第一节 宇宙中的地球

课件53张PPT。第一章　行星地球第一节　宇宙中的地球一、知识与技能
1．了解地球所处的宇宙环境、不同类型天体及其特点。
2．理解天体系统的形成及层次。
3．掌握地球上存在生命的条件及原因。
二、过程与方法
1．让学生根据不同的天体系统图，分析天体系统的形成及层次。
2．让学生能结合资料分析生命存在的条件及原因。
3．让学生阅读太阳系组成图，并分析八大行星的运动特征和结构特征。三、情感态度与价值观
1．激发学生探索宇宙的兴趣和动机。
2．培养学生正确的宇宙观。
四、教学重点
1．天体系统的形成及层次。
2．太阳系的组成及运动特征、结构特征。
3．地球上存在生命的条件及原因。五、教学难点
　地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
六、教具准备
　多媒体设备及相关宇宙、太阳系的视频。
七、课时安排
　建议用时1课时【教学过程】
[情境导入]
美国加州大学伯克利分校等机构的研究人员利用来自开普勒太空望远镜的数据，寻找半径是地球半径的1到2倍、获得的星际辐射是地球1到4倍的行星。星际辐射可以确定水是否可以在这些行星的表面上以液态形式存在。研究人员2013年11月4日在美国《国家科学院学报》上报告说，开普勒太空望远镜此前研究了4.2万颗类似太阳的恒星，这一过程中，发现了603颗可能宜居的行星，包括10颗半径和星际辐射类似于地球的行星。在对可能尚未发现的行星进行校正之后，他们计算认为，总体上，22%的类太阳恒星可能拥有大小或获得星际能量都类似于地球的行星，这些行星都处于所谓的宜居带中。研究人员说，银河系中类太阳恒星至少400亿颗，因此“地球兄弟”可能超过88亿个。按照地球70亿人口算，每个人可以分配一个以上的“地球兄弟”，其中最近的“地球兄弟”可能离我们只有12光年。当然，研究人员也同时指出，虽然有这么多与地球差不多大小、温度适宜生命存在的行星存在，但这不意味着这些行星就支持或有生命的存在。
【思考】　地球上为什么会有生命存在？在宇宙中还有没有像地球一样存在生命的行星？带着这些问题我们一起探讨“宇宙中的地球”。目标定位
1.识记：天体和天体系统的概念，常见天体的特点，天体系统的层次。
2．理解：八大行星的运动特征和结构特征，理解地球上存在生命的条件及原因。一、地球在宇宙中的位置
1．宇宙的物质性——天体
(1)概念：宇宙间_______的存在形式。
(2)类型：_______、星云、行星、流星、彗星、卫星等。物质恒星2．宇宙的层次性——天体系统
(1)概念：天体之间_________、相互绕转，形成天体系统。相互吸引[温馨提示]　天体和天体系统的判断依据
(1)天体的判断依据——“三看”：一是看它是不是位于地球大气层之外，之外则是，而之内则不是；二是看它是不是只附属于天体的一部分；三是看它是不是有独立的运行轨道，有则是，没有则不是。
(2)判断某些天体是否构成天体系统，要看它们之间是否相互吸引、相互绕转，是否有共同的公转中心，即整个系统的重心。[图表导读]
1．读教材图1.2思考下列问题。
(1)目前人类所知道的最高一级天体系统是什么？它由哪几部分组成？
(2)太阳系是银河系的中心吗？
提示：总星系。银河系和现在所能观测到的河外星系
(2)不是，太阳系与银河系中心相距大约3万光年。二、太阳系中的一颗普通行星1．八颗行星
(1)类地行星：a________、b金星、c地球、d火星
(2)巨行星：e_______、f土星。
(3)远日行星：g__________、h海王星。
2．表现(1)运动特征：八颗行星绕日公转，具有同向性、共面性、_______性特征。
(2)结构特征：地球的质量、体积、密度等并不特殊，尤其与_______行星更为相似。水星木星天王星近圆类地[图表导读]
2．读教材图1.4，思考下列问题。
(1)从图中看，太阳系的中心天体是什么？
(2)太阳系八颗行星绕日公转方向、轨道有何特点？
(3)八颗行星绕日公转轨道倾角较小，说明了什么？
(4)填一填：填出下图中所缺的行星名称。
(5)水星、海王星与地球相比，表面温度有何差异？提示：(1)太阳系的中心天体是太阳。
(2)八颗行星绕日公转的方向一致，都是自西向东；绕日公转轨道都是椭圆形。
(3)说明行星公转轨道面几乎在同一个平面上。
(4)从内向外为水(星)、地(球)、火(星)、土(星)、天(王星)。
(5)水星表面温度与地球相比，温度很高，原因是水星距太阳近，接受太阳辐射热量多；海王星与地球相比，表面温度很低，原因是海王星距太阳较远，接受太阳辐射热量少。三、存在生命的行星
1．地球的特殊性：太阳系中唯一颗适合生物____________的行星。
2．两大条件
(1)安全的宇宙环境
①____________稳定。
②大小行星各行其道、互不干扰。
(2)自身的有利条件
①适宜的______________。
②适合生物生存的____________。
③液态水。生存和繁衍太阳光照温度条件大气条件教学建议：此处用课件展示常见天体的图片及天体系统的层次。
1．天体
(1)天体的概念
宇宙间物质的存在形式，它包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体等。此外，宇宙中还有一些弥漫于星际空间的物质，如气体、尘埃等。
其中，最基本的天体是恒星和星云。　地球在宇宙中的位置(2)不同天体的区别球状主要由氢和氦组成能明亮闪烁球状岩石等否明亮不闪烁，有明显位置移动云雾状由气体和尘埃组成否发亮的云雾状天体球状、块状岩石等否(与大气摩擦形成光迹)在天空中有一道明亮的光迹云雾状有彗尾主要由冰物质组成否发光的“扫帚”形天体2.天体系统
(1)概念：宇宙中各种运动的天体之间相互吸引、相互绕转，形成天体系统。
(2)宇宙中的主要天体系统地球和月球地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星，也是距地球最近的天体太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体、行星际物质等地球是距太阳较近的一颗行星，日地平均距离为1.5亿km太阳和其他恒星银河系的直径为10万光年，太阳系与银河系中心的距离约为3万光年银河系以外与银河系类似的天体系统大约有10亿个银河系与河外星系目前人类所知的最高一级天体系统，也是目前我们能够观测到的宇宙部分【典例1】 下图表示天体系统的不同级别，据图完成下列各题。
(1)A表示________，B表示________，C表示________，D表示________。
(2)仙女座河外星系的级别与________图所示天体系统相同。
(3)流星体所属的天体系统是________图。总星系银河系太阳系地月系BC[解析]　本题考查天体系统的级别。解题时可先由包含关系判断A→B→C→D表示天体系统的层次由高到低；再由四幅图图示内容可以判断出D为地月系，C为太阳系，B为银河系，A为总星系；最后结合题目设置的问题情境组织答案。河外星系是银河系以外的天体系统，应是与银河系属于同一层次；流星体属于太阳系。教学建议：运用课件展示太阳系的组成，八大行星的运动特征和结构特征。
1．太阳系的组成
目前，已知太阳系中有八大行星。按照它们与太阳的距离，由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中我们肉眼可以看到的有水星、金星、火星、木星、土星。太阳系中的一颗普通行星2．八大行星的特征
(1)八大行星的运动特征八大行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上水星的轨道倾角稍大公转方向都是与地球公转方向相同(自西向东)无八大行星的公转轨道平面形状同圆相当接近水星的轨道偏心率较大注意：(1)哈雷彗星的公转方向与八大行星的自转方向相反(即自东向西)。
(2)八大行星的自转方向大部分是自西向东的，只有金星逆向自转(自东向西自转)，因此在金星上看太阳是西升东落的。
(2)八大行星的结构特征水星、金星、地球、火星近高小小大无少或无木星、土星中中大大小有多天王星、海王星远低中中中有少注意：地球在八大行星中，与其他行星具有相似的运动特征和结构特性，并不特殊，所以说，地球是太阳系的一颗普通行星。
[知识拓展]　航天基地建设的条件
(1)航天基地选择的条件
①尽量选择纬度较低的地区。纬度低，地球自转线速度较大。
②尽量选择地势平坦开阔、地质构造稳定的地区。
③尽量选择恶劣天气少、天气晴朗、大气污染轻、透明度高的地区。
④尽量选择基础建设设施少、交通便利的地区。(2)航天器返回基地选择的条件
①地势平坦开阔。
②人烟稀少。
③无大片森林，无大河、湖泊。【典例2】 (2014·蚌埠高一检测)下图是太阳系局部图，黑点表示小行星带。回答(1)～(3)题。
(1)美国“信使号”水星探测器考察的星球是(　　)
A．①　　　　　　　　　 B．②
C．③ D．④(2)图中表示巨行星的是(　　)
A．③④ B．④⑤
C．④⑥ D．⑤⑥
(3)图中箭头展示了八大行星的(　　)
A．共面性 B．同向性
C．近圆性 D．整体性[解析]　从图中小行星带位于火星和木星轨道之间，结合轨道的弯曲方向可知①～⑥分别是水星、金星、地球、火星、木星和土星。木星⑤和土星⑥是巨行星。图中箭头代表八大行星的公转方向，体现了八大行星的同向性特征。
[答案]　(1)A　(2)D　(3)B活动点拨
教材P4活动
1．(1)从图1.4可以看出，行星都是逆时针绕日公转的。
(2)根据图和表中的行星轨道倾角数据，行星公转轨道面差不多在一个平面内，轨道倾角最大的水星，也只有7°。
(3)根据表中的行星轨道偏心率数据，最大的水星也只有0.206，非常接近圆形。3．由上面的分析可知，与其他行星相比，地球在公转运动特征方面没有特殊的地方，地球的质量和体积既不是最大的，也不是最小的，也就是说，地球在物理特征方面也没有特殊的地方。因此，可以说，地球是太阳系的一颗普通行星。教学建议：此处可运用多媒体分析地球上存在生命的条件及原因。
在太阳系的八大行星中，地球是唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星，这得益于地球所处的宇宙环境(外部条件)和地球自身的运动和结构特征(内部条件)。存在生命的行星【典例3】 (2014·山东省实验中学高一期中)分析材料，回答问题。
与其他行星相比较，地球的条件是非常优越的。首先，它与太阳的距离适中，加上自转周期(1天)、公转周期(1年)适当，使得全球能够获得适量的太阳光热。整个地球表面平均温度约为22℃，适于万物生长，而且能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，获得的太阳辐射能量分别为地球的6.7倍和1.9倍，表面温度分别达350℃和480℃；木星、土星距离太阳又太远，所获太阳辐射能量仅分别为地球的4%和1%，表面温度分别为－150℃和－180℃；更远的两颗行星的表温度则都在－200℃以下，环境条件十分严酷。(1)由材料看出，生命存在应具有介于______℃～______℃之间的温度，这是液态水的温度范围。
(2)为什么水星、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？
主要与它们同太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接受太阳辐射多，所以温度高。天王星、海王星则距太阳远，接受太阳辐射少，所以温度低。温度过高或过低都不利于生命的形成和发展。0100(3)由材料可知，地球在太阳系中独特的优越条件是
___________________________________。
(4)想一想，如果自转周期或公转周期不适当，对生命活动会产生什么影响？
自转或公转周期不适当包括过长和过短两种情况。如果周期过长，则使白天(或一年中的夏天)升温过高，夜晚(或冬天)降温过低，反之同理。总之，无论温度过高或过低，都不利于生命活动的形成和发展。具有适宜的温度[解析]　第(1)题，从文中以及题干中可看出，液态水的存在对生命极为重要。因此温度应为0℃～100℃之间。第(2)题，太阳系八颗行星的温度与距太阳的远近有关。距太阳越远获得的太阳热量越少。温度过高、过低都不利于生命物质的形成。第(3)题，材料主要介绍的是温度问题，因此由材料知地球的优越条件应是适宜的温度。第(4)题，自转、公转周期过长，会使地球昼夜温差过大或季节温差过大，地球表面温度会很高或很低，导致温度不适宜生命活动，反之同理。(2014·辽宁省实验中学期中测试)读“天体系统示意图”，完成1～2题。
1．图中共包含几级天体系统(　　)
A．2　　　　　　　　 B．3
C．4 D．52．目前，人类发射的探测器可以进入火星表面，表明人造天体已经离开(　　)
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
解析：第1题，从图中可以看出，图中包含了恒星与行星之间组成的天体系统、行星与卫星组成的天体系统。第2题，人类发射的探测器进入火星表面，表明人造天体离开地月系。
答案：1.A　2.A　(2014·景洪市第一中学期中考试)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．此刻地球上可能会出现日食现象
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
解析：第3题，从图中可以看出M为火星，小行星带位于火星和木星轨道之间。第4题，有生物存在，该行星必须具备适宜的温度、适合生物生存的大气和液态水。
答案：3.B　4.A　　(2014·正定中学月考)下图为八大行星示意图，读图回答5～6题。
5．图中代表火星的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④6．如果把太阳系中地球和②星的位置互换一下，则(　　)
A．地球上将会被水淹没 B．地表生命将不复存在
C．地球上将不会有大气 D．地球上将冰天雪地
解析：第5题，根据据太阳远近可知①～⑤分别是水星、金星、火星、天王星、土星。第6题，如果把地球与②星位置互换一下，地球表面将没有适宜的温度，生物将不复存在。
答案：5.C　6.B7．(2014·佛山一中2期段考)读“太阳系示意图”，完成下列问题。(1)八颗行星中，B表示________，D表示________。按结构特征，它们都属于________行星。
(2)按运动特征，八颗行星绕日公转有同向性，即都是自________向________运动。另外，还具有________性和________性。
(3)若地球在H行星的轨道上运行，则会发生的现象有(　　)
A．变为寒冷的“冰球”
B．变为炽热的“火球”
C．大气层将会消失
D．体积将会变小金星火星类地西　东近圆共面A(4)地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切，此图所反映的有利宇宙环境是________________________________________________________________________。
(5)地球上存在生命物质的几个自身条件中，此图反映出来的是：____________________________________________。
行星各行其道，互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中日地距离适中，有适合生物生存的温度条件本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放