1.1地球的宇宙環(huán)境（探究性課件）湘教版（2019）高中地理必修第一冊

跟隨“流浪地球”尋找新的人類家園——《地球的宇宙環(huán)境》學(xué)習(xí)目標1.1

地球的宇宙環(huán)境

課標要求學(xué)科素養(yǎng)要求1.運用資料，描述地球所處的宇宙環(huán)境，說明太陽對地球的影響

人地協(xié)調(diào)觀：樹立合理開發(fā)宇宙資源及保護宇宙環(huán)境的意識，學(xué)會尊重自然規(guī)律。區(qū)域認知：了解天體類型，掌握天體系統(tǒng)的層次性和太陽系的組成；綜合思維：了解太陽系的結(jié)構(gòu)和各大行星的特點，描述地球所處的宇宙環(huán)境；地理實踐力：運用資料，說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星。等高線地形圖、數(shù)字地形圖課程導(dǎo)入：流浪地球《流浪地球》故事發(fā)生的背景是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽急速衰老膨脹，短時間內(nèi)包括地球在內(nèi)的整個太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬座發(fā)動機和轉(zhuǎn)向發(fā)動機，推動地球離開太陽系，奔往新的家園。等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究一：太陽會老化膨脹嗎？材料1太陽是一顆巨大、熾熱的氣體星球，其主要成分是氫和氦，表面溫度約為6000K。太陽源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射能量，這種現(xiàn)象稱為太陽輻射。太陽的能量來自太陽內(nèi)部的核聚變。4H1He+能量高壓高溫1.讀材料說明太陽屬于哪種天體類型？根據(jù)其特征判斷太陽真的會老化膨脹嗎？問題材料2教材P2圖文內(nèi)容太陽是恒星。特點：由熾熱氣體組成、能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體。由材料可知，能量來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。當(dāng)氫氣燃燒完后，太陽就會老化膨脹。以目前聚變的速率估算，太陽正當(dāng)穩(wěn)定的壯年期，預(yù)計還可以再燃燒幾十億年。等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究一：太陽會老化膨脹嗎？2.地球?qū)儆谀姆N天體類型？其特征是什么？問題土星地球地球是行星。（地球、金星、海王星都是太陽系的行星。）特點：①在橢圓軌道上繞恒星運行的、近似球狀的天體。②質(zhì)量比較小，自身不發(fā)光,靠反射恒星的光而發(fā)亮。等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究一：太陽會老化膨脹嗎？3.舉例說明宇宙中還有哪些常見的天體類型？其特征分別是什么？獵戶座氣體星云蟹狀星云蜘蛛星云星云特點：①由氣體和塵埃組成，呈云霧狀。②其主要成分是氫，密度小。問題等高線地形圖、數(shù)字地形圖衛(wèi)星特點：①是環(huán)繞行星運轉(zhuǎn)的天體。②衛(wèi)星的大小差別很大。土衛(wèi)土衛(wèi)月球等高線地形圖、數(shù)字地形圖還有彗星（拖著長尾巴）和流星（轉(zhuǎn)瞬即逝）等。彗星流星等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究一：太陽會老化膨脹嗎？拓展問題材料3電影《流浪地球》中人類為了實施流浪地球計劃而建造了第二座超大型空間站——領(lǐng)航員國際空間站，作用為地球提供預(yù)警，領(lǐng)航及通訊保障。1.領(lǐng)航員國際空間站在發(fā)射升空前屬于天體嗎？2.領(lǐng)航員國際空間站在發(fā)射升空后屬于天體嗎？否是天體（人造天體）ABC地球表面A流星體(天體)B流星現(xiàn)象（不是天體）C隕星（隕石、隕鐵，不是天體）宇宙空間大氣上界大氣層地面問：下圖中屬于天體的是？運行于星際空間中的塵粒和固體塊。流星闖入地球大氣層，與地球大氣摩擦燃燒而出現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象，已進入大氣層內(nèi)。未燃燒盡的流星物質(zhì)落在地表，成為地球的一部分。方法規(guī)律——天體的判定方法ABC地球表面宇宙空間大氣上界大氣層地面恒星（發(fā)光發(fā)熱）人造天體自然天體天體星云行星衛(wèi)星彗星流星……人造衛(wèi)星飛船空間實驗室……物質(zhì)性基本的天體類型：恒星、星云（其他天體都在繞著恒星或星云旋轉(zhuǎn)）運動性總結(jié)：天體等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究二：流浪路徑材料1“流浪地球計劃”的終點是比鄰星。距離地球4.22光年。它是目前發(fā)現(xiàn)的除太陽以外離地球最近的恒星，就像太陽的鄰居，所以叫做比鄰星。畫出天體系統(tǒng)的思維結(jié)構(gòu)圖，并思考：1.流浪地球沿途所經(jīng)過的或所在的天體系統(tǒng)從小到大順序是什么？2.流浪地球沒有經(jīng)過的天體系統(tǒng)是什么？問題材料2教材P3-4圖文內(nèi)容比鄰星位置示意圖地月系其他行星系統(tǒng)有1顆衛(wèi)星太陽系其他恒星系統(tǒng)有8顆行星銀河系河外星系直徑約10萬光年約有1×1011顆恒星太陽與銀河系中心的距離約2.6萬光年可觀測宇宙半徑約為137億光年約有1011個星系地月系太陽系銀河系總星系單位:（光年）問題歸納：天體系統(tǒng)1.分別經(jīng)過：地月系、太陽系、銀河系、總星系。（從低到高）2.沒有經(jīng)過河外星系。等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究三：地球如何逃離太陽系？材料1“流浪地球計劃”中，地球要逃離當(dāng)前的軌道，必須具備一定強度的推力和逃逸速度?！坝媱潯崩媚拘堑囊o地球加速，俗稱引力彈弓。這樣地球就獲得了木星的軌道速度，再加上原有的速度，達二者速度之和，卻不消耗任何燃料。在日常的衛(wèi)星發(fā)射過程中，科學(xué)家們也會利用地球的自轉(zhuǎn)，使得衛(wèi)星在發(fā)射的時候就先天的具有地球自轉(zhuǎn)的線速度，從而節(jié)省燃料。1.畫出太陽系主要天體位置示意圖。2.流浪地球推進至木星附近，走最近路徑，需要穿越哪些天體的軌道？3.對比太陽系八大行星的體積質(zhì)量數(shù)據(jù)，說明為什么選擇木星做為引力彈弓？4.從體積、質(zhì)量、距日遠近等結(jié)構(gòu)特征來看，地球與太陽系哪些行星類似？問題材料2教材P6圖文內(nèi)容（地球的普通性部分）水星金星地球火星木星土星天王星海王星太陽系·八大行星的體積位置0.050.0560.820.8561.001.0000.110.150317.941316.00095.18745.00014.6365.20017.2257.1000.050.056與地球的質(zhì)量比與地球的體積比圖例類地行星巨行星遠日行星小行星帶2.流浪地球需穿越火星軌道、小行星帶，到達木星附近。3.太陽系八大行星中，木星的體積和質(zhì)量最大，距離地球較近，對地球的引力僅次于太陽，因此選擇木星做為引力彈弓。（現(xiàn)實生活中木星的引力場是地球的“保鏢”，可以捕獲掠過地球的天外來客。）從體積、質(zhì)量、距日遠近等結(jié)構(gòu)特征來看，地球是一顆普通行星1.以下天體與我們的視覺感受對應(yīng)正確的是A．星云——圓缺多變B．行星——一閃即逝C．月亮——輪廓模糊D．彗星——拖著長尾2.“一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星，掛在天空放光明，好像許多小眼睛……”是一首大家耳熟能詳?shù)耐{。據(jù)此回答下題。下列全部屬于天體的一組是A．隕落地表的流星體殘骸和“神舟十號”返回艙B．等待發(fā)射的“天宮一號”目標飛行器C．星云和運行中的通信衛(wèi)星D．太空中的云霧狀物質(zhì)和天空中飄動的云朵√√練一練地球的宇宙環(huán)境課堂練習(xí)1．下列屬于天體的是（

）

①哈雷彗星、織女星

②月球、星云

③航天飛機、天空中飛翔的小鳥

④小行星、待發(fā)射的航天飛機

A．①③

B．①②

C．②④

D．③④2．下列有關(guān)天體的敘述，正確的是（

）

A．天體都是由固態(tài)物質(zhì)組成的

B．宇宙中最基本的天體是恒星和行星

C．晴朗的夜空，肉眼所見的多是行星

D．環(huán)繞行星運轉(zhuǎn)的天體是衛(wèi)星BD地球的宇宙環(huán)境課堂練習(xí)讀天體系統(tǒng)的示意圖，完成下面小題。3．在包含太陽和地球的天體系統(tǒng)中，最高一級和最低一級的天體系統(tǒng)分別是（

）

A．銀河系、地月系 B．河外星系、太陽系

C．太陽系、地月系 D．總星系、太陽系4．太陽系的中心天體是（

）

A．地球

B．太陽

C．金星 D．月球DB我們的太陽系太陽系—八大行星八大行星的運動規(guī)律你能說說嗎？你發(fā)現(xiàn)了什么運行規(guī)律？

八顆行星都圍繞太陽公轉(zhuǎn)，且公轉(zhuǎn)方向都是西向東；

八顆行星公轉(zhuǎn)軌道形狀近似圓形；

八顆行星公轉(zhuǎn)軌道幾乎處于同一平面；太陽系·八大行星的運動規(guī)律水星金星地球火星軌道傾角7°3.4°0°1.9°偏心率0.2060.0070.0170.093木星土星天王星海王星軌道傾角1.3°2.5°0.8°1.8°偏心率0.0480.0540.0470.0091.什么是軌道傾角？其角度大小說明八大行星軌道具有什么特征？2.偏心率的概念？其偏心率確定八大行星軌道的形狀有什么特點?3.從示意圖中你還能看出八大行星還有什么共同的運動規(guī)律嗎？共面性近圓性同向性拓展問題從質(zhì)量、體積和距日遠近看：無特殊性從運動狀況看同向性：繞日公轉(zhuǎn)方向都是自西向東近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道近似圓形共面性：軌道面幾乎在同一平面上無特殊性總結(jié)：地球的普通性等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究四：流浪旅程會順利嗎？材料1“流浪地球計劃”中，地球要經(jīng)歷2500年的星際流浪，才能抵達新家園。1.地球是太陽系中唯一存在高級智慧生命的行星，說一說地球上存在生命的原因。（地球特殊性的體現(xiàn)）2.電影中地球離開太陽，長達2500年的星際流浪，可能會遭遇哪些問題？如何解決？問題材料2教材P6圖文內(nèi)容（地球的特殊性部分）適合生物呼吸的大氣安全的宇宙環(huán)境太陽光照日地距離適中自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中質(zhì)量和體積適中適宜溫度（平均15℃）、液態(tài)水自身條件外部條件地球上存在生命的條件問題歸納：1.地球存在生命的條件（特殊性）問題歸納：2.地球2500年的星際流浪可能面臨的問題①地表溫度降低到約-83℃，不再適合人類生存；②植物無法進行光合作用釋放氧氣，大氣不再適合人類生存；③食物匱乏；⑤能源短缺；⑥水資源無法自然更新⑦被其他天體撞擊和吸引……搬到距地表5公里的地下空間（電影里設(shè)定容納35億人）人造光源，種植生成期短的作物，如微藻（繁殖一代只需10幾個小時）；無土栽培；養(yǎng)殖蚯蚓等補充蛋白質(zhì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣大力發(fā)展核能凈水技術(shù)，水資源循環(huán)利用等高線地形圖、數(shù)字地形圖情境素材與探究五：新的家園宜居嗎？材料“流浪地球計劃”的終點——比鄰星，也叫半人馬座α星C，其實還有兩顆分別叫半人馬座α星A、半人馬座α星B，都是恒星。

也就是說比鄰星其實是三顆恒星組成的一個恒星系統(tǒng)。根據(jù)觀測和推算，比鄰星的實際直徑大約是太陽的1\7，它的質(zhì)量也大約是太陽的1\8。它的表面溫度僅為3000攝氏度，遠低于我們的太陽。它是一個非?；钴S的恒星，通常情況下都會向外太空發(fā)出超級耀斑。1.根據(jù)材料判斷，比鄰星能成為地球新的宜居家園嗎？問題多個恒星相距而行，吸引力相互干擾，周圍很難形成穩(wěn)定行星系統(tǒng)；比鄰星體積太小，表面溫度和亮度太低，導(dǎo)致其宜居帶的距離（地球的軌道）很短，容易受到耀斑的影響，且公轉(zhuǎn)的速度過快（由原來的一年365天變成8.75天），地球的整個環(huán)境會改變。這對于地球生命是致命的。因此，比鄰星并不是宜居家園。等高線地形圖、數(shù)字地形圖2.在現(xiàn)實生活中，面對地球環(huán)境不斷惡化等威脅，有人認為應(yīng)該加快探索地外生命或宜居星球的活動步伐，為人類尋找新家園，有人認為應(yīng)該放緩探索步伐，將更多的精力用于保護地球家園。你贊成哪個觀點？為什么？贊同加快。（可從時間緊迫性、地球宇宙環(huán)境安全、探索宇宙的意義等角度論證。)贊同放緩。（可從地球特殊性和稀缺性、太空垃圾的危害、一定時間內(nèi)在地外發(fā)現(xiàn)宜居星球的可能性小等角度認證。）問題情境素材與探究五：新的家園宜居嗎？1.該行星所處的宇宙環(huán)境是否安全穩(wěn)定。2.該行星是否有適宜的溫度。從距恒星的距離遠近、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期長短、大氣層方面分析該行星是否有適宜的溫度。3.該行星周圍有無適合生物呼吸的大氣。從該行星的體積、質(zhì)量和大氣演化方面分析該行星是否具有適宜生物呼吸的大氣。4.該行星是否有液態(tài)水存在。從溫度高低和水體運動方面分析該行星是否有液態(tài)水存在。分析某行星是否有生命的方法方法歸納地球的宇宙環(huán)境地球在宇宙中的位置天體天體系統(tǒng)行星地球地球的普通性地球的特殊性保護地球的宇宙環(huán)境課程小結(jié)地球的宇宙環(huán)境課堂練習(xí)5.火星沖日”現(xiàn)象將出現(xiàn)在2020年10月，太陽、地球、火星將位于同一條直線上，且火星與地球位于太陽同側(cè)，是實施火星探測的最佳時機。屆時，我國將通過火星衛(wèi)星、火星著陸器和火星車聯(lián)合探測火星，實現(xiàn)世界航天史上史無前例的創(chuàng)舉。正確示意“火星沖日”的是（

）B

A．

B．

C．

D．地球的宇宙環(huán)境課堂練習(xí)6.月球幾乎沒有大氣，與其形成密切相關(guān)的是（

）A．太陽光照穩(wěn)定 B．地表溫度較低C．公轉(zhuǎn)周期適中 D．體積質(zhì)量較小7．地球是目前所知的太陽系所有行星中唯一存在生命的星球。關(guān)于地球存在生命的原因分析正確的是（

）A．行星各行其道，互不干擾——溫度變化幅度不大B．日地距離適中——表面溫度適宜，液態(tài)水存在C．體積和質(zhì)量適中——太陽光照穩(wěn)定D．地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中——形成大氣層DB3.運行在太空的“神舟十一號”與“天宮二號”屬于的最低一級天體系統(tǒng)是（）A.銀河系 B.河外星系 C.地月系 D.太陽系(1)太陽系的中心天體:_____。(2)八大行星太陽地球木星天王星(3)小行星帶:位于_____軌道和_____軌道之間。

(4)彗星:太陽系中最著名的彗星是_________。火星木星哈雷彗星4.讀太陽系模式圖,回答下列問題。5．按所給內(nèi)容之間的關(guān)系，把其字母代號填入下面的方框里A．適當(dāng)?shù)淖赞D(zhuǎn)周期 B．日地距離適中C．地球體積、質(zhì)量適中 D．液態(tài)水E．太陽系有比較穩(wěn)定的宇宙環(huán)境F．有適宜的溫度 G．適合生物呼吸的大氣H．地球處在比較安全的宇宙環(huán)