1天體的判斷(1)判斷天體一看位置：它是不是位于地球的大氣層之外，獨立存在于宇宙中。進入大氣層、落回地球、地表的物體不是天體。二看實質：它是不是宇宙間的物質，一些自然現象不屬于天體。三看運轉：它是否在一定的軌道上獨自運動，依附在天體上運行的物質不屬于天體。例如，判斷流星體、流星現象與隕星是否屬于天體。(2)判斷天體類型據天體的結構特征和運動特征判斷天體類型。2天體系統的層次與判斷(1)天體系統的判斷判斷天體系統的條件：相互吸引、相互繞轉。如地球和月球構成天體系統，北斗七星

8、沒有構成天體系統。(2)天體系統的層次基本方法：據中心天體和繞轉特征判斷。北京時間2020年1月16日11時02分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用快舟一號甲運載火箭，成功將第一顆5g衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。2月16日，衛(wèi)星通信測試成功。下圖為5g衛(wèi)星模擬圖。據此完成(1)(2)題。(1)屬于天體的是()a進入軌道的5g衛(wèi)星 b分離后的火箭c發(fā)射前的5g衛(wèi)星 d分離前的火箭(2)與圖示天體系統級別相同的是()a地月系 b太陽系c銀河系 d可觀測宇宙天體和天體系統的分析思路類題透析思路點撥天體的判斷天體是宇宙間物質的存在方式，附著于某天體的物體不屬于天體。進入軌道的5g衛(wèi)星屬于天體。天體系

9、統的判斷根據中心天體和繞轉特點判斷。圖示天體系統的中心天體為地球，與其級別相同的天體系統為地月系。答案(1)a(2)a主題探究地球2019年11月18日，美國研究人員在英國自然天文學雜志上發(fā)表報告稱，首次在木星衛(wèi)星木衛(wèi)二的大氣中檢測到水，為木衛(wèi)二冰面數英里之下可能存在海洋提供了證據。右圖為木衛(wèi)二模擬圖。據此探究下列問題：(1)為什么要證實木衛(wèi)二上存在海洋？(2)與地球相比，木衛(wèi)二存在生命的不利條件是什么？(3)試比較木星、地球的結構特征。成果展示(1)木衛(wèi)二存在生命需要具備與地球相似的條件，包括溫度、大氣、液態(tài)水等。如果木衛(wèi)二上存在海洋，則具備了存在生命的條件之一。(2)木衛(wèi)二距太陽較遠，表面

10、溫度低；木衛(wèi)二體積、質量較小，大氣層稀薄。(3)木星屬于巨行星，距太陽距離遠，體積和質量大，密度小；地球屬于類地行星，體積和質量小，密度大。1普通性的判斷據運動特征和結構特征判斷(1)運動特征(2)結構特征地球在距日遠近、質量、體積、密度、自轉和公轉周期、表面溫度等方面與類地行星相似。如下圖所示：2地球的特殊性存在生命的行星(1)地球存在生命的外部條件外部條件主要是針對地球所在天體系統的宇宙環(huán)境而言。(2)地球存在生命的自身條件自身條件主要是指適宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。據天文學家推算，2020年有多次行星沖日天文奇觀。如7月14日木星沖日，7月21日土星沖日，10月

11、14日火星沖日。下圖為火星沖日形成示意圖。據此完成(1)(2)題。(1)“火星沖日”時，太陽、地球、火星出現了圖示位置特征，體現了太陽系行星運動的()a同向性 b近圓性c共面性 d連續(xù)性(2)火星雖然有適合生命存在的物質，但目前仍然沒有發(fā)現生命存在，其原因最可能是()a火星體積密度較小 b火星上沒有液態(tài)水c火星表面溫度高 d火星上沒有大氣地球的普通性和特殊性的分析思路類題透析思路點撥普通性結構特征：八大行星分為類地行星、巨行星和遠日行星；運動特征：行星運動具有共面性、近圓性和同向性。圖示火星和地球與太陽位于同一條直線上，體現了行星運動的共面性。特殊性存在生命的條件包括安全的宇宙環(huán)境和適宜的自身

12、條件(溫度、液態(tài)水和大氣)。與地球相比，火星表面溫度低，大氣稀薄，無液態(tài)水。答案(1)c(2)b教材活動巧點撥教材第2頁問題思路點撥目前，火星上還沒有發(fā)現生命。與地球相比，火星的某些條件可能適宜部分生命的生存，但尚不適宜人類的生存。教材第10頁活動思路點撥1.地球的物理性質是指地球的質量、體積、公轉和自轉周期、表面大氣平均溫度。日地距離適中、公轉和自轉周期決定了地球表面有適宜的溫度；體積和質量適中決定了地球有大氣層，且形成了適宜生命存在的大氣環(huán)境；適宜的溫度條件使地球有液態(tài)水存在。2火星表面溫度較低，與地球表面溫度相差較小，適合地球上部分生命的生存；火星的自轉周期、公轉周期與地球相差不大，溫差

13、并不大，也適合部分生命的存在；火星上大氣稀薄，大氣成分與地球差異較大，可能適合地球上個別生命的生存；火星上沒有發(fā)現液態(tài)水，不適合生命的生存，研究發(fā)現，火星上存在水體的遺跡，說明火星上曾經有水體?；鹦巧显浛赡苡猩嬖?，目前的火星條件經過改造，適合部分生命的生存。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1人地協調觀與區(qū)域認知宜居帶是指一顆恒星周圍適宜生命存在的理想區(qū)域，如圖陰影區(qū)域為太陽系的宜居帶分布圖。據此完成13題。1位于太陽系宜居帶的星球除地球外還有()a火星 b木星c金星 d水星答案a解析讀圖，根據太陽系行星分布規(guī)律，位于太陽系宜居帶的星球，除地球外還有火星，a項正確。2圖中宜居帶理想區(qū)域確定的主要依據

14、是()a大氣條件 b生物條件c水分條件 d溫度條件答案d解析圖中宜居帶理想區(qū)域確定的主要依據是與太陽距離適中，有適宜的溫度條件，d項正確。3下列天體系統中，不包括地球的是()a銀河系 b可觀測宇宙c太陽系 d河外星系答案d解析河外星系與銀河系處于同一級別，地月系屬于太陽系，太陽系屬于銀河系；河外星系中不包括地球，d項正確。素養(yǎng)提升2綜合思維軌道傾角是指其他行星公轉軌道面與地球公轉軌道面的夾角。偏心率是橢圓焦點到中心的距離與橢圓半長軸之比，它決定橢圓的形狀。下圖為行星繞日軌道傾角與偏心率曲線圖。據此回答12題。1軌道傾角和偏心率最大的是()a水星 b土星c天王星 d海王星答案a解析據圖中曲線可知

15、，水星的軌道傾角和偏心率最大。2根據曲線a、b可知，行星繞日運動具有的特征是()a共面性，同向性 b近圓性，特殊性c同向性，近圓性 d共面性，近圓性答案d解析據圖中曲線a、b可知，太陽系八大行星的軌道傾角不大，說明共面性；偏心率不大，說明近圓性。素養(yǎng)提升3地理實踐力1夜晚星空的觀察，尋找星空中的五大行星、北斗七星和北極星，描述其在星空中的位置特征，說出北斗七星斗柄朝向特點。2通過網絡查找哈雷彗星資料，判斷下次回歸地球的時間。3關注中國航天發(fā)射大事，說明與之相聯系的天體和天體系統。時間：45分鐘滿分：100分探究點題號宇宙1，2，4，6，7，8，9，13，14(3)地球3，5，10，11，12，

16、14(1)(2)(4)一、選擇題(共12小題，每小題4分，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求)“鵲橋”中繼星是中國發(fā)射的首顆月球中繼星，始終定位于月球背面6.5萬千米處的地月引力平衡點l2點(下圖)。據此完成13題。1(區(qū)域認知)關于“鵲橋”中繼星的空間運行狀態(tài)的說法，正確的是()a繞l2點運動 b繞月球運動c繞地球運動 d沒有運動答案c解析根據材料可知，“鵲橋”中繼星始終定位于月球背面6.5萬千米處的地月引力平衡點l2點，則其相對于月球為靜止的天體，所以與月球一樣都圍繞地球公轉，c項正確。2(綜合思維)與地球表面相比，月球表面布滿隕石坑，主要原因是()a月球引力比地球大 b月球表面不是

17、固態(tài)c月球表面沒有水體 d月球沒有大氣保護答案d解析月球表面沒有大氣層保護，外來的隕石可以直接撞擊到月球的表面，使月球表面布滿隕石坑，d項正確。3(綜合思維)與月球相比，地球的特殊性在于()a體積質量大 b繞太陽運動c存在生命現象 d有固體表面答案c解析與月球相比，地球的特殊性在于存在生命現象。2016年9月25日，有著“超級天眼”之稱的全球最大球面射電望遠鏡在貴州平塘的喀斯特洼坑大窩凼中落成啟用(見圖)?！疤煅邸碧綔y范圍可達到目前人類可知的宇宙邊緣，對探索地外文明具有重要意義。據此完成45題。4(區(qū)域認知)該望遠鏡可探測到的最高級別天體系統為()a可觀測宇宙 b銀河系c河外星系 d太陽系答案

18、a解析可觀測宇宙又叫可見宇宙，該望遠鏡可探測到的最高級別天體系統為可觀測宇宙，a項正確；其他天體系統范圍小，屬于可觀測宇宙的一部分，b、c、d三項錯誤。5(人地協調觀)科學家們一直致力于在宇宙中尋找與地球相似的天體，適合生命存在的條件是()有適合生物呼吸的大氣體積和質量適宜有晝夜更替現象距恒星近，表面溫度高有液態(tài)水a bc d答案d解析有適合生物呼吸的大氣利于生物生存，正確；體積和質量適宜，有利于形成適宜的大氣，正確；行星類天體都有晝夜更替現象，錯誤；適宜的溫度有利于生命的存在，錯誤；液態(tài)水利于生命生存，正確。科幻小說三體中虛構的三體外星文明來自半人馬座阿爾法星系。半人馬座阿爾法星系是距離太陽

19、系最近的恒星系統。據此完成67題。6(區(qū)域認知)半人馬座阿爾法星系屬于()a地月系 b太陽系c銀河系 d河外星系答案c解析讀材料分析可知，半人馬座阿爾法星系是距離太陽系最近的恒星系統，故半人馬座阿爾法星系屬于銀河系，故選c項。7(地理實踐力)三體人乘坐飛船從半人馬座阿爾法星系到達地球，所經過的天體系統級別最低的是()a地月系 b太陽系c銀河系 d可觀測宇宙答案a解析飛船從半人馬座阿爾法星系到達地球，首先進入太陽系，再進入地月系，最后到達地球，地月系的級別最低。2017年10月19日，人類首次在太陽系內發(fā)現一個來自太陽系外的天體，被命名為“oumuamua”(奧陌陌)?！皧W陌陌”由巖石或金屬構成

20、，天文學家推斷其可能來自距離地球大約163277光年的恒星團。2018年7月，奧陌陌正在加速離開太陽系。下圖是該天體穿過太陽系軌道示意圖。據此完成89題。8(區(qū)域認知)圖中最有可能是“奧陌陌”運行軌道的是()a軌道 b軌道c軌道 d軌道答案d解析太陽系中八大行星運行軌道具有共面性特征，圖中只有軌道明顯位于不同平面上，故最有可能是“奧陌陌”運行軌道的是軌道，d項正確。9(綜合思維)從天體類型看，“奧陌陌”最有可能是()a星云 b小行星c衛(wèi)星 d行星際物質答案b解析據材料可知，“奧陌陌”來自距離地球大約163277光年的恒星團，因此“奧陌陌”不會是星云，排除a項；該天體沒有繞固定行星運動，不會是衛(wèi)

21、星，排除c項；該天體由巖石或金屬構成，不會是行星際物質，排除d項；其來自太陽系外的恒星團，最可能為該恒星團的一顆小行星，故b項正確。2019年7月31日，美國國家航空航天局(nasa)在距離地球約31光年的地方，發(fā)現了一顆可能有生命存在的“超級地球”，科學家們把這顆“超級地球”命名為gj357d。gj357d的質量至少是地球的6.1倍，圍繞一顆比太陽小得多的恒星運行，每55.7天運行一周。據此完成1012題。10(區(qū)域認知)“超級地球”與地球都屬于()a地月系 b銀河系c太陽系 d河外星系答案b解析據材料可知，“超級地球”距離地球的距離約31光年，這說明“超級地球”處于銀河系之中，位于太陽系之

22、外，故b項正確。11(綜合思維)與地球相比，gj357d()公轉周期較長大氣層較薄公轉周期較短大氣層較厚a bc d答案b解析與地球相比，gj357d的公轉周期是比較短的，錯誤，正確；由材料信息可知gj357d的體積比地球大得多，其引力較強，圍繞在其周圍的大氣層厚度是比較厚的，錯誤，正確。故b項正確。12(人地協調觀)若gj357d有生命存在，至少還需要滿足的條件是()a與其主恒星距離與日地距離相近b有固體表面c大氣中有豐富的氧氣和二氧化碳d有較豐富水答案d解析“圍繞一顆比太陽小得多的恒星運行”，因而其與恒星的距離比地球近。固體地表、二氧化碳不是存在生命的已知必要條件。結合所學知識可知，水是存

23、在生命的重要條件，若gj357d有生命存在，至少還需要滿足的條件是有較為豐富的水資源，d項正確。二、綜合題(共2小題，共52分)13閱讀圖文材料，回答下列問題。(28分)獵戶座流星雨為世界七大流星雨之一，是由著名的哈雷彗星散布在彗星軌道上的碎片形成的。下圖為哈雷彗星軌道示意圖。(1)上圖中，表示哈雷彗星軌道的是_，判斷依據是什么？(4分)(2)我們再次看到哈雷彗星的時間最可能是_年，用圖中信息說明判斷理由。(6分)(3)有人說，將來獵戶座流星雨可觀賞性會降低，其依據是什么？(6分)(4)流星、流星體是否屬于天體，判斷理由是什么？(6分)(5)推測獵戶座流星雨的成因。(6分)答案(1)a彗星按扁長的軌道繞太陽運行。(2)2062從1948年到1986年，共38年，哈雷彗星在其軌道上運行了半個軌道的距離，說明哈雷彗星的公轉周期為76年，因此，下一次地球上看到哈雷彗星回歸的時間最可能是2062年。(3)彗星由冰、各種氣體和塵埃組成，每次接近太陽，其中的物質會升華而脫離彗星，導致彗星質量、體積變小，所以流星雨會逐漸減少，變得微弱，導致可觀賞性降低。(4)流星不屬于天體，流星體屬于天體。流星是星際物質(流星體)進入