课标版高中地理必修一同步学案第1章 行星地球 第1节 宇宙中的地球 Word版含答案.docx

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课标版高中地理必修一同步学案第1章行星地球第1节宇宙中的地球Word版含答案

第一节　宇宙中的地球

学习目标：

1.了解天体系统的概念、层次和常见的天体。

2.理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

（重点）3.能够运用相关资料，分析地球上存在生命物质的条件。

（重难点）

[自主预习·探新知]

一、地球在宇宙中的位置

1．天体

（1）概念：

宇宙间物质的存在形式。

（2）常见类型：

星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星等。

（3）请把常见天体及其特点连起来

2．天体系统

（1）概念：

运动中的天体相互吸引、相互绕转形成天体系统。

（2）层次：

常见天体系统分为四级。

[特别提醒]　

（1）各类天体中，最基本的天体是恒星和星云。

（2）天体可分为自然天体（如恒星、行星等）和人造天体（如在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船等）。

（3）总星系≠宇宙。

总星系是我们所说的“可见宇宙”或“已知宇宙”，仅是宇宙的一部分。

随着科学技术的进步，人类观察到的宇宙范围会不断扩大。

二、太阳系中的一颗普通行星

1．八大行星

2．运动特征

3．结构特征：

与其他太阳系行星（水星、金星和火星）有许多相同之处。

[特别提醒]　八颗行星的自转方向大部分是自西向东的，只有金星逆向自转（自东向西自转），因此在金星上看太阳是西升东落的。

三、存在生命的行星

1．地球的特殊性：

太阳系中唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。

2．两大条件

（1）安全的宇宙环境

（2）自身条件

[自主诊断]

1．在轨运行的“天宫二号”是天体。

（　　）

2．总星系就是宇宙。

（　　）

3．在太阳系八颗行星中，水星是距离太阳最近、表面温度最高的行星。

（　　）

4．八大行星的运行轨道都位于同一平面上。

（　　）

5．地球是宇宙中唯一有生命物质存在的天体。

（　　）

6．地球上存在生命是因为自身适宜的条件和安全稳定的宇宙环境。

（　　）

【提示】　1.√　在轨运行的“天宫二号”已经进入地球之外的宇宙空间，成为宇宙中的物质存在形式，是天体。

2．×　宇宙是时间和空间的统一体，时间和空间都是无限的，因而宇宙也是无限的。

总星系是指人类目前认识的宇宙。

3．√　根据太阳系中八大行星的位置分布可知，水星是距离太阳最近的行星，由于距离太阳最近，其单位面积得到的太阳辐射能较多，表面温度最高。

4．×　八大行星绕日公转轨道面接近在一个平面上，但并不完全在同一平面上。

5．×　地球是太阳系中唯一有生命物质存在的天体。

太阳系之外虽然目前人类还没有发现生命，但科学家推测可能存在生命。

6．√　地球上存在生命是因为有安全的宇宙环境和稳定的太阳光照等外部条件及适宜的温度、大气及液态水等自身条件。

[合作探究·攻重难]

地球在宇宙中的位置

2017年10月9日，中国在酒泉卫星发射中心将委内瑞拉遥感卫星二号（苏克雷卫星）用长征二号丁运载火箭成功送入预定轨道。

这是继2008年委内瑞拉通信卫星一号和2012年委内瑞拉遥感卫星一号交付之后，中委航天领域合作的第三颗卫星。

【思考交流】

1．在发射架上等待发射的“苏克雷卫星”是天体吗？

在太空绕地球飞行的“苏克雷卫星”是天体吗？

【提示】　在发射架上等待发射的“苏克雷卫星”不是独立存在于宇宙中，而是地球的一部分，因此不是天体。

在太空绕地球飞行的“苏克雷卫星”独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是天体。

2．“苏克雷卫星”绕地球飞行期间，其与地球能构成天体系统吗？

【提示】　构成天体系统。

因为“苏克雷卫星”围绕地球飞行，二者相互吸引，相互绕转，因此构成天体系统。

[归纳总结]天体系统的组成

层次图

层次

组成

其他

总星系

银河系与现阶段所能观测到的河外星系

目前人类所知道的最高一级的天体系统

河外星系

银河系之外与银河系类似的天体系统

大约有上千亿个

银河系

太阳和千千万万颗恒星组成的庞大的恒星集团

太阳系与银河系中心的距离大约为3万光年

太阳系

太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质

太阳是距地球最近的一颗恒星。

日地平均距离为1.5亿千米

地月系

地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星

月球是距离地球最近的自然天体。

地月平均距离为38.4万千米

[方法技巧]　天体的判定方法

一看空间位置。

看它是不是位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。

进入大气层或落到地面的物体不属于天体。

例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回地面就不是天体了。

二看物质形态。

看它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体，如极光、流星雨等。

三看运转轨道。

看它是否在一定的轨道上独自运转。

依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。

下图为判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体的例子。

1．读下图，回答

（1）～（3）题。

（1）下列叙述正确的是（　　）

①d是人类已知的宇宙部分　②水星所在的最低一级天体系统是a　③由b系统示意图可知，地球所处的宇宙环境是安全的　④北极星与c是同一恒星系统

A．①②　B．③④　　　C．①③　　　D．②④

（2）关于b的叙述正确的是（　　）

A．中心天体是地球

B．哈雷彗星处在b系统

C．狮子座流星雨现象不会在b系统出现

D．b系统中除c星球外还有存在生命的行星

（3）下列同时包含太阳和地球的天体系统中，级别最高的和级别最低的分别是（　　）

A．a和bB．d和b

C．b和cD．（d－a）和b

（1）C　

（2）B　（3）B　[读图可知，图中d表示目前人类已经探测到的宇宙范围，半径为200亿光年。

图中a为银河系，b为太阳系，c为地月系。

水星属于太阳系，北极星为恒星。

b为太阳系，其中心天体为太阳，该系统中只有地球上存在生命。

同时包含太阳和地球的天体系统中级别最高的为总星系，级别最低的为太阳系。

]

太阳系中的一颗普通行星

太阳系“家庭会议”纪要

太阳——我是家长，我的质量占了太阳系总质量的99%以上，你们在我的引力下，都要围绕我旋转，都要听我的，八兄弟姊妹公转运动要同向，要和我的自转方向一致，运动要大致共面，轨道要近圆，否则我们的家庭就没有秩序。

金星——我是星光大道上的明星，我的最佳创意是“太阳从西边出来”。

火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。

地球——我是特殊的又是普通的，我的运动和结构与七仙女姐妹有许多相同之处。

木星和土星——别看我们身形如此庞大，实际上是虚胖罢了。

天王星和海王星——天高皇帝远，我们躲在寒冷阴暗的角落里。

【思考交流】

1．太阳的发言中透露出地球和七仙女姐妹共同的运动特征有哪些？

【提示】　八颗行星共同的运动特征是同向性、共面性、近圆性。

2．从结构分类看，地球和哪几颗行星结构特征更加相似？

【提示】　地球和水星、金星、火星同属类地行星，结构特征更为相似。

3．为什么说地球是一颗普通的行星？

【提示】　地球的运动特征与其他七颗行星十分相似，结构特征与水星、金星、火星有许多共同之处。

[归纳总结]　

地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很大的相似性，具体表现为：

（1）都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。

（2）运动特征：

如下表所示。

（3）结构特征：

地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与其他行星特别是类地行星相似。

2．读火星、木星、天王星数据比较表（以地球数据为1），回答

（1）～

（2）题。

质量

体积

公转周期

自转周期

火星

0.11

0.15

1.90

1.00

木星

317.94

1316.00

11.80

0.40

天王星

14.63

65.20

84.00

0.70

（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）火星与地球最相近的是（　　）

A．质量B．体积

C．自转周期D．公转周期

（1）A　

（2）C　[第

（1）题，密度等于质量与体积之比，结合表中数据可知，四行星中密度最大的是地球。

第

（2）题，由表中数据可知，火星与地球最相近的是自转周期。

]

存在生命的行星

美国国家航空航天局（NASA）官网2017年10月报道，一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道飞行器（MRO）的观测数据后发现，火星南部艾瑞达尼亚海（Eridania）存在大约37亿年前形成的大量海底热液沉积物，或为研究地球生命起源提供重要线索。

【思考交流】

1．根据材料及相关知识，你认为火星上可能存在生命吗？

为什么？

【提示】　可能。

因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。

不可能。

因为发现的是水合盐类，不是真正液态水，同时没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。

（回答其中一种观点即可）

2．火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个方面？

【提示】　安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。

[归纳总结]地球的特殊性——存在生命

1．地球存在生命的外部条件

外部条件主要是针对地球所处的天体系统的宇宙环境而言。

2．地球适宜的自身条件

自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。

[方法技巧]　生命存在条件问题的分析思路

此类题目的解答可以通过知识的迁移，类比地球上存在生命的条件来获得分析思路，进而提高答题的准确性。

具体思路分析如下：

3．读下表中的相关数据，结合所学地理知识，回答

（1）～

（2）题。

行星

质量（地

球为1）

体积（地

球为1）

公转

周期

自转周期

赤道面与轨道面之间交角

地球

1.00

1.00

1年

23时56分

23°26′

火星

0.11

0.15

1.9年

24时37分

23°59′

（1）液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”有关的是（　　）

①地球上昼夜交替的周期较适中　②地球的质量和体积适中　③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中　④地球与太阳的距离比较适中

A．①④B．①②

C．②③D．②④

（2）人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为（　　）

①火星和地球一样被厚厚的大气层所包围　②火星上和地球上都有四季变化且长度一样　③火星、地球自转周期的长度比较适中　④火星、地球与太阳的距离都比较适中

A．①③B．②③

C．③④D．①④

（1）A　

（2）C　[地球上有“液态水存在”的原因有：

①地球昼夜交替的周期适中；②大气的保温作用；③与太阳的距离适中，地球平均表面温度约为15℃，有介于0℃～100℃之间的温度。

火星与地球相比自转周期长度以及与太阳的距离都比较适中。

]

[图表解读·悟技巧]

[图表探讨]

太阳系模式图

探讨1.八大行星绕日公转的运动特征是什么？

【提示】　同向性、近圆性、共面性。

探讨2.与其他行星相比，地球的运动特征方面有无特殊之处？

由此得到结论是什么？

【提示】　没有特殊之处。

八大行星都可能存在生命。

探讨3.八大行星中表面温度最高和最低的分别是哪个？

为什么？

【提示】　水星表面温度最高，海王星表面温度最低。

距离太阳越近，温度越高；距离太阳越远，温度越低。

[读图方法]

阅读上图应主要把握以下几点：

（1）明确八大行星组成和位置：

按距太阳的距离由近及远分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

（2）明确小行星带的位置：

小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。

（3）总结八大行星的运动特征：

同向性、共面性、近圆性。

（4）了解哈雷彗星的特殊性：

轨道为扁长形，公转方向与八大行星相反，彗尾背向太阳，周期为76年。

[读图训练]

凌日是指地内行星（运行轨道在地球轨道和太阳之间的行星）在绕日运行时恰好处在太阳和地球之间，这时地球上的观测者可看到日面上有一个小黑点缓慢移动。

当金星与太阳、地球排成一条直线时，就会发生金星凌日现象。

据此完成

（1）～

（2）题。

（1）假若发生金星凌日现象，则下列四图能正确表示此现象的是（　　）

（2）下列关于金星的叙述，正确的是（　　）

A．金星绕日公转的方向是自东向西

B．金星的“左邻右舍”分别是水星和火星

C．金星属于类地行星

D．金星属于巨行星

（1）C　

（2）C　[第

（1）题，由题目中“凌日”的含义，结合金星凌日实例，可推知若出现金星凌日现象，必然是太阳、地球、金星在一条直线上，且地球、金星在太阳的同一侧，金星在内。

第

（2）题，金星绕日公转的方向是自西向东，其“左邻右舍”是水星和地球，金星属于类地行星。

]

[课堂小结]

[当堂达标·固双基]

读天体系统的层次图，回答1～3题。

1．图中甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是（　　）

A．河外星系、银河系、太阳系、地月系

B．银河系、河外星系、太阳系、地月系

C．太阳系、河外星系、银河系、地月系

D．银河系、太阳系、地月系、河外星系

2．从天体系统级别来看，甲、乙、丙、丁属于同一级别的是（　　）

A．甲与乙　B．丙与丁

C．乙与丙D．乙与丁

3．图中天体系统包括（　　）

A．1级B．2级

C．3级D．4级

1．B　2.A　3.D　[第1题，读图可知，甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是银河系、河外星系、太阳系、地月系。

第2题，图中甲代表的是银河系，乙代表的是河外星系，它们属于同一级别。

第3题，读图可知，图中天体系统有地月系、太阳系、银河系和总星系，共4级。

]

在太阳系外发现的众多行星中，有许多与地球形态相似的行星，其中有一颗距离地球约35光年。

研究表明，它的运行轨道与它的母星橙矮星距离适宜，且像地球一样主要由岩石构成，行星的表面可能存在液态水，它的大气中有氧气、二氧化碳和氮的成分，极有可能存在生命。

据此回答4～5题。

4．下列与材料中所说的“橙矮星”属于同一类天体的是（　　）

A．太阳B．地球

C．月球D．哈雷彗星

5．材料中说这颗行星极有可能存在生命，其主要依据是（　　）

A．这颗行星与地球形态相似

B．这颗行星有自己的运行轨道

C．这颗行星像地球一样，主要由岩石构成

D．这颗行星可能存在液态水及含有氧气的大气

4．A　5.D　[第4题，根据材料信息可知，橙矮星是这颗行星绕转的母星，应该属于恒星，相当于太阳系中的太阳。

第5题，从材料信息可以看出，四个选项叙述均正确，但只有D项是生命存在的关键条件。

]

下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。

（“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域）横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的大小，结合下图回答6～7题。

6．在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是（　　）

A．适合生物生存的温度

B．宇宙辐射的强度

C．行星的体积

D．适宜呼吸的大气

7．宜居地带还需要适于生物呼吸的大气层，大气层的存在主要取决于（　　）

A．日照条件稳定

B．行星与太阳的距离适中

C．行星的体积、质量适中

D．有原始海洋

6．A　7.C　[第6题，行星与太阳的距离适中，行星表面的温度适宜，才可能出现生命。

第7题，行星上大气的存在和行星的体积、质量适中有关，其引力正好吸引住了适合生物生存的大气。

]

[教材活动点拨]

教材P4～6活动

1．

（1）从图1.4可以看出，行星都是逆时针绕日公转的。

（2）根据图和表中的行星轨道倾角数据，行星公转轨道面几乎在一个平面内。

（3）根据表中的行星轨道偏心率数据，最大的水星只有0.206，非常接近圆形。

2.

行星类别

距日远近

质量

体积

类地行星

1

1

1

巨行星

2

3

3

远日行星

3

2

2

3.由上面的分析可知，与其他行星相比，地球在公转运动特征方面没有特殊的地方，地球的质量和体积既不是最大的，也不是最小的，也没有特殊的地方。

因此，可以说，地球是太阳系的一颗普通行星。