新教材適用2023-2024學(xué)年高中地理第1章宇宙中的地球第1節(jié)地球的宇宙環(huán)境課件湘教版必修第一冊

第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練課標(biāo)定位1.從宏觀角度,運(yùn)用資料,描述地球所處的宇宙環(huán)境2.從微觀層面,理解地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星素養(yǎng)闡釋1.根據(jù)圖像資料,結(jié)合天文觀測活動,描述各類天體的特點(diǎn)以及天體系統(tǒng)的層級結(jié)構(gòu)2.運(yùn)用示意圖等指出地球在不同層級天體系統(tǒng)中的位置,描述地球的宇宙環(huán)境,說明地球是一顆普通的行星3.通過研究生命存在的條件和地球上存在生命物質(zhì)的原因,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維4.通過了解宇宙的物質(zhì)組成,樹立辯證唯物主義思想和正確的宇宙觀

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、人類對宇宙的認(rèn)識1.現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為,宇宙是所有時間、空間和物質(zhì)的總和,是這個物質(zhì)世界的整體。2.天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測到的有限宇宙叫作“可觀測宇宙”或“已知宇宙”,其半徑約137億光年。人類對宇宙的認(rèn)識

時代人類對宇宙的認(rèn)識公元2世紀(jì)古希臘天文學(xué)家托勒密提出“地心說”16世紀(jì)波蘭天文學(xué)家哥白尼提出“日心說”18世紀(jì)天文學(xué)家引進(jìn)“星系”一詞20世紀(jì)60年代以來大型天文望遠(yuǎn)鏡的使用以及空間探測技術(shù)的發(fā)展,使天文觀測尺度擴(kuò)展到上百億光年的時空區(qū)域二、多層次的天體系統(tǒng)1.天體和天體系統(tǒng)(1)天體:宇宙中的恒星、星云、行星、衛(wèi)星等各種物質(zhì),通稱天體。常見的天體及其特征

天體組成或舉例特點(diǎn)觀測特征星云氣體和塵埃質(zhì)量大,云霧狀輪廓模糊恒星主要成分是氫質(zhì)量大,發(fā)光閃爍行星金星質(zhì)量小,不發(fā)光相對星空背景有明顯位移衛(wèi)星月球繞行星運(yùn)行,不發(fā)光圓缺多變天體組成或舉例特點(diǎn)觀測特征流星體塵粒、固體小塊質(zhì)量小,數(shù)量多一閃即逝彗星冰物質(zhì)繞太陽公轉(zhuǎn),云霧狀拖著長尾星際物質(zhì)氣體、塵埃稀薄,密度小用肉眼觀察不到(2)天體系統(tǒng)①概念:運(yùn)動著的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn),形成天體系統(tǒng)。天體系統(tǒng)有不同的級別。②級別。2.銀河系與河外星系(1)銀河系:主要由恒星和星云等天體組成,所有的恒星都環(huán)繞共同的中心——銀心旋轉(zhuǎn)。(2)河外星系:銀河系外與銀河系同級別的恒星系統(tǒng)。(3)銀河系和與現(xiàn)階段所能觀測到的河外星系一起構(gòu)成可觀測宇宙。3.太陽系與地月系(1)太陽系。①中心天體:太陽。②組成:太陽、行星、矮行星和衛(wèi)星,以及小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)等。③八顆行星的位置: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。④小行星:數(shù)量眾多,運(yùn)行軌道基本位于火星軌道和木星軌道之間?！舅伎几形颉?/p>

太陽為什么會成為太陽系的中心天體?提示:太陽的質(zhì)量巨大,其質(zhì)量約占整個太陽系質(zhì)量的99.86%。太陽系其他天體都在太陽的引力作用下,繞太陽公轉(zhuǎn)。地球是太陽系一顆普通的行星地球與其他行星具有很多的相似性,具體表現(xiàn)如下:都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體;運(yùn)動具有同向性、共面性、近圓性等特征;在質(zhì)量、體積、平均密度等結(jié)構(gòu)特征方面與其他類地行星相似。(2)地月系

三、特殊行星——地球1.表現(xiàn):是迄今為止我們所知道的宇宙中唯一存在智慧生命的天體。2.地球存在生命的條件(1)充足的水分。(2)恰到好處的大氣厚度和大氣成分。(3)適宜的太陽光照和溫度范圍。從地球與太陽的距離及其體積、質(zhì)量的大小等方面,分析地球具有適合生命存在的有利條件:日地距離適中,使溫度適宜,水呈液態(tài);地球大小適中,使地球能夠吸引住大氣?！舅伎几形颉?/p>

地球具備生命存在除了具有充足的水分,恰到好處的大氣厚度和大氣成分,適宜的太陽光照和溫度范圍的基本條件外,還需要什么條件?提示:(1)穩(wěn)定的光照:從地球形成到地球上有生命存在,太陽沒有明顯的變化,地球所處的光照條件一直比較穩(wěn)定,生命從低級到高級的演化沒有中斷。(2)安全的運(yùn)行軌道:大小行星各行其道,互不干擾。

合作探究·釋疑解惑探究一多層次的天體系統(tǒng)問題引領(lǐng)材料

北半球有三大著名流星雨,其中雙子座流星雨流量穩(wěn)定、極大持續(xù)時間長、亮流星多,非常適合我國天文愛好者觀測。2021年雙子座流星雨于12月13日夜間接近流星數(shù)量峰值,吸引了不少天文愛好者仰望觀測。結(jié)合材料探究:(1)結(jié)合示意圖,判斷圖中各事物是否都是天體,并說明理由。(2)雙子座是天體系統(tǒng)嗎?為什么?(3)將下圖所示天體系統(tǒng)從高級到低級進(jìn)行排序。

提示:(1)流星體是天體,流星體運(yùn)行在太空中,存在于大氣層以外,因此是天體。隕星不是天體,隕星是流星體未燃燒盡而落入地球的部分,因不存在于大氣層以外而不屬于天體。流星現(xiàn)象不是天體,因為流星現(xiàn)象是流星體闖入大氣層后,與大氣摩擦燃燒而出現(xiàn)的發(fā)光現(xiàn)象,所以不是天體。(2)不是。天體之間互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)形成天體系統(tǒng),組成雙子座的各個天體之間沒有互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)的關(guān)系,所以不是天體系統(tǒng)。(3)從高級到低級的天體系統(tǒng)依次是A可觀測宇宙、B銀河系、C太陽系、D地月系。歸納提升一、“三看”法巧判天體1.看是不是宇宙中物質(zhì)的存在形式,物質(zhì)是天體,現(xiàn)象不是天體。例如,流星體是天體,流星現(xiàn)象不是天體。2.看是不是某一天體的一部分,天體的一部分不能稱為天體。例如,月球表面的巖石是月球的一部分,不是天體。3.看是否位于地球大氣層之外。例如,宇宙飛船在太空中運(yùn)行時是(人造)天體,返回到地面就不是天體。二、“兩要”判天體系統(tǒng)1.要互相吸引:天體之間都存在萬有引力。一般構(gòu)成天體系統(tǒng)的天體相距不會太遙遠(yuǎn)。2.要互相繞轉(zhuǎn):只吸引不繞轉(zhuǎn)的天體不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。典型例題讀地球所在的不同級別天體系統(tǒng)示意圖,完成下列問題。(1)寫出圖中字母代表的天體系統(tǒng)的名稱:A

,B

,C

,D

。

(2)用“∈”表示A、B、C、D代表的天體系統(tǒng)的包含關(guān)系:

。

(3)下列天體系統(tǒng)屬于同一級別的是(

)A.地月系和銀河系B.銀河系和河外星系C.可觀測宇宙和河外星系D.太陽系和河外星系答案:(1)可觀測宇宙銀河系太陽系地月系(2)D∈C∈B∈A(3)B解析:本題能夠提取的圖像信息:①A、B、C、D代表的天體系統(tǒng)的包含關(guān)系;②A代表的天體系統(tǒng)半徑約137億光年,表明A代表人類目前認(rèn)識的宇宙范圍,即可觀測宇宙;③D代表的天體系統(tǒng)級別最小、最簡單。按照所學(xué)知識逆向推理:A為可觀測宇宙,是由銀河系和河外星系構(gòu)成,加上題干信息“地球所在的天體系統(tǒng)”判斷B應(yīng)當(dāng)代表銀河系,C則代表太陽系,D應(yīng)當(dāng)是地月系。天體系統(tǒng)是一種運(yùn)動系統(tǒng),其形成條件是相鄰天體互相吸引、互相繞轉(zhuǎn)。離地球最近的球狀天體是月球,地球和月球互相吸引和互相繞轉(zhuǎn),構(gòu)成了地月系;地月系僅是太陽系的一小部分,太陽是宇宙中一顆普通的恒星,太陽這顆恒星與周圍的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn),構(gòu)成了太陽系;太陽系又與1

000多億顆恒星等構(gòu)成了銀河系;人類目前觀測到的宇宙中,類似銀河系一樣的天體系統(tǒng)有數(shù)百億個,稱為河外星系;銀河系與河外星系共同構(gòu)成了可觀測宇宙。探究二特殊行星——地球問題引領(lǐng)材料一

在太陽系中,太陽是唯一會自身發(fā)光的天體,它的質(zhì)量約為地球的33萬倍,也是太陽系最主要的成員。如今的太陽正處于恒星演化的壯年期,其核心內(nèi)用于核聚變的氫并沒有被用盡,所以其穩(wěn)定的光照會持續(xù)若干億年,地球上生命演化至今太陽沒有明顯的變化。下圖為太陽系示意圖。材料二

太陽系八顆行星基本數(shù)據(jù)。注

1.質(zhì)量和體積都以地球為1。2.衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料截至2018年。結(jié)合材料探究:(1)根據(jù)材料歸納太陽系八顆行星的運(yùn)動特征。(2)閱讀材料一,分析地球存在生命的外部條件。(3)地球上擁有生物生存所需的液態(tài)水、適宜的溫度和比較厚的大氣層。這些條件被科學(xué)家稱之為“金鎖鏈條件”。閱讀材料二,從日地距離、自轉(zhuǎn)周期、體積和質(zhì)量等方面,分析地球具有這些有利條件的原因。(4)除地球外,太陽系的其他行星中最有可能存在生命的是哪一個?簡要闡述理由。提示:(1)①同向性:繞日公轉(zhuǎn)方向都是自西向東。②近圓性:繞日公轉(zhuǎn)的軌道近似圓形。③共面性:繞日公轉(zhuǎn)的軌道面幾乎在同一平面上。(2)①太陽正處于壯年期,狀態(tài)穩(wěn)定,地球可以獲得穩(wěn)定的太陽光照。②大小行星各行其道、互不干擾,使地球具有安全的宇宙環(huán)境。(3)①日地距離:日地距離適中,使地球表面有適宜的溫度條件,有利于生命過程的產(chǎn)生和發(fā)展,也保證了液態(tài)水的存在,為生物生存創(chuàng)造了條件。②自轉(zhuǎn)周期:地球的自轉(zhuǎn)周期適中,使地表白天溫度不至于過高,夜晚溫度不至于過低,有利于地球上生命的存在和發(fā)展。③體積和質(zhì)量:適中的體積和質(zhì)量使其引力可以吸引大氣聚集在地球周圍,形成包圍地球的原始大氣層,并逐漸演化成適合生物呼吸的大氣。(4)火星。火星的質(zhì)量、體積雖比地球小,但自轉(zhuǎn)周期、公轉(zhuǎn)周期與地球接近,與太陽的距離也比較適中,這些條件可能使火星有適宜的溫度等,所以火星最有可能存在生命。歸納提升一、地球上存在生命物質(zhì)的條件的探究途徑分析1.從現(xiàn)代地球上生物生存所必需的條件入手進(jìn)行分析。2.從外因、內(nèi)因兩方面綜合分析,即從地球本身和其周圍環(huán)境條件進(jìn)行分析。二、分析某行星是否有生命物質(zhì)存在的方法

典型例題“生命宜居帶”是指恒星周圍適合生命存在的最佳區(qū)域。讀圖,完成下列各題。(1)在圖示的“生命宜居帶”中,可能出現(xiàn)生命的主要影響因素是(

)A.溫度條件 B.恒星質(zhì)量C.行星體積 D.大氣成分(2)如果太陽質(zhì)量是現(xiàn)在的兩倍,則出現(xiàn)生命的行星應(yīng)該是(

)A.金星 B.地球C.木星 D.水星答案:(1)A

(2)C解析:第(1)題,地球存在生命需要有適宜的溫度、適合生物呼吸的大氣、液態(tài)水及穩(wěn)定的光照和安全的宇宙環(huán)境。該圖反映了恒星質(zhì)量、軌道半徑與“生命宜居帶”的關(guān)系,這兩個因素主要影響行星的溫度,故“生命宜居帶”內(nèi)可能出現(xiàn)生命的主要影響因素是溫度條件。第(2)題,由圖中信息可知,恒星質(zhì)量越大,出現(xiàn)生命的行星距離恒星越遠(yuǎn)。課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練1.下列屬于天體的有(

)①與地球“擦肩而過”的哈雷彗星②中秋節(jié)時的月亮③分離前的火箭④天空中飛行的飛機(jī)A.①③ B.①②C.②④ D.③④答案:B解析:與地球“擦肩而過”的哈雷彗星屬于天體,故①正確;月球是地球的衛(wèi)星,屬于天體,故②正確;分離前的火箭在地球大氣層內(nèi),屬于地球的一部分,不屬于天體,故③錯誤;天空中飛行的飛機(jī)沒有離開地球大氣層,屬于地球的一部分,不屬于天體,故④錯誤。B項正確。2.下列關(guān)于天體的觀測特征,敘述正確的是(

)A.星云一閃即逝 B.行星圓缺多變C.彗星拖著長尾 D.流星體輪廓模糊答案:C解析:星云是由氣體和塵埃組成的云霧狀天體,輪廓模糊,位置相對穩(wěn)定,一閃即逝的是流星體,A、D兩項錯誤。大多數(shù)行星離地球較遠(yuǎn),我們看到的行星呈點(diǎn)狀,不會出現(xiàn)圓缺多變,B項錯誤。彗星接近太陽時,外層物質(zhì)會呈現(xiàn)為背向太陽的尾狀,C項正確。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆繞昏暗恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體,距地球僅40光年。它是一個熱氣騰騰的“水世界”,體積是地球的6倍。據(jù)推測,這個“水世界”同樣擁有大氣層,且75%的表面區(qū)域被水覆蓋,但由于溫度太高,它無法支持地球型生命的存在。據(jù)此完成3~4題。3.下列關(guān)于“水世界”天體的類型及其所屬天體系統(tǒng)的組合,正確的是(

)A.星際物質(zhì)—可觀測宇宙 B.恒星—河外星系C.行星—銀河系 D.衛(wèi)星—太陽系4.該天體沒有生命物質(zhì)的原因最可能是(

)A.距離恒星太近 B.距離太陽近C.水域面積大 D.大氣層太薄答案