《宇宙中的地球》学案[]湘教版必修

第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境

[学习目标]

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一颗既普通又特殊的行星。 3.分析地球位置及自身条件，理解地球上出现生命的原因。

一、人类对宇宙的认识

1．人类认识宇宙的路程漫长而曲折。目前对宇宙的认识还只是“沧海一粟”。

2．可见宇宙或已知宇宙的半径为①140亿光年。

二、多层次的天体系统

1．天体

(1>概念：宇宙是物质的，组成宇宙的各种各样的物质，通称为天体。

(2>类型：包括②星云、③恒星、④行星、⑤卫星、彗星、流星体和行星际物质等。

(3>分布：在宇宙空间中的分布是⑥不均匀的。

2．天体系统

(1>成因：⑦万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系

统。

(2>层次：总星系错误!b5E2RGbCAP 错误!错误!p1EanqFDPw 错误!

Ⅲ.地月系错误!DXDiTa9E3d 三、普通而特殊的行星——地球

1．普通性：从地球的错误!外观和所处的错误!位置而言，地球与其他七颗行星相比，并没有

什么特殊的地方。RTCrpUDGiT 2.错误!——错误!错误!5PCzVD7HxA

探究点一 多层次的天体系统

【探究材料】

2018年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影像、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆

做准备。jLBHrnAILg 1．待发射的“嫦娥二号”是不是天体？一个物体要成为天体需要符合哪些条件？

2．“嫦娥二号”围绕月球飞行是否离开了地月系？“嫦娥二号”卫星和月球、地球和太阳

之间构成了几级天体系统？xHAQX74J0X

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3．宇宙就是总星系，这种说法正确吗？

【探究归纳】

1．不是。天体是宇宙间物体的存在形式。要判断一个物体是否是天体，一看实质：它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。二看存在：它是不是独立存在于宇宙空间中，

如果依附其他物体而存在，如地球上的白云，待发射的卫星都不是天体。LDAYtRyKfE 2．否。三级。

3．这种说法不正确。宇宙在时间上是无始无终的，空间上是无边无际的，而总星系是指目

前人类能观测到的宇宙范围，约150亿～200亿光年，两者并不完全相同。Zzz6ZB2Ltk 【规律总结】

1．天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如，月球绕地球运转，形成地月系，而北斗

七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能形成天体系统。dvzfvkwMI12．宇宙中的天体因为相互吸引和相互绕转，从而形成不同级别的具有包含与被包含关系的

天体系统。

【考例探究1】 读“地球所在的不同级别天体系统示意图”，完成下列问题。

(1>写出图中字母代表的天体系统的名称：

A________，B________，C________，D________。

(2>用“∈”表示A、B、C、D代表的天体系统的包含关系：______________。

(3>下列天体系统属于同一层次的是( > A．地月系和银河系B．银河系和河外星系 C．总星系和河外星系D．太阳系和河外星系 答案 (1>总星系 银河系 太阳系 地月系

(2>D∈C∈B∈A (3>B

解读 本题能够提取的图像信息：①A、B、C、D代表的天体系统的包含关系；②A代表的天体系统范围约140亿光年，表明A代表人类目前认识的宇宙范围，即总星系；③D代表的天体系统级别最小、最简单。按照所学知识逆向推理：A为总星系，是由银河系和河外星系构成，加上题干信息“地球所在的天体系体”判断B应当代表银河系，C则代表太阳系，D应当是地月系。天体系统是一种运动系统，其形成条件是相邻天体相互吸引、相互绕转。离地球最近的球状天体是月球，地球和月球相互吸引导致相互绕转，构成了地月系；地月系仅是太阳系的一小部分，太阳是宇宙中一颗普通的恒星，太阳这颗恒星与周围的天体因相互吸引导致相互绕转，构成了太阳系；太阳系又与2 000多亿颗恒星构成了银河系；人类目前观测

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到的宇宙中，类似银河系一样的天体系统有数十亿个，通称为河外星系；银河系与河外星系

共同构成了总星系，即目前人类所认识的宇宙。rqyn14ZNXI 探究点二 普通而特殊的行星——地球

【探究材料】

材料一 教材P10图1－5和P11活动内容。

材料二 与其他行星相比较，地球的条件是非常优越的。首先，它表面的平均温度约为15℃，适于万物生长，而且能够使水在大范围内保持液态，形成水圈。而水星和金星离太阳太近，接受到的太阳辐射能量分别为地球的6.7倍和1.9倍，表面温度达350℃和480℃；木星、土星距太阳又太远，所获得的太阳辐射的能量仅为地球的4%和1%，表面温度是－150℃和－180℃，更远的两颗行星的表面温度则都在－200℃以下，环境条件十分严酷。

EmxvxOtOco 1．思考地球在太阳系的八颗行星中在运动特征和结构特征中有没有特殊的地方？

2．为什么水星和金星表面温度很高，而天王星、海王星表面温度很低？温度过高或过低对

生命形成、发展有什么影响？SixE2yXPq5 3．地球上形成大气层与地球本身的什么条件有关？地球上的水是怎样形成的？

4．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幻想，要把幻

想变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？6ewMyirQFL 【探究归纳】

1．从运动特征看，地球与其它七颗行星十分相似，八颗行星绕日公转具有以下三个特征：同向性、共面性、近圆性。从结构特征看，地球与邻近的水星、金星表现出许多共同之处。它们同属地内行星，质量和体积平均较小，平均密度较大，主要由固态岩石物质组成。

kavU42VRUs2．主要和它们与太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接收的太阳辐射多，所以温度高；天王星、海王星则距太阳过远，接收的太阳辐射少，所以温度低。如果地表温度太高，原子不能结合在一起，无法形成分子，也就无法形成生命。如果温度太低，物质都是固态，

生命物质也不能形成。y6v3ALoS893．与地球体积和质量适中有关。原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变产生热量，地球

内部温度逐渐升高，产生水汽；水汽溢出，产生降水，形成原始的海洋。M2ub6vSTnP4．(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。0YujCfmUCw 【规律总结】 地球上存在生命的条件

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【考例探究2】 下图为“公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图”，据图回答下列问

题。

(1>地球是太阳系中一颗特殊行星，其特殊性表现在( >

A．质量在三颗行星中最小 B．既有自转运动又有公转运动 C．公转方向与其他行星不同 D．太阳系中唯一有生命物质的行星

(2>与①②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是( >

A．适宜的大气厚度和大气成分 B．强烈的太阳辐射和充足的水汽

C．复杂的地形和岩石圈 D．强烈的地震和火山活动

(3>若地球在②行星的轨道上运行，则最可能发生的现象有( >

A．变为寒冷的“冰球” B．变为炎热的“火球”

C．大气层将会消失 D．公转方向将发生变化 答案 (1>D (2>A (3>B

解读 本题以示意图形式考查地球上存在生命的条件，解决该题的关键是理解地球上生命存在的条件，并将其运行到示意图上，具体分析如下：由图中可以看出，地球位于①、②行星之间可判断出①为火星，②为金星；由轨道弯曲方向，判断出太阳离行星②更近，太阳在右侧；再根据生命存在的基本条件有三：适宜的温度、液态水和适合生命呼吸的大气，推知地 球是太阳系八颗行星中唯一有生命的行星；离太阳较地球近的行星②气温较高。eUts8ZQVRd

【基础过关】

1．人类对宇宙的认识经历了漫长的时间，人类对宇宙的认识也不断深入。可见宇宙的范围

尺度，取决于( >

A．观测时间的延长 B．观测位置的变化C．观测空间的差异 D．观测技术的提高

答案 D

解读 观测手段和技术的提高，不断拓展人类观测到的宇宙范围。

2．在20世纪末，多国天文学家通过国际性的合作研究，观测出某一遥远的旋涡星系，该星

系与地球的距离为( >sQsAEJkW5T A．10多亿个天文单位 B．140多亿千M

C．140多亿光年 D．140多亿年

答案 C

解读 天文学中的距离单位是光年。年是时间单位。日地距离是一个天文单位，可见宇宙的

半径为140亿光年。

3．在包含太阳和地球的天体系统中，最高一级和最低一级的天体系统分别是( >

A．银河系、太阳系 B．河外星系、地月系 C．太阳系、地月系 D．总星系、太阳系

答案 D

解读 已知天体系统中，地月系级别最低，但不包括太阳。

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