第一节宇宙中的地球教案一、教学目标1.用图示说明天体系统的层次,以及地球在宇宙中的位置;2.运用图表资料说明地球是太阳系中的一颗既普通又特殊的行星;3.分析地球的宇宙位置及自身条件,理解地球上出现生命的原因。二、教学重点地球上为什么适宜于生命存在和繁衍;三、教学方法小组讨论法、图表分析法、比较分析法四、板书提纲1.人们对宇宙的认识2.多层次的天体系统:[1].银河系和河外星系[2].太阳系和地月系3.普通而特殊的行星——地球五、教学过程1.人类对宇宙的认识过程【活动】根据课本活动,思考、计算并回答:①何为光年?一光年约为多少千米?②计算可见宇宙的半径约为多少千米?③面对上题的数字,你有什么感慨?【总结】光年为光在真空中一年所传播的距离,一光年约为94608亿千米。可见宇宙的半径=94608亿千米×140亿。由此可见,宇宙的范围是极其宽广的,可以说是无边无际的。天体是宇宙物质的存在形式,可分为自然天体和人造天体,其表现具有多样性古代我国张衡等提出“天地说”公元2世纪古希腊天文学家托勒密提出“地心说”16世纪波兰哥白尼倡导“日心说”18世纪天文学家引进“星系”一词20世纪60年代认识到上百亿年和上百亿光年的时空区域——“总星系”2.多层次的天体系统[1].银河系和河外星系【教师提问】请学生阅读课本相关内容,回答:①银河系和河外星系主要由什么天体组成?离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为多少光年?②银河系的组成天体主要由哪两类?目前人类所能观测到的河外星系约有多少个?银河系与河外星系的关系如何?③银河系和河外星系共同构成了什么天体系统?【教师总结】①银河系和河外星系主要由恒星组成,离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为4.2光年;②银河系的组成天体主要由恒星和星云两类,目前人类所能观测到的河外星系已超过1250亿个,银河系与河外星系是同级别的天体系统;③银河系和河外星系共同构成的天体系统称为总星系,它包括目前我们所知道的宇宙中的所有天体,是天文学家所说的可见宇宙。天体之间相互吸引、相互绕转,形成天体系统[2].太阳系和地月系【教师提问】请学生阅读课本相关内容,回答:①太阳系由哪些天体组成?中心天体什么?为何说它是太阳系的中心天体?②太阳系中行星分哪两类?与太阳比其质量和体积有何特点?自身发光否?③组成地月系的天体有哪两个?【教师总结】①太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成,太阳的质量占了整个太阳系质量的约99.86%,为太阳系的中心天体。②行星包括了九大行星和成千上万颗的小行星两大类,质量和体积比太阳要小得多,本身不发光。③地月系由地球和它的卫星月球组成,是最低级别的天体系统。【小组活动】根据课本活动材料思考、讨论并回答:①太阳系的九大行星是哪九颗?请从离太阳由近到远依次排序。②九大行星绕日公转运动有何共同特征?③请正确描述小行星带的位置④目前已观测到的彗星有多少颗?说明彗星绕日公转的轨道。【教师总结】①九大行星是绕日运行的主要天体,按照离太阳由近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星;②它们绕日公转具有共面、同向和近圆性的特点;③小行星带位于火星轨道和木星轨道之间;④目前已观测到的彗星约有1600多颗,彗星绕日公转的轨道为扁长轨道,有些是扁长的椭圆轨道。其中最为著名的是哈雷彗星,绕日公转周期约为76年。3.普通而特殊的行星——地球【讲解】从地球的外观和所处的位置而言,地球与其他八大行星相比,并没有什么特殊的地方。地球只是一颗普通的行星。但由于地球具备了生命存在的基本条件:充足的水分,恰到好处的大气厚度和大气成份,适宜的太阳光照和温度范围等,在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说,地球是宇宙中一颗特殊的行星。【小组活动】课本P11活动1,思考、讨论并回答:①从日地距离及其体积、质量等方面,分析地球具有有利条件的原因。②假如太阳光照条件变得不稳定,或者突然消失,地球将会出现怎样的情形?③从九大行星的运行特征分析,地球所处的行星际空间是否稳定和安全?④除地球外,太阳系其他八大行星中可能存在生命的是哪个?【教师总结】①日地距离适中,使温度介于0~100℃之间,水呈液态状态;地球大小适中,使地球能够吸引住大气;②太阳的光照条件一旦发生变化,那么地球上所得的热量也将发生变化,从而影响到温度和水的相态,以至于影响到生命的存在,地球上的生命也可能消失;③九大行星绕日运行具有共面、同向性,彼此间不会发生碰撞,故地球所处的行星际空间安全稳定;④因火星与地球在距日距离、公转周期等方面与地球相似,故火星上可能会存在生命物质。地球所处的宇宙环境和地球自身条件太阳系模式图(S表示太阳)知识结构认识过程人类对宇宙的认识知识积累可见宇宙:半径光年,约千米天体系统的形成:主要组成:等较大天体银河系及河外星系银河系:主要组成天体和河外星系:超过亿个多层次的天体系统总星系:组成:太阳系中心天体():质量占太阳系和地月系行星:包括和运动特征:、、地月系:组成和普通性:普通而特殊的行星——地球特殊性(地球上生命存在的基本条件):①②③知识链接星空的神话传说宇宙诞生之初,泰坦诸神统治着整个世界,而撒旦(Saturn,土星)是万能的主宰,后来他的儿子宙斯,也就是现在的木星(朱彼得,Jupiter),野心勃勃地争夺了他的王位,从此后新一辈的奥林帕斯诸神便渐渐夺取了泰坦老神们的权力,这一些奥林帕斯的神仙,有很多位都是我们耳熟能详的,其中包括宙斯的两位兄弟,一个是涅普顿,是现在的海王星(Neptune),他是海洋的统治者,人们称他为海神,是除了宙斯外权力最大的神。宙斯的另一位兄弟是普鲁陀(冥王星,Pluto)是掌管着冥府、地狱之神。雅典娜是希腊传说的战神,宙斯的女儿;而太阳神阿波罗则是宙斯的儿子,象征光明与真理。黛安娜,月神,每晚驾着着月亮马车出来照耀人间,她则是宙斯的双胞胎妹妹;维纳斯就是现在的金星(Venus)是爱与美的化身,马尔斯(Mars,火星),也是宙斯的儿子,出现在伊利亚得之役中的战神;众神中最精明狡滑的则是摩丘力(水星,Mercury)。由这几位为主的奥林帕斯众神及后来的其他诸神,留下了许多的传奇与史诗,而关于他们的传说后来被记载成著名的希腊罗马神话故事,这些故事则深深影响了西方的文学、艺术、哲学与科学等等,也成为星座神话的由来患难与共的双胞胎兄弟西方人常把形影不离的好朋友称为“双子星座”,这个“双子星座”是由宙斯的一对双胞胎儿子变来的。兄弟俩大的叫卡斯托,小的叫普尔尤克斯。兄弟俩从小就投身在马人喀戎门下,没过几年就双双学得了一身绝技,卡斯托擅长马术,普尔尤克斯则精于拳击。学成后,哥俩儿浪迹天涯,他们患难与共,经历过无数次冒险和战斗,其中就包括夺取金羊毛的远征。后来,哥哥卡斯托不幸被人杀死,弟弟普尔尤克斯在父亲宙斯的帮助下消灭了仇人,为哥哥报了仇。他们俩生前从不分离,死后宙斯也把他们放到一起,这就是天上的双子座。“勇气号”最新发现:火星上曾有大量流动水美国国家航空航天局(NASA)的科学家2004年8月18日宣布,“勇气”号火星探测器在火星上新发现了有水流冲刷痕迹的河床。他们认为,火星上的小山坡与火山口显示出,火星上曾有过大量流动水留下的痕迹,而且水量要比科学家此前推测的要多得多。NASA加州喷气推进实验室的科学家说,“勇气号”火星探测器在火星表面新发现了一条长而宽的河床,河床显示出明显的被水流冲刷的痕迹,这也是反映火星原始环境的重要线索。科学家推测,这一河床是从名为“谷斯维”的巨大火山的熔岩表面破土而出的。“谷斯维”火山口恰好在“勇气号”2004年1月3日登陆火星的着陆区域。此前,勇气号曾对该火山口附近名为“克劳维斯”岩石进行了一系列的勘探与有关测试。地球在宇宙中的位置读“太阳系模式图”(S表示太阳),回答下列问题。(1)图中地球轨道上标出绕日公转的方向,并用斜线在图中标出小行星带的位置。(2)写出数字所代表的八大行星的名称:________________________________________________________________________________________________________________________。(3)就地球的宇宙环境和地球自身的条件,说明地球上具有生命物质存在的原因:A.宇宙环境:①________________________________________________;②______________________________________________________。B.自身条件:①________________________________________________;②_____________________________________________________________;③____________________________________________________________。答案(1)画图略(地球公转方向为逆时针,小行星位于火星与木星之间,即图中4、5之间)(2)水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星(3)宇宙环境:①稳定的太阳光照②大小行星各行其道,互不干扰自身条件:①日地距离适中,地表温度适宜②地球适当的体积和质量③有液态水解析八大行星绕日公转的运动特征有三点:①共面性;②同向性;③近圆性。地球上之所以有生命物质,要从两个方面进行分析,即从地球的宇宙环境和自身条件进行分析。地球上存在生命物质的条件美国东部时间(西五区)2004年1月15日3时21分,美国宇航局向“勇气”号火星车发出了驶下登陆平台的指令,大约90分钟后,“勇气”号发回了已确认登陆火星的信号。该火星车的主要使命是寻找着陆区域是否存在过液态水的证据,这将有助于加深对地球以及地球上生命起源和进化等的认识。读下表中的相关数据,结合所学知识回答问题。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的交角地球1.001.001年23时56分4秒23°26′火星0.110.151.9年24时39分35秒23°59′(1)在八大行星中,人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,主要是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象很相似,主要表现为()①火星和地球都被大气层所包围②火星、地球自转周期的长度都比较适中③火星、地球与太阳的距离都比较适中④火星和地球上都有四季变化,且四季的长度一样A.①②③B.②③C.①②③④D.①③(2)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”有密切关系的是()①地球的质量和体积适中②地球上昼夜更替的周期比较适中③地球上大气层白天对太阳辐射有削弱作用,晚上对地面有保温效应④地球与太阳的距离比较适中A.②④B.②③④C.①④D.②③答案(1)A(2)B