2025版新教材高中地理第1章宇宙中的地球第1節(jié)地球的宇宙環(huán)境講義湘教版必修1

PAGE1-第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境學習目標：1.了解宇宙的概念。2.駕馭天體及其基本類型以及天體系統(tǒng)的層次。(重點)3.學會分析地球上存在生命的緣由，理解地球是太陽系中既一般又特殊的行星。(重難點)一、人類對宇宙的相識1．光年天文學中的距離單位，即光在真空中一年所傳播的距離。1光年約為9.4608×10122．宇宙(1)含義：是全部時間、空間和物質(zhì)的總和，是物質(zhì)世界的整體。(2)可見宇宙：指人類已經(jīng)觀測到的有限宇宙，其半徑約為140億光年。[特殊提示]隨著人類技術(shù)的發(fā)展，宇宙探測水平會不斷提高，“可見宇宙”的范圍也會不斷擴大。二、多層次的天體系統(tǒng)1．天體和天體系統(tǒng)(1)天體：宇宙間的恒星、星云、行星、衛(wèi)星等各種物質(zhì)通稱為天體。(2)天體系統(tǒng)①形成：天體運動和萬有引力維系著天體之間的關(guān)系，組成了多層次的天體系統(tǒng)。②層次總星系eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(銀河系\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(太陽系\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(地月系\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(地球,月球)),其他行星系)),其他恒星系)),河外星系))2．銀河系和河外星系(1)銀河系主要有恒星和星云兩類基本天體。(2)河外星系：與銀河系級別相同，與銀河系共同組成總星系。3．太陽系和地月系(1)太陽系(讀上圖)①組成：太陽、圍繞太陽運行的行星、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。②八顆行星的位置：A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F(xiàn)土星，G天王星，H海王星。(2)地月系：由地球與其衛(wèi)星月球組成。[特殊提示]天體可分為自然天體如恒星、行星等和人造天體如在太空中運行的人造衛(wèi)星、宇宙飛船等。三、一般而特殊的行星——地球1．一般性：太陽系行星中，地球的質(zhì)量、體積和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)運動等都沒有什么別出心裁的地方。2．特殊性(1)表現(xiàn)：地球是目前所知道的唯一存在高級才智生命的星球。(2)地球存在生命的基本條件①相宜的太陽光照、溫度范圍和足夠的水分②恰到好處的大氣厚度和大氣成分[特殊提示]八顆行星的自轉(zhuǎn)方向大部分是自西向東的，只有金星逆向自轉(zhuǎn)自東向西自轉(zhuǎn)，因此在金星上看太陽是西升東落的。(1)在軌運行的“天宮二號”是天體。 ()(2)總星系就是整個宇宙。 ()(3)八大行星的運行軌道都位于同一平面上。 ()(4)地球是宇宙中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。 ()(5)八大行星中，地內(nèi)行星與地外行星比較，其特點是()A．質(zhì)量較大 B．平均密度較低C．都有衛(wèi)星但衛(wèi)星較少 D．表面溫度較高提示：(1)√在軌運行的“天宮二號”已經(jīng)進入地球之外的宇宙空間，成為宇宙中的物質(zhì)存在形式，是天體。(2)×總星系就是天文學家所說的可見宇宙，是目前人類所能觀測到的宇宙部分，隨著科技的發(fā)展，可見宇宙的范圍會不斷擴大。(3)×八大行星繞日公轉(zhuǎn)軌道面接近在一個平面上，但并不完全在同一平面上。(4)×地球是太陽系中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。太陽系之外雖然目前人類還沒有發(fā)覺生命，但科學家推想可能存在生命。(5)D[地外行星包括火星、木星、土星、天王星和海王星。其中木星和土星最大的特點是質(zhì)量和體積都大，密度小，衛(wèi)星多；地內(nèi)行星包括水星和金星，都沒有衛(wèi)星；地內(nèi)行星由于距離太陽較近，表面溫度較高。]天體和天體系統(tǒng)2019年4月20日22時41分，我國在西昌衛(wèi)星放射中心勝利放射第44顆北斗導航衛(wèi)星。此次放射是2024年度北斗導航衛(wèi)星首次放射，拉開今年北斗高密度組網(wǎng)序幕。這顆衛(wèi)星是北斗三號系統(tǒng)第20顆組網(wǎng)衛(wèi)星，也是北斗三號系統(tǒng)首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。問題1(區(qū)域認知)在放射架上等待放射的北斗衛(wèi)星是天體嗎？放射勝利后的北斗衛(wèi)星是天體嗎？提示：還未放射的北斗衛(wèi)星仍屬于地球的一部分，因此不是天體；而放射勝利后的北斗衛(wèi)星已經(jīng)進入太空、環(huán)繞地球運行，已經(jīng)獨立存在于宇宙中且在獨立的軌道上運行，因此是天體。問題2(綜合思維)北斗衛(wèi)星組網(wǎng)運行期間，其與地球能構(gòu)成天體系統(tǒng)嗎？為什么？提示：能。因為北斗衛(wèi)星圍繞地球飛行，二者相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)，因此構(gòu)成天體系統(tǒng)。[歸納總結(jié)]1．天體的推斷方法一看其是否位于地球大氣層之外。例如：宇宙飛船在太空中運行時是天體，返回地面就不是天體了。二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的軌道運行。三看其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：月球表面的巖石塊是月球的一部分，不是天體。例如：推斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。2．天體系統(tǒng)的推斷(1)天體之間能否構(gòu)成天體系統(tǒng)必需同時具備兩個條件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互繞轉(zhuǎn)。只吸引不繞轉(zhuǎn)不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。例如：月球繞地球運轉(zhuǎn)，形成地月系；北斗七星各恒星之間沒有相互繞轉(zhuǎn)關(guān)系，就不能形成天體系統(tǒng)。(2)天體系統(tǒng)級別的判定天體系統(tǒng)尤其是恒星系統(tǒng)和行星系統(tǒng)的中心天體是判定的關(guān)鍵。1．宇宙是一個有序的、有肯定層次和結(jié)構(gòu)的物質(zhì)世界。據(jù)此回答(1)～(2)題。(1)下列屬于天體的是()①哈雷彗星、流星體②月球、星云③航天飛機、隕石④恒星、待放射的航天飛機A．①③B．①②C．②④D．③④(2)下列概念中，具有從屬關(guān)系，且從大到小依次排列的是()A．太陽系—木星—海王星B．宇宙—太陽系—銀河系C．太陽系—地月系—月球D．太陽—地球—哈雷彗星(1)B(2)C[第(1)題，隕石和待放射的航天飛機屬于地球的附屬物，不能稱為天體；而哈雷彗星、流星體、月球、星云和恒星等都屬于自然天體。第(2)題，A項中木星和海王星為并列關(guān)系；B項雖具有從屬關(guān)系，但銀河系包含太陽系；D項沒有從屬關(guān)系。]地球是太陽系中的一顆一般行星2024年1月，天文學家宣布他們發(fā)覺了太陽系中可能存在“第九大行星”的證據(jù)。這可能是一個像海王星大小的行星，其軌道周期為1.5萬年左右?？茖W家尚未干脆觀測到這顆行星，而是通過太陽系邊緣的一些冰凍天體軌道所受引力推算出來的，此后他們還發(fā)覺了這顆行星存在的更多跡象。現(xiàn)在，幾個科研團隊正利用大型望遠鏡搜尋“行星九”。問題1(地理實踐力)推想這顆行星繞日公轉(zhuǎn)的運動特征，并依據(jù)其距日遠近、大小等特征推斷其可能屬于哪類行星？提示：運動特征：繞日公轉(zhuǎn)的方向具有同向性，繞日公轉(zhuǎn)的軌道面具有共面性，繞日公轉(zhuǎn)的軌道形態(tài)具有近圓性?？赡軐儆谶h日行星。問題2(綜合思維)為什么說地球是一顆一般的行星？提示：從行星的物理屬性上看，地球是太陽系中一顆一般的行星，詳細表現(xiàn)：①都是本身不發(fā)光、不透亮的近似球狀的天體；②運動特征與其他行星一樣，具有同向性、共面性、近圓性等特征；③在質(zhì)量、體積、密度、運動周期、平均密度等方面與其他類地行星相像。[歸納總結(jié)]地球的一般性表現(xiàn)地球是一顆一般的行星，主要緣由在于它與其他行星具有很大的相像性，詳細表現(xiàn)：(1)都是本身不發(fā)光、不透亮的近似球狀的天體。(2)運動特征：具有同向性、共面性、近圓性等特征。(3)結(jié)構(gòu)特征：在質(zhì)量、體積、平均密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期等結(jié)構(gòu)特征方面與其相鄰的行星相像。包括的行星距日遠近表面溫度質(zhì)量體積平均密度類地行星水星、金星、地球、火星近高小小大巨行星木星、土星中中大大小遠日行星天王星、海王星遠低中中中圖示法記憶太陽系行星分類及物理特性2．讀火星、木星、天王星數(shù)據(jù)比較表(以地球數(shù)據(jù)為1)，回答(1)～(2)題。質(zhì)量體積公轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期火星0.110.151.901.00木星317.941316.0011.800.40天王星14.6365.2084.000.70(1)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(2)火星與地球最相近的是()A．質(zhì)量 B．體積C．自轉(zhuǎn)周期 D．公轉(zhuǎn)周期(1)A(2)C[第(1)題，密度等于質(zhì)量與體積之比，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)題，由表中數(shù)據(jù)可知，火星與地球最相近的是自轉(zhuǎn)周期。]地球的特殊性——存在生命的行星2015年NASA的探討團隊讓我們對火星有了進一步的相識：7月，發(fā)覺火星上有水合鹽類，證明火星上有液態(tài)水的存在，而液態(tài)水是生命存在的關(guān)鍵；10月，發(fā)覺火星之前可能存在一個持續(xù)了萬年的湖泊；11月，發(fā)覺被太陽風吹走的火星大氣。問題1(地理實踐力)依據(jù)生命起源的條件及材料內(nèi)容，你認為火星上可能存在生命嗎？為什么？提示：可能。因為火星上有液態(tài)水，液態(tài)水是生命存在的關(guān)鍵證據(jù)。不行能。因為發(fā)覺的是水合鹽類，不是真正液態(tài)水，同時沒有適合生物呼吸的大氣條件，氣溫也比較低。(回答其中一種觀點即可)問題2(綜合思維)火星適合生命存在的外部條件主要有哪兩個方面？提示：平安的宇宙環(huán)境和穩(wěn)定的太陽光照。[歸納總結(jié)]地球上存在生命的條件分析在太陽系的八大行星中，地球是太陽系中唯一一顆存在生命的行星，這與地球所處的宇宙環(huán)境，以及地球自身的條件親密相關(guān)，詳細如下：(1)宇宙環(huán)境——“一平安”“一穩(wěn)定”“一平安”——平安的宇宙環(huán)境：太陽系中，大小行星各行其道，互不干擾?！耙环€(wěn)定”——穩(wěn)定的太陽光照：億萬年以來，太陽光照條件沒有明顯的改變。(2)自身條件——“三個適中”生命存在條件問題的分析思路此類題目的解答可以通過學問的遷移，類比地球上存在生命的條件來獲得分析思路，詳細如下：3．下圖為天文學家公認的恒星四周“生命宜居帶”示意圖。(“生命宜居帶”是指恒星四周的一個適合生命存在的最佳區(qū)域)橫坐標表示行星距離恒星的遠近，縱坐標表示恒星的大小。結(jié)合下圖回答(1)～(2)題。(1)在這個宜居帶中，之所以可能出現(xiàn)生命，主要影響因素是()A．適合生物生存的溫度B．宇宙輻射的強度C．行星的體積 D．相宜呼吸的大氣(2)宜居地帶還須要適于生物呼吸的大氣層，大氣層的存在主要取決于()A．日照條件穩(wěn)定B．行星與太陽的距離適中C．行星的體積、質(zhì)量適中D．有原始海洋(1)A(2)C[第(1)題，行星與太陽之間的距離適中，使得行星上的溫度相宜，利于生命的生存。第(2)題，行星上大氣的存在和行星的體積、質(zhì)量適中有關(guān)，其引力正好吸引住了適合生物生存的大氣。]太陽系示意圖探討1.(綜合思維)八大行星繞日公轉(zhuǎn)的運動特征是什么？提示：同向性、近圓性、共面性。探討2.(地理實踐力)與其他行星相比，地球的運動特征方面有無特殊之處？由此得到什么結(jié)論？提示：沒有特殊之處。八大行星都可能存在生命。探討3.(綜合思維)八大行星中表面溫度最高和最低的分別是哪個？為什么？提示：水星表面溫度最高，海王星表面溫度最低。距離太陽越近，溫度越高；距離太陽越遠，溫度越低。閱讀上圖(太陽系示意圖)，應(yīng)主要把握以下幾點：(1)明確八大行星的組成和位置：按距太陽的距離由近及遠分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(2)明確小行星帶的位置：小行星帶位于火星軌道與木星軌道之間。(3)總結(jié)八大行星的運動特征：同向性、共面性、近圓性。(4)了解哈雷彗星的特殊性：軌道為扁長形，公轉(zhuǎn)方向與八大行星相反，彗尾背向太陽，周期為76年。下圖為太陽系八大行星的位置示意圖。讀圖，回答(1)～(3)題。(1)圖中①～⑧，分別表示地球和土星的是()A．②⑦ B．③⑥C．③⑤ D．④⑤(2)下列關(guān)于金星的敘述，正確的是()A．位于地球和火星之間 B．表面為非固態(tài)C．自身能發(fā)光 D．表面平均溫度比地球高(3)金星，中國古稱“太白金星”，早晨的金星稱為“啟明星”，黃昏的金星則稱為“長庚星”。金星自轉(zhuǎn)方向為由東向西。在金星上看太陽是()A．東升西落 B．西升東落C．直升直落 D．不見太陽(1)B(2)D(3)B[第(1)題，太陽系八大行星由內(nèi)向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，由此確定③為地球，⑥為土星。第(2)題，金星位于地球和水星之間，表面為固態(tài)，自身不發(fā)光，因距太陽比地球近，均溫較高。第(3)題，由材料可知，金星自東向西自轉(zhuǎn)，故在金星上看到的太陽是西升東落，與地球相反。]“太陽大，地球小，太陽帶著地球跑；地球大，月亮小，地球帶著月亮跑。”重溫兒時的童謠，結(jié)合下圖完成1～2題。1．童謠中出現(xiàn)的天體，按先后依次排列的是()A．恒星、行星、衛(wèi)星 B．恒星、小行星、流星C．星云、恒星、行星 D．恒星、行星、小行星2．圖中最低一級的天體系統(tǒng)的中心天體是()A．太陽 B．地球C．月球 D．恒星1.A2.B[第1題，童謠中出現(xiàn)的天體有太陽(屬于恒星)、地球(屬于行星)、月球(屬于衛(wèi)星)。第2題，圖中的天體系統(tǒng)有太陽系和地月系兩級，地月系是最低一級天體系統(tǒng)。]地球是太陽系中一顆既一般又特殊的行星。依據(jù)所學學問完成3～4題。3．地球的一般性主要表現(xiàn)在()A．從運動特征看，地球與水星、金星、火星很相像，自轉(zhuǎn)周期較短B．從結(jié)構(gòu)特征看，地球體積和質(zhì)量適中，比巨行星小，比遠日行星大C．從運動特征看，地球與其他七大行星非常相像D．從結(jié)構(gòu)特征看，日地距離適中，公轉(zhuǎn)周期適中4．地球是人類目前所探測到的唯一存在生命的天體，關(guān)于其緣由敘述，正確的是()A．地球與小行星以外的其他大行星各行其道，互不干擾