高中地理必修2第一章問(wèn)題研究火星基地應(yīng)該是什么樣子？-教案高中地理人教新版必修第一冊(cè)

1、教學(xué)內(nèi)容問(wèn)題研究 火星基地應(yīng)該是什么樣子？教學(xué)目標(biāo)區(qū)域認(rèn)知：了解火星表面的自然狀況，探究人類(lèi)定居火星的條件與風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)。綜合思維：應(yīng)用“地球的宇宙環(huán)境”等所學(xué)知識(shí)，結(jié)合“知識(shí)拓展”提供的資料，加深對(duì)“行星地球的特殊性”理解，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識(shí)。地理實(shí)踐力：通過(guò)“設(shè)計(jì)”火星基地，提高查找、收集、分析資料的能力，增強(qiáng)合作意識(shí)，激發(fā)想象力。 教學(xué)重點(diǎn)如何改善火星環(huán)境使之適合人類(lèi)生存。教學(xué)難點(diǎn)如何收集、整理、分析資料，并解決問(wèn)題。教學(xué)準(zhǔn)備課件制作、相關(guān)資料查閱課時(shí)安排1課時(shí)課時(shí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)火星的環(huán)境，設(shè)想火星基地的樣子。教學(xué)過(guò)程圍繞火星基地應(yīng)該是什么樣子，分析思路：火星概況1、火星的探測(cè)利

2、用視頻展示人類(lèi)認(rèn)識(shí)火星的過(guò)程，從最早的肉眼觀察，到利用望遠(yuǎn)鏡觀察，到現(xiàn)在人們已經(jīng)利用航天器到達(dá)火星進(jìn)行觀測(cè)。2021年5月15日天問(wèn)一號(hào)成功著陸火星，祝融號(hào)火星車(chē)對(duì)火星進(jìn)行探測(cè)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿(mǎn)成功?；鹦歉艣r位置：太陽(yáng)系八大行星之一，是太陽(yáng)系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，屬于類(lèi)地行星。數(shù)據(jù)：直徑約為地球的53%，質(zhì)量為地球的11%，表面重力約為地球的2/5。地表成分：火星橘紅色外表是地表的赤鐵礦（氧化鐵）。運(yùn)動(dòng)：自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期均與地球相近，平均火星日為24小時(shí)39分35.244秒，公轉(zhuǎn)一周約為地球公轉(zhuǎn)時(shí)間的兩倍。地表形態(tài)：與地球相比，火星地質(zhì)活動(dòng)較不活躍，地表地貌大部分于遠(yuǎn)

3、古較活躍的時(shí)期形成，有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽(yáng)系第二高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號(hào)峽谷。水與氣候：火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石、隕石遍布且沒(méi)有穩(wěn)定的液態(tài)水體（美國(guó)宇航局公布火星上有少量的水）。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發(fā)生?；鹦莾蓸O皆有水冰與干冰組成的極冠會(huì)隨著季節(jié)消長(zhǎng)。火星的生存環(huán)境結(jié)合之前學(xué)習(xí)的地球存在生命的條件和課本材料，進(jìn)行分析：溫度是否適宜？2、大氣是否適合生物生存？3、有液態(tài)水嗎？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：1、火星上的平均氣溫華氏零下52度，大部分地區(qū)都是四季嚴(yán)寒的狀態(tài)?；鹦潜砻娴钠骄鶞囟仁菙z氏 -62 度的超低溫?；鹦堑淖罡邷?/p>

4、度只有攝氏 21 度，最低溫可以低到攝氏 -128 度。2、有大氣層，但是火星的大氣層極薄，缺乏供人類(lèi)呼吸的氧氣?；鹦堑目諝夥浅Ｏ”?，而且空氣中只有 0.15% 是氧氣，完全無(wú)法讓人類(lèi)正常呼吸（地球空氣中的氧氣有 21%），更糟的是火星的空氣有 96% 都是二氧化碳。還有因?yàn)榛鹦堑目諝馓”?，所以完全無(wú)法隔絕像是紫外線等等會(huì)對(duì)人類(lèi)和動(dòng)植物造成致命傷害的輻射。3、有少量的水，但嚴(yán)寒的氣溫?zé)o法存在液態(tài)水?；鹦潜砻嬖?jīng)有極大片的海洋，但是今日火星上唯一可以算是水的東西，只有在火星兩極出現(xiàn)的冰而已?；鹦巧系膼毫迎h(huán)境：火星上還經(jīng)常有非常嚴(yán)重的超級(jí)大沙塵暴；大風(fēng)也不是人類(lèi)能直接抵抗的；火星上沒(méi)有食物來(lái)源；

5、還需要承受住強(qiáng)烈的宇宙射線。三、火星基地的設(shè)想“綠航星際”：試驗(yàn)平臺(tái)由乘員艙、生物艙、生保艙、資源艙組成。它基于生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)動(dòng)植物培養(yǎng)、廢水廢物處理、大氣調(diào)控等多個(gè)功能單元的協(xié)同匹配，實(shí)現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的高效循環(huán)再生。 艙內(nèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了志愿者所需氧氣、水以及部分食物的再生式供應(yīng)。閱讀課本材料，完成下列問(wèn)題：1.“綠航星際”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為什么要在封閉環(huán)境進(jìn)行？2.“綠航星際”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在模擬什么？3.“綠航星際實(shí)驗(yàn)對(duì)火星基地的建設(shè)能提供哪些參考？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：1、火星表面環(huán)境惡劣，人類(lèi)很難生存，或許可以嘗試在密閉的人造環(huán)境中生存。2、封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的循環(huán)再生，恰好就是

6、在模擬地球表層大氣圈、水圈、生物圈。如火星并不具備人類(lèi)生存的條件，可以嘗試制造人造可循環(huán)的封閉環(huán)境。3、“綠航星際”基于生態(tài)學(xué)原理實(shí)現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)的大氣、水和食物的循環(huán)再生，建立適合人類(lèi)長(zhǎng)期駐留的生命和健康保障體系，減少地面物資補(bǔ)給需求，為人類(lèi)走向火星打開(kāi)了新局面。人們對(duì)火星基地有著很多設(shè)想：火星1號(hào)基地，位于甘肅省金昌市金川區(qū)，其戈壁地貌、紅色巖體等顯著性地形地貌及自然條件與火星較為類(lèi)似，是“太空C計(jì)劃”重要組成部分。艙體還原火星場(chǎng)景，既可以進(jìn)行太空科學(xué)相關(guān)研究、實(shí)驗(yàn)和模擬訓(xùn)練，又可以開(kāi)展火星主題的太空探索性休閑度假活動(dòng)和天文、航天類(lèi)科普教育活動(dòng)。NASA與美國(guó)3D打印技術(shù)協(xié)會(huì)合作舉辦了3D打

7、印建造火星基地創(chuàng)意征集比賽，這張是利用3D打印技術(shù)建造火星基地藝術(shù)效果圖，各艙室外部覆蓋火星沙土，以屏蔽輻射保護(hù)艙內(nèi)宇航員。我國(guó)的天宮號(hào)空間站：2021年5月，天宮空間站天和核心艙完成在軌測(cè)試驗(yàn)證 。5月29日晚，文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船。這是空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的第一次應(yīng)用性飛行 。6月17日9時(shí)22分，搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射 。6月17日15時(shí)54分，神舟十二號(hào)載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會(huì)對(duì)接 。6月17日18時(shí)48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國(guó)人首次進(jìn)入自己的空間站。后續(xù)，航天員乘組將按

8、計(jì)劃開(kāi)展相關(guān)工作。7月4日，神舟十二號(hào)航天員進(jìn)行中國(guó)空間站首次出艙活動(dòng)。9月16日，神舟十二號(hào)載人飛船撤離空間站組合體 。9月17日13時(shí)30分許，神舟十二號(hào)載人飛船返回艙反推發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火后，安全降落在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域 。補(bǔ)充：我國(guó)四大航天基地：酒泉、太原、西昌、文昌。航天基地建設(shè)的條件：緯度位置：緯度低、地球自轉(zhuǎn)線速度大，可以節(jié)省燃料和成本，比如：我國(guó)的海南文昌航天發(fā)射中心；海陸位置：大陸內(nèi)部氣象條件好，隱蔽性強(qiáng)，人煙稀少，安全性強(qiáng)；海上人類(lèi)活動(dòng)少，安全性高；地形、地質(zhì)條件：地勢(shì)平坦開(kāi)闊，易于跟蹤觀測(cè)；地勢(shì)高，地球自轉(zhuǎn)線速度較大；地質(zhì)條件穩(wěn)定，有利于基地建設(shè)；氣象、氣候條件：盡量選擇晴天多，風(fēng)速小、大氣污染輕、透明度高、濕度低的地區(qū)，有利于衛(wèi)星的發(fā)射和跟蹤；交通因素：便利的交通條件，有利于大宗物質(zhì)的運(yùn)輸；安全因素：出于國(guó)防安全的考慮，航天基地多建于山區(qū)、沙漠等人煙稀少的地區(qū)，比如：我國(guó)的甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地。航天返回基地選址條件：地勢(shì)平坦，視野開(kāi)闊，便于搜救；地質(zhì)條件好，著陸點(diǎn)安全穩(wěn)定；氣候干旱，多晴朗天氣，空氣能見(jiàn)度高，便于觀察；無(wú)大河、湖泊，少森林；人煙稀少，有利于人群的疏散。三、設(shè)計(jì)一個(gè)火星基地需要考慮哪些條件？火星基地的基本功能：能夠和地球保持方便的通信聯(lián)系；能夠?yàn)榛鹦腔嘏c地球之間的物資運(yùn)輸提供最大的方便；有良