1.1 宇宙中的地球

1.1. 宇宙中的地球 导学案
【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。
【重点难点】
1. 天体的概念，太阳系主要成员及其特征，地球上存在生命物质的条件。
2. 地球上存在生命物质的条件。
【学法指导】
1. 先认真阅读课本，用双色笔做好预习笔记，认真填写预习部分的内容并记忆。
2. 通过小组合作，互相探讨，答疑解惑，进一步深化所学知识。
【知识链接】
一、地球在宇宙中的位置
1．天体：①________间各种物质的 ( http: / / www.21cnjy.com )存在形式。常见的天体：②________、星云、行星、卫星、小行星、③________、流星体、④____________等。
2．宇宙中运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成⑤______________。
层次：总星系
二、太阳系中的一颗普通行星
1．八大行星的位置：按距太阳由近及远依次为⑨______________________________、
⑩__________、地球、 ________、木星、 ________、天王星、 ________。
2．八大行星运动特征：同向性、 ________、共面性。
3．按距日远近、质量、体积等特征，通常将八大行星分为 ____________、 __________、 ____________三类。
三、存在生命的行星
地球是太阳系中唯一一颗具有生命物质的行星，原因有：
1．所处的宇宙环境很安全。
2． __________适中：形成适宜的温度条件。
3．质量、体积适中：形成适合生物呼吸的 __________。
4．内部物质的运动：不断产生水汽，并逸出、凝结，形成 ____________，汇聚到地表低洼地带，形成了__________。
【学习过程】
探究点一　地球在宇宙中的位置
探究材料　2010年10月1日下午18时5 ( http: / / www.21cnjy.com )9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象，获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。
1．宇宙是物质世界，而且物质的形态多种多样 ( http: / / www.21cnjy.com )。天体是宇宙间物质的存在形式。待发射的“嫦娥二号”卫星是不是天体？一个物质要成为天体需要符合哪些条件？
2．月球、地球、太阳之间构成了几级天体系统？判断天体系统的标准是什么？
3．用简图表示天体系统的层次，说明地球在宇宙中的位置。
探究点二　太阳系中的一颗普通的行星
探究材料　教材P4图1.4太阳系模式图和P4～5活动。
1．按照距离太阳由近及远的顺序说出太阳系中八颗行星的名称，说出小行星带的位置。
2．根据教材P4～5有关资料，思考在太阳系的八颗行星中，地球在运动特征和结构特征中有没有特殊的地方？
探究点三　存在生命的行星
探究材料　与其他行星相比较 ( http: / / www.21cnjy.com )，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。
1．地球上存在生命的条件有哪些，请归纳、分析。
2．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，要想把幻想变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？
【基础达标】
一、选择题
读下图，回答1～2题。
1．图中的M天体可能是(　　)
A．月球或水星　　　　　　　　 B．水星或金星
C．金星或木星 D．火星或土星
2．与地球相比，天体M没有生命存在的原因可能是(　　)
①质量较小　②没有坚硬的地表　③距日较近　④体积很小
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
读“某个时刻太阳系局部示意图”，完成3～4题。
3．关于图中四个天体的说法，正确的是(　　)
A．这四个天体的级别相同
B．小行星带位于M星轨道和木星轨道之间
C．月球是离地球最近的行星
D．地球是太阳系的中心天体
4．有人想了解M星球上是否有生物存在，你认为他必须要了解下列信息中的哪些信息(　　)
①M星球上是否有火山活动　②M星球上是否有水　③M星球上是否有适合生物呼吸的大气　④M星球上的温度是否适宜　⑤M星球是否围绕太阳公转
A．②③④ B．①②③④⑤
C．①②③ D．②③④⑤
5．2011年3月29日5时20分(西 ( http: / / www.21cnjy.com )五区时间)，美国“信使号”水星探测器向地球发回第一组高清晰的水星图像，为人类进一步了解和研究水星提供了珍贵资料。结合下表可知，下列叙述正确的是(　　)
水星 地球
体积(地球为1) 0.056 1
质量(地球为1) 0.05 1
自转周期 58.6日 23小时56分4秒
公转周期 87.9日 365日6小时9分10秒
自转轴倾角 约62° 66.5°
①水星自转的角速度和线速度均比地球大　②水星表面始终昼夜等长　③水星的体积和质量小，很难吸引住大气　④水星昼夜温差大
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
二、综合题
6. 据国外媒体报道，科学家最新发现一颗太阳系外超级含水行星，它围绕一颗发出微弱光线的恒星旋转，而且距离地球非常近，仅为40光年。该系外行星的四分之三为水和冰，四分之一为岩石。这颗系外行星目前被命名为GJ1214b，被认为是一个“超级地球”。虽然它的母星是一个昏暗的“红矮星”，亮度是太阳的3 000倍，但GJ1214b和母星的距离仅为130万英里，使得其表面温度达到200℃。据此回答下列问题。
(1)该行星被称为“超级地球”的主要原因是(　　)
A．其大小与地球一致 B．其公转周期与地球非常接近
C．其表面存在着大量的水 D．也围绕恒星公转
(2)你认为GJ1214b会有生命存在吗？说明你的判断依据。
【拓展提升】
选择题
太阳系有八大行星，地球只是其中的一个，结合下表内容完成1～2题。
行星 与太阳的距离(地球＝1) 运动特征
轨道倾角(与地球) 偏心率
水星 0.387 7° 0.206
金星 0.723 3.4° 0.007
地球 1.00 0° 0.017
火星 1.52 1.9° 0.093
木星 5.20 1.3° 0.048
土星 9.50 2.5° 0.055
天王星 19.20 0.8° 0.051
海王星 30.10 1.8° 0.006
1．根据表中数据，可以看出行星的运动特征包括(　　)
①同向性　②共面性　③近圆性
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
2．太阳系中的八大行星在运行时不会相撞，是因为它们(　　)
A．轨道在同一个面上 B．轨道接近圆
C．公转方向相同 D．轨道不交叉
右图为“太阳系局部图”，读图回答3～5题。
3．图中M星最有可能是(　　)
A．水星　　　　 B．火星
C．天王星 D．海王星
4．图示的三颗行星属于(　　)
A．类地行星 B．巨行星
C．远日行星 D．矮行星
5．关于图中行星的叙述，正确的是(　　)
A．表面温度最高的是M星
B．公转周期最短的是M星
C．公转方向相反的是水星
D．地球与水星、M星几乎在同一平面上绕日公转
水星合木星，是指两颗星在各自的轨道 ( http: / / www.21cnjy.com )空间内运行，运行到了两者之间的最近距离处。2011年，水星合木星发生了两次，第一次发生在3月17日，第二次发生在5月11日。而我们也可以观测到这种难得一见的“甜蜜”景象。结合所学知识回答6～8题。
6．在太阳系的八大行星中木星的“左邻右舍”是(　　)
A．水星和金星　　　　　　 B．火星和土星
C．水星和土星 D．天王星和海王星
7．水星是距离太阳最近的行星，下列有关水星的叙述正确的是(　　)
①肉眼看水星，它发射出明亮的可见光　②水星上的温差是整个太阳系中最大的　③目前还没有发现水星有卫星绕转　④水星的偏心率较大
A．①②③④ B．①③④
C．①②③ D．③④
8．如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则(　　)
A．地球上将会被水淹没，人类无法在地球上生存下去
B．地球地表温度太高，原子无法结合起来形成生物大分子，也就不会有生命物质
C．地球上将不会有大气
D．地球上将只有固态和晶体物质
二、综合题
9．阅读下面的材料，回答问题。
材料1：提丢斯—波得定则，简称“波 ( http: / / www.21cnjy.com )得定律”，是关于太阳系中行星轨道的一个简单的几何学规则。定则的主要内容是：取0、3、6、12、24、48、96……这么一个数列，每个数字加上4再除以10，就得出了各行星到太阳实际距离的近似值。许多行星就是利用这个定则推算后找到的。
材料2：北京时间2012年2月25日凌晨0时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道。
(1)该定则所用的单位是“天文单位”，该“天文单位”应该是 (　　)
A．水星到太阳的距离 B．金星到太阳的距离
C．地球到太阳的距离 D．火星到太阳的距离
(2)提丢斯—波得定则在2.8天文单位处出现了间断，原因是________________。
(3)由图中数据可知，距离地球最近的行星是________，说明判断理由。
(4)第十一颗北斗导航卫星入轨后，处于图中哪 ( http: / / www.21cnjy.com )一级天体系统__________，其他两个数字代表的天体系统名称____________、____________。
【学习反思】
【参考答案】
[知识链接]
①宇宙　②恒星　③彗星　④ ( http: / / www.21cnjy.com )星际物质　⑤天体系统　⑥河外星系　⑦地月系　⑧其他行星系　⑨水星　⑩金星　 火星　 土星　 海王星　 近圆性　 类地行星　 巨行星　 远日行星　 日地距离　 大气 降水　液态水
[学习过程]
探究点一：
1．待发射的“嫦娥二号”卫星不是天体，判断一个物体是否为天体的方法——着眼于“三看”。
一看位置：它是不是位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。进入大气层或落回地面的物体不属于天体。
二看实质：它是不是宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。
三看运转：它是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。
2．月球、地球、太阳之间构成二级天体系统。
天体系统是宇宙中的各种天 ( http: / / www.21cnjy.com )体相互吸引、相互绕转形成的，这些条件必须同时具备，缺一不可，如果某些天体只相互吸引但达不到绕转的程度，就不能构成天体系统，如北斗七星就不能构成天体系统。
3．天体系统和层次如下图所示，用此图可说明地球在宇宙中的位置。
探究点二：
1．目前，已知太阳系中有八颗行星。按照 ( http: / / www.21cnjy.com )它们与太阳的距离，由近及远，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。小行星带位于火星和木星的轨道之间。
2．地球是太阳系中的一颗普通行星，是指 ( http: / / www.21cnjy.com )在太阳系八颗行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转运动，与其他行星相比，尤其与类地行星相比，并没有什么特别的地方。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)运动特征方面具有同向性、共面性、近圆性等特征。
(3)在质量、体积、密度、自转和公转周期、平均密度等结构特征方面与其相邻的行星相似。
探究点三：
1．地球的特殊性在于地球是太阳系中唯一存在生命的天体。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，具体如下：
(1)地球存在生命的外部条件
条件类型 地球具备的条件 对生命起源的意义
恒星际环境稳定 太阳光照稳定 长期以来太阳无明显变化，生命物质演化没有中断
行星际环境安全 地外撞击概率极低 行星公转的同向性和共面性，使其各行其道，互不干扰
(2)地球存在生命的自身条件
自身条件主要指合适的温度条件、大气条件和液态水的存在。如下表所示：
条件类型 地球具有的条件 对生命起源的意义
适宜的温度 日地距离适中，公转和自转周期适当，使地球表面温度主要介于0℃～100℃之间 有利于生命过程的发生和发展
合适的大气 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 氮气是生物体的基本成分，氧气是维持生命的必需物质
有液态水 原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变致热，使地球内部水体形成水汽逸出，冷却后降落，在低洼处汇聚，形成原始海洋，孕育生命 地球上最初的单细胞生命，就出现在海洋中
用简图表示如下：
2．要想移民月球，需解决以下问题
(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。
[基础达标]
1.B　2.C　3.B　4.A　5.C
6.(1)C　(2)不会。因为GJ1214b上的温度过高，水分难以以液态形式存在，生物难以生存。
[拓展提升]
1.C　2.D　3.B　4.A　5.D　6.B　7.D　8.B
9.(1)C
(2)该位置分布有小行星带
(3)金星　金星与地球相距0.28天文单位，火星与地球相距0.52天文单位。
(4)③①银河系　②太阳系