（課標(biāo)版）2019高中地理 第1章 行星地球 第1節(jié) 宇宙中的地球?qū)W案 必修1.doc

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第一節(jié)　宇宙中的地球 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解天體系統(tǒng)的概念、層次和常見(jiàn)的天體。2.理解地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星。(重點(diǎn))3.能夠運(yùn)用相關(guān)資料，分析地球上存在生命物質(zhì)的條件。(重難點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、地球在宇宙中的位置 1．天體 (1)概念：宇宙間物質(zhì)的存在形式。 (2)常見(jiàn)類型：星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星等。 (3)請(qǐng)把常見(jiàn)天體及其特點(diǎn)連起來(lái) 2．天體系統(tǒng) (1)概念：運(yùn)動(dòng)中的天體相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)形成天體系統(tǒng)。 (2)層次：常見(jiàn)天體系統(tǒng)分為四級(jí)。 [特別提醒]　(1)各類天體中，最基本的天體是恒星和星云。 (2)天體可分為自然天體(如恒星、行星等)和人造天體(如在太空中運(yùn)行的人造衛(wèi)星、宇宙飛船等)。 (3)總星系≠宇宙?？傂窍凳俏覀兯f(shuō)的“可見(jiàn)宇宙”或“已知宇宙”，僅是宇宙的一部分。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類觀察到的宇宙范圍會(huì)不斷擴(kuò)大。 二、太陽(yáng)系中的一顆普通行星 1．八大行星 2．運(yùn)動(dòng)特征 3．結(jié)構(gòu)特征：與其他太陽(yáng)系行星(水星、金星和火星)有許多相同之處。 [特別提醒]　八顆行星的自轉(zhuǎn)方向大部分是自西向東的，只有金星逆向自轉(zhuǎn)(自東向西自轉(zhuǎn))，因此在金星上看太陽(yáng)是西升東落的。 三、存在生命的行星 1．地球的特殊性：太陽(yáng)系中唯一一顆適合生物生存和繁衍的行星。 2．兩大條件 (1)安全的宇宙環(huán)境 (2)自身?xiàng)l件 [自主診斷] 1．在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”是天體。(　　) 2．總星系就是宇宙。(　　) 3．在太陽(yáng)系八顆行星中，水星是距離太陽(yáng)最近、表面溫度最高的行星。(　　) 4．八大行星的運(yùn)行軌道都位于同一平面上。(　　) 5．地球是宇宙中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。(　　) 6．地球上存在生命是因?yàn)樽陨磉m宜的條件和安全穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。(　　) 【提示】　1.√　在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”已經(jīng)進(jìn)入地球之外的宇宙空間，成為宇宙中的物質(zhì)存在形式，是天體。 2．　宇宙是時(shí)間和空間的統(tǒng)一體，時(shí)間和空間都是無(wú)限的，因而宇宙也是無(wú)限的。總星系是指人類目前認(rèn)識(shí)的宇宙。 3．√　根據(jù)太陽(yáng)系中八大行星的位置分布可知，水星是距離太陽(yáng)最近的行星，由于距離太陽(yáng)最近，其單位面積得到的太陽(yáng)輻射能較多，表面溫度最高。 4．　八大行星繞日公轉(zhuǎn)軌道面接近在一個(gè)平面上，但并不完全在同一平面上。 5．　地球是太陽(yáng)系中唯一有生命物質(zhì)存在的天體。太陽(yáng)系之外雖然目前人類還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生命，但科學(xué)家推測(cè)可能存在生命。 6．√　地球上存在生命是因?yàn)橛邪踩挠钪姝h(huán)境和穩(wěn)定的太陽(yáng)光照等外部條件及適宜的溫度、大氣及液態(tài)水等自身?xiàng)l件。 [合 作 探 究攻 重 難] 地球在宇宙中的位置 2017年10月9日，中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將委內(nèi)瑞拉遙感衛(wèi)星二號(hào)(蘇克雷衛(wèi)星)用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功送入預(yù)定軌道。這是繼2008年委內(nèi)瑞拉通信衛(wèi)星一號(hào)和2012年委內(nèi)瑞拉遙感衛(wèi)星一號(hào)交付之后，中委航天領(lǐng)域合作的第三顆衛(wèi)星。 【思考交流】 1．在發(fā)射架上等待發(fā)射的“蘇克雷衛(wèi)星”是天體嗎？在太空繞地球飛行的“蘇克雷衛(wèi)星”是天體嗎？ 【提示】　在發(fā)射架上等待發(fā)射的“蘇克雷衛(wèi)星”不是獨(dú)立存在于宇宙中，而是地球的一部分，因此不是天體。在太空繞地球飛行的“蘇克雷衛(wèi)星”獨(dú)立存在于宇宙中且在獨(dú)立的軌道上運(yùn)行，因此是天體。 2．“蘇克雷衛(wèi)星”繞地球飛行期間，其與地球能構(gòu)成天體系統(tǒng)嗎？ 【提示】　構(gòu)成天體系統(tǒng)。因?yàn)椤疤K克雷衛(wèi)星”圍繞地球飛行，二者相互吸引，相互繞轉(zhuǎn)，因此構(gòu)成天體系統(tǒng)。 [歸納總結(jié)] 天體系統(tǒng)的組成 層次圖 層次 組成 其他 總星系 銀河系與現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系 目前人類所知道的最高一級(jí)的天體系統(tǒng) 河外星系 銀河系之外與銀河系類似的天體系統(tǒng) 大約有上千億個(gè) 銀河系 太陽(yáng)和千千萬(wàn)萬(wàn)顆恒星組成的龐大的恒星集團(tuán) 太陽(yáng)系與銀河系中心的距離大約為3萬(wàn)光年 太陽(yáng)系 太陽(yáng)、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì) 太陽(yáng)是距地球最近的一顆恒星。日地平均距離為1.5億千米 地月系 地球是地月系的中心天體，月球是地球唯一的天然衛(wèi)星 月球是距離地球最近的自然天體。地月平均距離為38.4萬(wàn)千米 [方法技巧]　天體的判定方法 一看空間位置?？此遣皇俏挥诘厍虼髿鈱又猓?dú)立存在于宇宙中。進(jìn)入大氣層或落到地面的物體不屬于天體。例如，宇宙飛船在太空中運(yùn)行時(shí)是天體，返回地面就不是天體了。 二看物質(zhì)形態(tài)?？此遣皇怯钪骈g的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不屬于天體，如極光、流星雨等。 三看運(yùn)轉(zhuǎn)軌道?？此欠裨谝欢ǖ能壍郎溪?dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)。依附在其他天體上運(yùn)行的物體不屬于天體，如在火星上考察的火星車。 下圖為判斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體的例子。 1．讀下圖，回答(1)～(3)題。 (1)下列敘述正確的是(　　) ①d是人類已知的宇宙部分　 ②水星所在的最低一級(jí)天體系統(tǒng)是a　 ③由b系統(tǒng)示意圖可知，地球所處的宇宙環(huán)境是安全的　 ④北極星與c是同一恒星系統(tǒng) A．①②　 B．③④　　　C．①③　　　D．②④ (2)關(guān)于b的敘述正確的是(　　) A．中心天體是地球 B．哈雷彗星處在b系統(tǒng) C．獅子座流星雨現(xiàn)象不會(huì)在b系統(tǒng)出現(xiàn) D．b系統(tǒng)中除c星球外還有存在生命的行星 (3)下列同時(shí)包含太陽(yáng)和地球的天體系統(tǒng)中，級(jí)別最高的和級(jí)別最低的分別是(　　) A．a(chǎn)和b B．d和b C．b和c D．(d－a)和b (1)C　 (2)B　 (3)B　[讀圖可知，圖中d表示目前人類已經(jīng)探測(cè)到的宇宙范圍，半徑為200億光年。圖中a為銀河系，b為太陽(yáng)系，c為地月系。水星屬于太陽(yáng)系，北極星為恒星。b為太陽(yáng)系，其中心天體為太陽(yáng)，該系統(tǒng)中只有地球上存在生命。同時(shí)包含太陽(yáng)和地球的天體系統(tǒng)中級(jí)別最高的為總星系，級(jí)別最低的為太陽(yáng)系。] 太陽(yáng)系中的一顆普通行星 太陽(yáng)系“家庭會(huì)議”紀(jì)要 太陽(yáng)——我是家長(zhǎng)，我的質(zhì)量占了太陽(yáng)系總質(zhì)量的99%以上，你們?cè)谖业囊ο拢家獓@我旋轉(zhuǎn)，都要聽(tīng)我的，八兄弟姊妹公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)要同向，要和我的自轉(zhuǎn)方向一致，運(yùn)動(dòng)要大致共面，軌道要近圓，否則我們的家庭就沒(méi)有秩序。 金星——我是星光大道上的明星，我的最佳創(chuàng)意是“太陽(yáng)從西邊出來(lái)”。 火星——人們一直懷疑我是地球失散多年的孿生兄弟。 地球——我是特殊的又是普通的，我的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)與七仙女姐妹有許多相同之處。 木星和土星——?jiǎng)e看我們身形如此龐大，實(shí)際上是虛胖罷了。 天王星和海王星——天高皇帝遠(yuǎn)，我們躲在寒冷陰暗的角落里。 【思考交流】 1．太陽(yáng)的發(fā)言中透露出地球和七仙女姐妹共同的運(yùn)動(dòng)特征有哪些？ 【提示】　八顆行星共同的運(yùn)動(dòng)特征是同向性、共面性、近圓性。 2．從結(jié)構(gòu)分類看，地球和哪幾顆行星結(jié)構(gòu)特征更加相似？ 【提示】　地球和水星、金星、火星同屬類地行星，結(jié)構(gòu)特征更為相似。 3．為什么說(shuō)地球是一顆普通的行星？ 【提示】　地球的運(yùn)動(dòng)特征與其他七顆行星十分相似，結(jié)構(gòu)特征與水星、金星、火星有許多共同之處。 [歸納總結(jié)]　 地球是一顆普通的行星，主要原因在于它與其他行星具有很大的相似性，具體表現(xiàn)為： (1)都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體。 (2)運(yùn)動(dòng)特征：如下表所示。 (3)結(jié)構(gòu)特征：地球在距日遠(yuǎn)近、質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、表面平均溫度等方面與其他行星特別是類地行星相似。 2．讀火星、木星、天王星數(shù)據(jù)比較表(以地球數(shù)據(jù)為1) ，回答(1)～(2)題。 質(zhì)量 體積 公轉(zhuǎn)周期 自轉(zhuǎn)周期 火星 0.11 0.15 1.90 1.00 木星 317.94 1 316.00 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)火星與地球最相近的是(　　) A．質(zhì)量 B．體積 C．自轉(zhuǎn)周期 D．公轉(zhuǎn)周期 (1)A　(2)C　[第(1)題，密度等于質(zhì)量與體積之比，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)題，由表中數(shù)據(jù)可知，火星與地球最相近的是自轉(zhuǎn)周期。] 存在生命的行星 美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)官網(wǎng)2017年10月報(bào)道，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)仔細(xì)分析NASA火星勘測(cè)軌道飛行器(MRO)的觀測(cè)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，火星南部艾瑞達(dá)尼亞海(Eridania)存在大約37億年前形成的大量海底熱液沉積物，或?yàn)檠芯康厍蛏鹪刺峁┲匾€索。 【思考交流】 1．根據(jù)材料及相關(guān)知識(shí)，你認(rèn)為火星上可能存在生命嗎？為什么？ 【提示】　可能。因?yàn)榛鹦巧嫌幸簯B(tài)水，液態(tài)水是生命存在的關(guān)鍵證據(jù)。 不可能。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)的是水合鹽類，不是真正液態(tài)水，同時(shí)沒(méi)有適合生物呼吸的大氣條件，氣溫也比較低。(回答其中一種觀點(diǎn)即可) 2．火星適合生命存在的外部條件主要有哪兩個(gè)方面？ 【提示】　安全的宇宙環(huán)境和穩(wěn)定的太陽(yáng)光照。 [歸納總結(jié)] 地球的特殊性——存在生命 1．地球存在生命的外部條件 外部條件主要是針對(duì)地球所處的天體系統(tǒng)的宇宙環(huán)境而言。 2．地球適宜的自身?xiàng)l件 自身?xiàng)l件主要是指適宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。 [方法技巧]　生命存在條件問(wèn)題的分析思路 此類題目的解答可以通過(guò)知識(shí)的遷移，類比地球上存在生命的條件來(lái)獲得分析思路，進(jìn)而提高答題的準(zhǔn)確性。具體思路分析如下： 3．讀下表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合所學(xué)地理知識(shí)，回答(1)～(2)題。 行星 質(zhì)量(地 球?yàn)?) 體積(地 球?yàn)?) 公轉(zhuǎn) 周期 自轉(zhuǎn)周期 赤道面與軌道面之間交角 地球 1.00 1.00 1年 23時(shí)56分 2326′ 火星 0.11 0.15 1.9年 24時(shí)37分 2359′ (1)液態(tài)水的存在是地球生命起源和發(fā)展的重要條件之一，下列敘述中與地球“液態(tài)水存在”有關(guān)的是(　　) ①地球上晝夜交替的周期較適中?、诘厍虻馁|(zhì)量和體積適中　③地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境之中?、艿厍蚺c太陽(yáng)的距離比較適中 A．①④ B．①② C．②③ D．②④ (2)人類首先選擇火星作為探索生命起源和進(jìn)化的行星，是因?yàn)榛鹦巧系囊恍┑乩憩F(xiàn)象與地球上的一些地理現(xiàn)象相似，主要表現(xiàn)為(　　) ①火星和地球一樣被厚厚的大氣層所包圍?、诨鹦巧虾偷厍蛏隙加兴募咀兓议L(zhǎng)度一樣　③火星、地球自轉(zhuǎn)周期的長(zhǎng)度比較適中　④火星、地球與太陽(yáng)的距離都比較適中 A．①③ B．②③ C．③④ D．①④ (1)A　(2)C　[地球上有“液態(tài)水存在”的原因有：①地球晝夜交替的周期適中；②大氣的保溫作用；③與太陽(yáng)的距離適中，地球平均表面溫度約為15℃，有介于0℃～100℃之間的溫度?；鹦桥c地球相比自轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)度以及與太陽(yáng)的距離都比較適中。] [圖 表 解 讀悟 技 巧] [圖表探討] 太陽(yáng)系模式圖 探討1.八大行星繞日公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)特征是什么？ 【提示】　同向性、近圓性、共面性。 探討2.與其他行星相比，地球的運(yùn)動(dòng)特征方面有無(wú)特殊之處？由此得到結(jié)論是什么？ 【提示】　沒(méi)有特殊之處。八大行星都可能存在生命。 探討3.八大行星中表面溫度最高和最低的分別是哪個(gè)？為什么？ 【提示】　水星表面溫度最高，海王星表面溫度最低。距離太陽(yáng)越近，溫度越高；距離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，溫度越低。 [讀圖方法] 閱讀上圖應(yīng)主要把握以下幾點(diǎn)： (1)明確八大行星組成和位置：按距太陽(yáng)的距離由近及遠(yuǎn)分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 (2)明確小行星帶的位置：小行星帶位于火星軌道與木星軌道之間。 (3)總結(jié)八大行星的運(yùn)動(dòng)特征：同向性、共面性、近圓性。 (4)了解哈雷彗星的特殊性：軌道為扁長(zhǎng)形，公轉(zhuǎn)方向與八大行星相反，彗尾背向太陽(yáng)，周期為76年。 [讀圖訓(xùn)練] 凌日是指地內(nèi)行星(運(yùn)行軌道在地球軌道和太陽(yáng)之間的行星)在繞日運(yùn)行時(shí)恰好處在太陽(yáng)和地球之間，這時(shí)地球上的觀測(cè)者可看到日面上有一個(gè)小黑點(diǎn)緩慢移動(dòng)。當(dāng)金星與太陽(yáng)、地球排成一條直線時(shí)，就會(huì)發(fā)生金星凌日現(xiàn)象。據(jù)此完成(1)～(2)題。 (1)假若發(fā)生金星凌日現(xiàn)象，則下列四圖能正確表示此現(xiàn)象的是(　　) (2)下列關(guān)于金星的敘述，正確的是(　　) A．金星繞日公轉(zhuǎn)的方向是自東向西 B．金星的“左鄰右舍”分別是水星和火星 C．金星屬于類地行星 D．金星屬于巨行星 (1)C　 (2)C　[第(1)題，由題目中“凌日”的含義，結(jié)合金星凌日實(shí)例，可推知若出現(xiàn)金星凌日現(xiàn)象，必然是太陽(yáng)、地球、金星在一條直線上，且地球、金星在太陽(yáng)的同一側(cè)，金星在內(nèi)。第(2)題，金星繞日公轉(zhuǎn)的方向是自西向東，其“左鄰右舍”是水星和地球，金星屬于類地行星。] [課堂小結(jié)] [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 讀天體系統(tǒng)的層次圖，回答1～3題。 1．圖中甲、乙、丙、丁所代表的天體系統(tǒng)名稱分別是(　　) A．河外星系、銀河系、太陽(yáng)系、地月系 B．銀河系、河外星系、太陽(yáng)系、地月系 C．太陽(yáng)系、河外星系、銀河系、地月系 D．銀河系、太陽(yáng)系、地月系、河外星系 2．從天體系統(tǒng)級(jí)別來(lái)看，甲、乙、丙、丁屬于同一級(jí)別的是(　　) A．甲與乙　 B．丙與丁 C．乙與丙 D．乙與丁 3．圖中天體系統(tǒng)包括(　　) A．1級(jí) B．2級(jí) C．3級(jí) D．4級(jí) 1．B　2.A　3.D　[第1題，讀圖可知，甲、乙、丙、丁所代表的天體系統(tǒng)名稱分別是銀河系、河外星系、太陽(yáng)系、地月系。第2題，圖中甲代表的是銀河系，乙代表的是河外星系，它們屬于同一級(jí)別。第3題，讀圖可知，圖中天體系統(tǒng)有地月系、太陽(yáng)系、銀河系和總星系，共4級(jí)。] 在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)的眾多行星中，有許多與地球形態(tài)相似的行星，其中有一顆距離地球約 35 光年。研究表明，它的運(yùn)行軌道與它的母星橙矮星距離適宜，且像地球一樣主要由巖石構(gòu)成，行星的表面可能存在液態(tài)水，它的大氣中有氧氣、二氧化碳和氮的成分，極有可能存在生命。據(jù)此回答4～5題。 4．下列與材料中所說(shuō)的“橙矮星”屬于同一類天體的是(　　) A．太陽(yáng) B．地球 C．月球 D．哈雷彗星 5．材料中說(shuō)這顆行星極有可能存在生命，其主要依據(jù)是(　　) A．這顆行星與地球形態(tài)相似 B．這顆行星有自己的運(yùn)行軌道 C．這顆行星像地球一樣，主要由巖石構(gòu)成 D．這顆行星可能存在液態(tài)水及含有氧氣的大氣 4．A　 5.D　[第4題，根據(jù)材料信息可知，橙矮星是這顆行星繞轉(zhuǎn)的母星，應(yīng)該屬于恒星，相當(dāng)于太陽(yáng)系中的太陽(yáng)。第5題，從材料信息可以看出，四個(gè)選項(xiàng)敘述均正確，但只有D項(xiàng)是生命存在的關(guān)鍵條件。] 下圖為天文學(xué)家公認(rèn)的恒星周圍“生命宜居帶”示意圖。(“生命宜居帶”是指恒星周圍的一個(gè)適合生命存在的最佳區(qū)域)橫坐標(biāo)表示行星距離恒星的遠(yuǎn)近，縱坐標(biāo)表示恒星的大小，結(jié)合下圖回答6～7題。 6．在這個(gè)宜居帶中，之所以可能出現(xiàn)生命，主要影響因素是(　　) A．適合生物生存的溫度 B．宇宙輻射的強(qiáng)度 C．行星的體積 D．適宜呼吸的大氣 7．宜居地帶還需要適于生物呼吸的大氣層，大氣層的存在主要取決于(　　) A．日照條件穩(wěn)定 B．行星與太陽(yáng)的距離適中 C．行星的體積、質(zhì)量適中 D．有原始海洋 6．A　7.C　[第6題，行星與太陽(yáng)的距離適中，行星表面的溫度適宜，才可能出現(xiàn)生命。第7題，行星上大氣的存在和行星的體積、質(zhì)量適中有關(guān)，其引力正好吸引住了適合生物生存的大氣。] [教材活動(dòng)點(diǎn)撥] 教材P4～6活動(dòng) 1．(1)從圖1.4可以看出，行星都是逆時(shí)針繞日公轉(zhuǎn)的。 (2)根據(jù)圖和表中的行星軌道傾角數(shù)據(jù)，行星公轉(zhuǎn)軌道面幾乎在一個(gè)平面內(nèi)。 (3)根據(jù)表中的行星軌道偏心率數(shù)據(jù)，最大的水星只有0.206，非常接近圓形。 2. 行星類別 距日遠(yuǎn)近 質(zhì)量 體積 類地行星 1 1 1 巨行星 2 3 3 遠(yuǎn)日行星 3 2 2 3.由上面的分析可知，與其他行星相比，地球在公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特征方面沒(méi)有特殊的地方，地球的質(zhì)量和體積既不是最大的，也不是最小的，也沒(méi)有特殊的地方。因此，可以說(shuō)，地球是太陽(yáng)系的一顆普通行星。