2019-2020学年新教材高中地理 第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境讲义 新人教版必修

1第一章宇宙中的地球1.地球所处的天体系统，按照从低到高的级别，依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。2.地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，它是太阳系行星中唯一有高级智慧生命的星球。3.太阳辐射是地球光和热的主要源泉，维持着地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。4.太阳活动释放大量的物质和能量，扰动地球的磁场和大气层，给人类活动带来很多不利影响。5.对地层和化石的研究是了解地球历史的主要途径。6.地球的演化历史可分为前寒武纪、古生代、中生代和新生代，其中新生代是人类诞生的时代。7.地球的内部圈层包括地壳、地幔和地核。上地幔的上部存在软流层。上地幔顶部和地壳合称岩石圈。8.地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈，它们和岩石圈相互联系、相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。学习本章内容，能够运用天文仪器、简易教具等，观察、识别、描述与宇宙、太阳、地球等有关的自然现象；具备一定的运用考察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力(地理实践力)。能够运用宇宙科学的基础知识，说明一些天文现象之间的关系和变化过程(综合思维)。能够在一定程度上合理描述和解释特定区域的自然现象，并说明其对人类的影响(区域认知、人地协调观)。与本章知识相关的名校及专业《中国大学及学科专业评价报告(2017—2018)》天文学类专业大学排名2排名学校名称星级1南京大学★★★★★2中国科学技术大学★★★★3北京师范大学★★★4北京大学★★★5中国科学院大学★★★与本章知识相关的名人及职业第一节地球的宇宙环境课标内容核心素养目标运用资料，描述地球所处的宇宙环境1.观察、识别、描述天体特征，具备一定的科学探究的意识和能力。【地理实践力】2.能够描述地球在不同的宇宙空间尺度中的位置。【区域认知】3.能够运用天体系统层次，说明不同天体之间的关系。【综合思维】4.树立宇宙是物质的和运动的科学宇宙观。【人地协调观】知识清单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、流星体等。3基本天体(3)请把常见天体及其特点连起来[易误辨析]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。知识清单二行星地球1.太阳系中的一颗普通行星(1)八颗行星类地行星：①水星、②金星、③地球、④火星巨行星：⑤木星、⑥土星远日行星：⑦天王、⑧海王星4(2)运动特征同向性：绕日公转的方向都是自西向东近圆性：绕日公转的轨道近似圆形共面性：轨道面几乎在同一平面上(3)普通性：从距日远近、自身的体积、公转方式来看，地球是太阳系中的一颗普通行星。2.太阳系中的一颗特殊行星(1)地球的特殊性：太阳系中唯一存在高级智慧生命的星球。(2)两大条件①安全的宇宙环境太阳状态稳定大小行星各行其道、互不干扰②自身条件适宜的温度条件适合生物生存的大气条件有液态水探索宇宙奥秘2019年4月10日，人类历史上首张黑洞照片面世。这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据，证实了爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。黑洞是天体。北斗七星北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，不能形成天体系统。生命“宜居带”5提示“宜居带”(habitablezone)其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内具有适宜的温度，水可以以液态形式存在，因此如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。任务清单一天体和天体系统情境探究[情境]英仙座流星雨最早的历史记录出现在公元36年的中国史籍中。英仙座流星雨已被观测了近2000年，每年的夏天几乎都有它的观测记录，在7月20日至8月20日前后出现。2018年流星雨极大时间在8月13日14：00～18：00。极大时一个小时可以出现30～60个流星。在灯光干扰少的空旷地，仅凭肉眼就能看到美丽的流星雨。[探究](1)英仙座的流星体和地面上的陨石是天体吗？为什么？(2)大陵五是英仙座内一颗明亮的恒星，大陵五及其周围的行星是否构成了天体系统？提示(1)①流星体是天体。流星体运行在太空中，存在于大气层外，因而是天体；②陨石不是天体。陨石是流星体未燃烧尽落在地球上的物质，而不存在于大气层以外，所以陨石不是天体。(2)大陵五及其周围的行星相互吸引、相互绕转，构成了天体系统。素养凝练1.“三看法”判断天体62.“四看法”判断天体系统天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度，就不能构成天体系统。素养应用例1：（地理实践力）阅读图文资料，合作探究完成下列要求。儿时的童谣：“太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月球小，地球带着月球跑。”（1）你能说出童谣中出现的天体分别是哪类星体吗？（2）儿歌中涉及的天体系统有哪几级？提示（1）太阳属于恒星，地球属于行星，月球属于卫星。（2）儿歌中涉及的天体系统分别是太阳系和地月系，共有2级。任务清单二生命存在条件分析情境探究[情境]美国国家航空航天局（NASA）宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现：天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler452b。Kepler452b位于距离地球1400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年长15亿岁。Kepler452b到这7颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。请小组合作探究：[探究]（1）推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的外部条件有哪些？（2）推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的内部条件有哪些？（3）为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？提示（1）安全的宇宙环境和稳定的光照。（2）温度适宜，有适合生物呼吸的大气，有液态水。（3）①解决昼夜温差大的问题，控制合适的温度；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。素养凝练1.地球存在生命的条件地球具备生物生存和繁衍的条件，这与其外部环境和自身条件有密切关系。（1）安全的宇宙环境（2）有利的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。条件类型地球具备的条件对生命起源的意义适宜的温度日地距离适中，自转和公转周期适当，使地球表面平均温度保持在15℃左右，且温度变化不剧烈有利于生命过程的发生和发展适合生物生存的大气适中的体积和质量使地球周围形成大气层，经过漫长演化，形成以氮气和氧气为主的现代大气氮是生物体的基本成分，氧是维持生命的必需物质液态水的存在原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变致热，使地内水体形成地球上最初的单细胞生命，就出现在海洋中8水汽逸出，冷却后降落，在低洼处汇聚，形成原始海洋，孕育生命2.“四看”分析行星存在生命的思路素养应用例2：（人地协调观）阅读图文资料，合作探究完成下列要求。设想在距离地球50万亿千米（5.29光年）的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号。（1）有人看到材料中的信息后悲观地说：“我们不用给X星球上的居民发信号了。”他为什么这样说？（提示：信息用电磁波传递，速度为光速，约为30万km/s）（2）若X星球上真有地外文明，那么该星球应该具备什么条件？提示（1）因为X星球距离地球约5.29光年，信息从该星球传到地球已用了5年多的时间，当地球上的信息传到该星球时，时间已是10年以后了，那时该星球已经毁灭。（2）该星球应具备的基本条件是：充足的水分、恰到好处的大气厚度和大气成分、适宜的光照和温度范围等。课堂小结9核心要点1.了解天体的主要类型。2.说明天体系统的层次。3.理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。4.分析地球上有生命物质存在的条件。课堂学业达标2017年11月，欧洲南方天文台在距离地球11光年处观测到一颗可能存在生命的太阳系外类地行星“Ross128b”。下图为“Ross128”恒星系统示意图。读图完成1～2题。1.与行星“Ross128b”所在恒星系统级别相同是（）A.地月系B.太阳系C.银河系D.河外星系2.“Ross128b”行星可能存在生命，不是因为（）A.表面平坦开阔B.质量和体积适中C.与恒星距离适中D.运行轨道比较稳定解析第1题，“Ross128”为恒星，“Ross128b”是它的一颗行星，属于一个恒星系，与太阳系同级别。第2题，行星表面形态不是存在生命的必要条件。答案1.B2.A2017年2月23日，NASA（美国国家航空航天局）宣布，在距离地球40光年的一颗恒星（TRAPPIST­1）周围发现了7颗与地球大小相当的类地行星，其中e、f、g位于宜居带内。下图为“TRAPPIST­1系统示意图”。读图回答3～4题。103.与“TRAPPIST­1系统”级别相同的天体系统是（）A.地月系B.太阳系C.银河系D.总星系4.推测位于“宜居带”内的行星“宜居”，最可能是因为（）A.与TRAPPIST­1距离适中B.天体表面平坦C.有富含二氧化碳的大气D.有肥沃的土壤解析第3题，TRAPPIST­1是一颗恒星，周围有类地行星，所以其级别与太阳系相同。第4题，7颗类地行星，只有e、f、g位于宜居带内，可判断“宜居”的原因是距离恒星远近适中。答案3.B4.A5.下图示意太阳系八颗行星，读图完成下列问题。（1）写出下列字母所代表的行星名称：G、A、H。（2）写出与地球相邻的两颗行星的代表字母：、。（3）小行星带位于和（填字母）轨道之间。（4）八颗行星绕日公转方向一致，都是自向，而且轨道面几乎在，它们，使地球处于比较安全的宇宙环境之中。（5）行星H与地球相比，不能产生生命物质条件最主要的原因表现在__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案（1）天王星水星海王星（2）BD（3）DE（4）西东同一平面上各行其道，互不干扰11（5）距日太远，温度太低课后素养提升合格考——大显身手一、选择题（共11个小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）右图为“局部天体系统示意图”。据此完成1～3题。1.图中包括的天体系统级别有（）A.一级B.二级C.三级D.四级2.图中的天体M可能是（）A.火星B.月球C.金星D.土星3.图中地球是（）A.地月系的一颗卫星B.太阳系的一颗行星C.银河系的一颗恒星D.总星系的一团星云解析第1题，图中中心天体是太阳，围绕恒星太阳运转的是行星，组成一级天体系统。围绕行星运转的是行星的卫星，组成低一级的天体系统，图中包括的天体系统级别有二级，B对。A、C、D错。第2题，图中的天体M应是位于地球轨道内，属于地内行星，包括水星、金星，结合选项，天体M可能是金星，C对。火星、土星是地外行星，A、D错。月球是卫星，不是行星，B错。第3题，图中地球是太阳系的一颗行星，B对。地球是行星，不是卫星，A错。不是恒星，C错。星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，因距离太远，看上去模糊一片，像云一样，D错。答案1.B2.C3.B下图是美国国家航空航天局公布的代号为“开普勒—22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图，“开普勒—22b”行星距地球约600光年。读图回答4～5题。124.“开普勒—22b”行星所处的天体系统为（）A.地月系B.太阳系C.银河系D.河外星系5.位于“宜居带”的“开普勒—22b”行星应（）A.有肥沃的土壤B.有适宜的温度C.表面比较平坦D.接受来自太阳的辐射能量解析第4