11地球的宇宙环境教案.docx
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11地球的宇宙环境教案
地球的宇宙环境
【学习目标】
1．运用资料，描述地球所处的天体系统。
2．运用资料，描述地球在太阳系中的位置。
3．学会分析地球上存在生命的条件。
【学习重难点】
运用资料，描述地球所处的天体系统，并会分析地球上存在生命的条件。
【学习过程】
梳理教材夯实基础
一、人类对宇宙的认识
1．宇宙：
是所有时间、空间和物质的总和，是物质世界的整体。
2．可观测宇宙（已知宇宙）
指人类已经观测到的有限宇宙，其半径约为137亿光年。
3．光年
天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。
1光年约等于9.4605×1012千米。
【判断】
1．光年是一个时间单位。
（×）
2．宇宙是有限的，其半径约为137亿光年。
（×）
3．随着人类技术的发展，“可观测宇宙”的范围也会不断扩大。
（√）
二、多层次的天体系统
1．天体和天体系统
（1）天体：
宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质，通称天体。
（2）天体系统：
①形成：
运动着的天体因互相吸引和互相绕转，形成天体系统。
②层次：
可观测宇宙
2．银河系与河外星系
（1）银河系：
主要由恒星和星云等天体组成，所有的天体都环绕共同的中心——银心旋转。
（2）河外星系：
银河系外与银河系同级别的恒星系统。
银河系和河外星系一起构成可观测宇宙，包括目前我们所知道的宇宙中所有的天体。
3．太阳系与地月系
（1）太阳系（读上图）
①中心天体：
太阳。
②组成：
太阳、行星、矮行星和卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等。
③八颗行星的位置：
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：
数量众多，位于火星轨道和木星轨道之间。
（2）地月系：
指由地球与其卫星月球组成的天体系统。
月球在环绕地球公转的同时，也在自转。
月球公转、自转的方向和周期完全一样，总是以一面对着地球。
月球本身不发可见光，我们看到的月光是月球反射的太阳光。
【判断】
1．银河系呈中心厚，四周薄的“铁饼”状扁平外形。
（√）
2．水星、金星、火星被称为地内行星。
（×）
3．我们看到的月光是月球发射的光。
（×）
三、特殊行星——地球
1．表现：
它是一颗存在生命的天体。
2．地球存在生命的条件
（1）充足的水分。
（2）恰到好处的大气厚度和大气成分。
（3）适宜的太阳光照和温度范围。
【连线】将下列搭配正确的一组连线。
【参考答案】
探究重点提升素养
探究点一天体和天体系统的判断
【探究导引】
北半球有三大著名流星雨，其中双子座流星雨流量稳定、极大持续时间长、亮流星多，非常适合我国天文爱好者观测。
2019年双子座流星雨将于12月14日迎来极大，每小时天顶流量在140颗左右。
据此回答下列问题。
1．结合示意图，判断图中各事物是否都是天体，并说明理由。
答案：
流星体是天体，流星体运行在太空中，存在于大气层以外，因此是天体。
陨星不是天体，陨星是未燃烧尽而落入地球的流星体，因不存在于大气层以外而不属于天体。
流星现象不是天体，因为流星现象是流星体闯入大气层后，与大气摩擦燃烧而出现的发光现象，所以不是天体。
2．双子座是天体系统吗？
为什么？
答案：
不是。
天体之间相互吸引和绕转形成天体系统，组成双子座的各个天体之间没有相互吸引和绕转的关系，所以不是天体系统。
3．读下图，思考目前人类所认识到的天体系统从高级到低级有哪些？
答案：
从高级到低级的天体系统依次是可观测宇宙、A银河系、B太阳系、C地月系。
【核心归纳】
常见的天体及其特征
宇宙物质
组成（举例）
特点
观测特征
星云
气体和尘埃
质量大，云雾状
轮廓模糊
恒星
主要成分是氢
质量大，发光
闪烁
行星
金星
质量小，不发光
相对星空背景有明显位移
卫星
月球
绕行星运行，不发光
圆缺多变
流星体
尘粒、固体小块
质量小，数量多
一闪即逝
彗星
冰物质
绕太阳公转，云雾状
拖着长尾
星际物质
气体、尘埃
稀薄，密度小
用肉眼观察不到
【方法技巧】
1．“三看”法巧判天体
（1）看其是不是宇宙中物质的存在形式，物质是天体，现象不是天体。
例如，流星体是天体，流星现象不是天体。
（2）看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。
例如，月球表面的岩石是月球的一部分，不是天体。
（3）看其是否位于地球大气层之外。
例如，宇宙飞船在太空中运行时是（人造）天体，返回到地面就不是天体。
2．“两要”判天体系统
（1）要相互吸引：
天体之间都存在万有引力。
一般构成天体系统的天体相距不会太遥远。
（2）要相互绕转：
只吸引不绕转的天体不能构成天体系统。
【跟踪训练】
（2019·山东省烟台二中月考）1月31日晚间，2018年第一场天文大戏如约登场，“超级月亮”“血月”“蓝月亮”三合一亮相夜空，而上一次见到如此奇景还是152年前的1866年。
下图为“月全食形成示意图”。
读图回答1～2题。
1．“月全食”天文景观涉及的三个天体，太阳、地球、月球分别属于（）
A．恒星、行星、行星B．恒星、行星、卫星
C．卫星、行星、行星D．恒星、卫星、行星
2．图示天体（）
A．均属于地月系B．均属于太阳系
C．地球质量最大D．自身发光的是太阳和月球
答案：
1．B2．B
解析：
第1题，太阳、地球、月球分别属于恒星、行星、卫星。
第2题，图示的天体系统均属于太阳系。
在太阳系中，太阳属于恒星，质量最大，自身会发光，月球是地球的天然卫星，不会发光。
探究点二特殊行星——地球
【探究导引】
阅读下列材料，回答问题。
材料一2017年1月29日“科普中国”：
在太阳系中，太阳是唯一会自身发光的天体，它的质量约为地球的33万倍，也是太阳系最主要的成员。
如今的太阳正处于恒星演化的壮年期，其核心内用于核聚变的氢并没有被用尽，所以其稳定的光照会持续若干亿年，地球上生命演化至今太阳没有明显的变化。
下图为太阳系示意图。
材料二行星基本数据。
（卫星数据资料截至2013年）
名称
与太阳的距离/
（×106千米）
赤道半径/千米
质量（地球＝1）
体积（地球＝1）
水星
57.9
2440
0.05
0.056
金星
108.2
6050
0.82
0.856
地球
149.6
6378
1.00
1.000
火星
227.9
3395
0.11
0.150
木星
778.0
71400
317.94
1316.000
土星
1472.0
60000
95.18
745.000
天王星
2870.0
25400
14.63
65.200
海王星
4496.0
24750
17.22
57.100
名称
平均密度/（克/厘米3）
自转周期
公转周期
已知卫星数/个
水星
5.46
58.6天
87.9天
0
金星
5.26
243天
224.7天
0
地球
5.52
23时56分
1.0年
1
火星
3.96
24时37分
1.9年
2
木星
1.33
9时50分
11.8年
66
土星
0.70
10时14分
29.5年
62
天王星
1.24
17时54分
84.0年
29
海王星
1.66
19时12分
164.8年
14
1．根据材料一中“太阳系示意图”，归纳太阳系八颗行星的运动特征。
答案：
（1）同向性：
绕日公转方向都是自西向东。
（2）近圆性：
绕日公转的轨道近似圆形。
（3）共面性：
绕日公转的轨道面几乎在同一平面上。
2．读材料一，分析地球存在生命的外部条件。
答案：
（1）太阳正处于壮年期，状态稳定，地球可以获得稳定的太阳光照。
（2）大小行星各行其道、互不干扰，使地球具有安全的宇宙环境。
3．地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。
这些条件被科学家称之为“金锁链条件”。
读材料二，从日地距离、自转周期、体积和质量等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
答案：
（1）日地距离：
日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，有利于生命过程的产生和发展，也保证了液态水的存在，为生物生存创造了条件。
（2）自转周期：
地球自转的周期不太长，昼夜交替的周期为23时56分，使地表白天温度不至于过高，夜晚温度不至于过低，有利于地球上生命的存在和发展。
（3）体积和质量：
适中的体积和质量，其引力可以使大气聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。
4．除地球外，太阳系的其他行星中最有可能存在生命的是哪一个？
并简要阐述理由。
答案：
火星。
根据生命物质存在的条件，火星的条件比较接近地球，火星的质量、体积虽比地球小，但自转周期、公转周期与地球接近，与太阳的距离也比较适中，这些条件可能使火星有适宜的温度等，所以火星最有可能存在生命。
【核心归纳】
1．地球的普通性
地球是太阳系中一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很多的相似性，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：
具有同向性、共面性、近圆性等特征。
（3）结构特征：
在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其他类地行星相似。
2．地球的特殊性——存在生命的行星
（1）地球存在生命的外部条件
外部条件主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。
（2）地球存在生命的自身条件
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】
1．图示法记忆太阳系行星分类及物理特性
2．行星存在生命条件的分析思路
【跟踪训练】
（2019·陕西省西安中学期末）北京时间2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”月球探测器于世界首次在月球背面顺利着陆。
随后，“嫦娥四号”探测器向位于月球同步轨道的“鹊桥”中继卫星发送了月球表面的照片。
一天后，“嫦娥四号”探测器释放“玉兔二号”探月车到月面进行考察。
读图，完成3～4题。
3．根据所学知识和材料信息，判断下列不属于天体的是（）
A．位于奔月轨道的“嫦娥四号”探测器
B．“鹊桥”中继卫星
C．“玉兔二号”探月车
D．月球
4．“玉兔二号”探月车回传的数据表明，月球表面昼夜温差很大。
而具有适宜的温度是地球存在生命的重要条件，形成地球表面适宜温度的主要原因有（）
①地球昼夜交替的周期较适中②地球具有适中的质量和体积
③地球大气中具有臭氧层④地球与太阳的距离较适中
A．①②B．③④
C．①④D．②③
答案：
3．C4．C
解析：
第3题，“玉兔二号”探月车位于月球表面，是月球的附属物，不是天体，故选C．第4题，由于地球昼夜交替的周期较适中、日地距离适中，使地球具有适宜的温度条件，①④正确。
由于地球的质量和体积适中，故引力适中，形成了较厚的大气层；臭氧层可吸收紫外线，使地球生命体免受过量紫外线的伤害；②③与地球表面温度适宜没有关系。
随堂演练知识落实
读“英仙座流星雨景观示意图”，回答1～2题。
1．图示流星体属于（）
A．绕地球公转的天体B．绕太阳公转的天体
C．绕月球公转的天体D．太阳系外的天体
2．冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，其产生的地理意义是（）
A．使地球表面的平均温度升高
B．减少紫外线对地球生物的伤害
C．减少了小天体对地球表面的撞击
D．使地球表面昼夜温差不至于过大
答案：
1．B2．C
解析：
第1题，图示流星体是彗星接近太阳时，表面物质升华形成的，所以来自于绕日公转的彗星。
第2题，冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，故减少了小天体对地球表面的撞击。
读“天体系统层次图”，回答3～5题。
3．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
4．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
5．图中天体系统包括（）
A．1级B．2级
C．3级D．4级
答案：
3．B4．A5．D
解析：
第3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4题，图中甲代表的是银河系，乙代表的是河外星系，它们属于同一级别天体系统。
第5题，读图可知，图中天体系统有地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙，共4级。
6．读“太阳系示意图”，完成下列问题。
（1）八颗行星中，B表示________，D表示________。
按结构特征划分，它们都属于________行星。
（2）从运动特征来看，八颗行星绕日公转的方向具有同向性，即都是自________向________，呈________时针方向运动。
另外，还具有________性和________性。
（3）若地球在H行星的轨道上运行，则会发生的现象是（）
A．变为寒冷的“冰球”B．变为炽热的“火球”
C．大气层将会消失D．体积将会变小
（4）地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切，此图所反映的有利宇宙环境是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）地球上存在生命物质的自身条件中，此图反映出的是
________________________________________________________________________。
答案：
（1）金星火星类地
（2）西东逆近圆共面
（3）A
（4）大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中
（5）有适合生物生存的温度条件（日地距离适中）
解析：
第
（1）
（2）（3）题，八颗行星按距日远近、质量和体积等特征分为类地行星、巨行星、远日行星，运动特征具有同向性、共面性、近圆性。
地球上的能量绝大部分来自太阳辐射，如果地球在H行星轨道上运行，因距离太阳太远，地球会变成“冰球”。
第（4）（5）题，可根据所学知识归纳总结。
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