1.1 地球的宇宙环境 课前导学案（含答案）

第一节 地球的宇宙环境—2022-2023学年高一地理人教版（2019）必修第一册课前导学
【知识速递】
1．天体
（1）概念：宇宙间①________的存在形式。
（2）常见类型：②________、恒星、行星、③________、彗星、④________。
2．天体系统
（1）概念：运动中的天体⑤________、⑥________形成的系统。
（2）级别：
地球所处的天体系统，按从低到高的级别，依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。
名称 构成 运动 距离
地月系 地球和月球 地球是地月系的中心天体，月球围绕地球运动 月地距离约为38.4万千米
太阳系 太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等 太阳是太阳系的中心天体，约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转 日地距离约为1.5亿千米
银河系 太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统 太阳与银河系中心的距离约2.6万光年
现在我们来看一下太阳系中八大行星的比较表。
分类 构成 距日远近 表面温度 质量 体积 密度 卫星数
类地行星 水星、金星、地球、火星 近 高 小 小 大 无或少
巨行星 木星、土星 中 中 大 大 小 有
远日行星 天王星、海王星 远 低 中 中 中 有
3.行星地球——八大行星的运行特征
（1）同向性：八大行星绕日公转的方向相同，都是自西向东。
（2）共面性：八大行星公转的轨道面几乎在同一平面上。
（3）近圆性：八大行星公转轨道是近似圆的椭圆，只有水星公转轨道的离心率稍大。
4.地球——存在生命的产生
（1）特殊性：地球是太阳系中⑩________________________________的行星。
（2）存在生命的条件
①地球位于太阳系。地球所处的宇宙环境很安全。
②地球具有适宜的温度条件。
③地球具有适合生物生存的大气条件。
④地球上有液态水
【小结】地球上具有生命的条件：地球的宇宙环境（稳定的太阳光照）、地球的自身条件（温度、大气、液态水）。目前，地球是人类在宇宙中唯一的家园，随着人类对宇宙探索的深入，航天活动日益频繁，留在太空中的垃圾越来越多。地球的宇宙环境亟待保护，这是全人类共同的责任。
【重难扩展练】
1.地球上存在生命的条件分析
地球是目前已知唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星，这与其所处的安全的宇宙环境和自身的有利条件密切相关。
【练1】2018年7月2日，发表在《天文杂志》上的研究显示，开普勒-186f距离地球大约500光年，有许多特征适合生命的繁衍。开普勒-186f大小约为地球的1.1倍，公转倾角和地球相似且稳定，公转时间约为130天，与所环绕的恒星的距离合适，这就让它地表有可能存在液态水。开普勒-186f和地球的假象对比图如下图所示。据此完成问题。
科学家推测开普勒-186f上存在生命的依据不包括（ ）
A.公转周期适宜 B.行星表面温度适宜
C.可能有合适呼吸的大气 D.形状和地球相似
2.航天发射基地和返回基地的区位条件
航天发射基地选择位置的条件
①纬度位置：纬度位置，地球自转线速度越大，惯性离心力越大，可增大航天发射升空时的速度，节省燃料；反之，会多消耗燃料。
②气候、气象条件：气候干旱，降水稀少；天气晴朗，能见度高；要尽量选择多晴朗天气、大气污染轻、透明度高的地区。
③地形条件：平坦开阔，地势相对较高。平坦开阔利于地面设备跟踪探测，地势高则地球自转的线速度较大。
④地质条件：地质稳定
⑤交通位置：要有便利的交通条件，有利于大型设备的运输。
⑥人口密度条件：航天基地最好布局在人口密度较小的地区，以保证安全。
航天返回基地选择未知的条件
①地形条件：平坦开阔。
②人口密度条件：人烟稀少。
③水文条件：少大河、湖泊。
④气象条件：天气状况良好，空气能见度高。
【练2】北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在内蒙古阿拉善盟额济纳旗境内的东风着陆场（地处巴丹吉林沙漠和戈壁带）成功着陆，标志着为期6个月飞天圆梦之旅载人航天任务圆满结束。读图，完成下面小题。
相比四子王旗着陆场，东风着陆场具备以下优势（ ）
①邻近酒泉卫星发射中心，搜救能力强大
②面积更大，降落预留空间更大
③空气干燥，沙尘天气少，空气能见度高
④戈壁荒凉，对环境的破坏更小
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【习题演练】
2020年11月6日11时19分，全球首颗6G试验卫星搭载长征六号遥三运载火箭在太原卫星发射中心成功升空，并顺利进入预定轨道。该6G试验卫星将在太空中展开通信试验，验证卫星高速通信技术，这意味着未来任何一个角落都能随时入网。据此完成1~2题。
1.6G试验卫星进入预定轨道后，与下列哪个天体所属的类型相同（ ）
A.太阳 B.火星 C.月球 D.哈雷彗星
2.6G试验卫星进入预定轨道后，其属于（ ）
①地月系
②太阳系
③河外星系
④可观测宇宙
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
读下表中的相关数据，结合所学地理知识，回答3~4题。
与太阳的平均距离 大气成分 自转周期 质量 体积 表面平均温度 赤道面与轨道面之间的交角
地球 1.496 N2，O2 23时6分4秒 1 1 22℃ 23°26′
火星 2.279 CO2 24时37分 0.11 0.15 -23℃ 23°59′
3.液态水是生命起源和发展的重要条件，下列叙述与地球存在“液态水”直接相关的是（ ）
①地球的质量和体积适中
②地球与太阳的距离比较适中
③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中
④地球上昼夜更替的周期较适中
A.①④ B.①② C.②③ D.②④
4.人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星，是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象相似，主要表现为（ ）
①火星和地球的大气层厚度和成分相同
②火星与地球的自转周期都比较适中
③火星和地球的温度比较适宜
④火星上和地球上都有四季变化
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
轨道倾角是指地球公转轨道面与其它行星公转轨道面的夹角。偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴之比，它决定椭圆的形状。下图为“行星绕日轨道倾角与偏心率曲线图”，读图完成5~7题。
5.轨道倾角和偏心率最大的是（ ）
A.水星 B.土星 C.天王星 D.海王星
6.根据曲线a、b可知，行星绕日运动具有的特征是（ ）
A.共面性，同向性 B.近圆性，共面性 C.同向性，近圆性 D.共面性，近圆性
7.结合曲线a、b可以推断，地球具有的特征是（ ）
A.普通性 B.特殊性 C.周期性 D.生命性
8.海南文昌建设航天基地。与已建成的三大航天基地相比，其优势条件主要表现在（ ）
A.晴天多 B.水资源丰富 C.纬度低 D.科技实力强
9.阅读材料，完成下列各题。
材料一 截至2017年3月27日，美国的火星勘测轨道飞行器（MRO）已绕火星飞行5万圈，MRO抵达火星轨道已经11年，这个航天器目前状态良好。据研究，火星上有水存在的痕迹。
材料二 金星、地球和火星的主要数据（地球数据均为1）。
行星 金星 地球 火星
轨道半径（天文单位） 0.720 1.000 1.524
公转周期 0.62年 1.00年 1.88年
自转周期 243.69天 1.00天 1.03天
质量 0.82 1.00 0.11
体积 0.86 1.00 0.15
表面温度 737 K 288 K 210 K
大气主要成分 CO2、N2 N2、O2 CO2、N2
（1）按天体的基本类型划分，金星、地球和火星都属于 星；三者所在的最低一级天体系统是 。
（2）从结构特征看，金星、地球和火星属于。
（3）根据数据，金星、地球和火星三颗天体中，表面温度最高的是 ，主要原因是 。
（4）根据上表数据以及人类生存和发展的基本条件，分析比较移居金星和火星的利弊条件，并完成下表。
行星 有利条件 不利条件
金星 质量、体积与地球接近 温度高 共性：缺乏 ④
火星 ① 与地球接近；表面温度与地球差别不大 ② 小 ③ 小
（5）人类对火星的探测情有独钟，为什么？
答案以及解析
【知识速递】
1.（1）物质；
（2）星云；流星；卫星；
2.（1）相互吸引；⑥相互绕转；
（2）银河系；太阳系；地月系；
4.（1）唯一一颗适合生物生存和繁衍
【重难扩展练】
【练1】答案：D
解析：开普勒-186f大小约为地球的1.1倍，质量和体积适中，引力适中，可能存在有合适呼吸的大气；公转时间约为130天，公转周期适宜；与所环绕的恒星的距离合适，获得的恒星辐射适宜，行星表面温度适宜，因此ABC均是存在生命的依据。形状和地球相似不是存在生命的依据，D选项符合题意，故选D。
【练2】答案：B
解析：根据图中信息，东风着陆场靠近甘肃，邻近酒泉卫星发射中心，搜救能力强大，①符合题意；东风着陆场荒漠面积更大，降落预留空间更大，②符合题意；东风着陆场沙漠面积大，沙尘天气多，空气的能见度低，③不符合题意；东风着陆场位于戈壁荒漠，对环境的破坏小，利于保护生态环境，③符合题意。B正确，排除ACD；故选B。
【习题演练】
1.答案：C
解析：6G试验卫星是人造卫星，发射升空后环绕地球运行，与月球属于同一类型的天体，C正确。故选C。
2.答案：C
解析：6G试验卫星是围绕地球运行的人造天体，其位于地月系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系，银河系属于可观测宇宙，C正确。故选C。
3.答案：D
解析：“液态水”的存在需要介乎0-100℃的温度，这与日地距离适中，使得地球获得的太阳能适中，地球昼夜交替的周期适中，使得白天温度不致过高、夜晚降温不致过低，地表维系在一个大约15℃的温度有关，②④正确；地球的质量和体积适中是地球拥有大气层的成因，地球处于一种比较安全的宇宙环境之中是地球生命形成的外因，①③不符合题意。D正确，故选D。
4.答案：A
解析：由表格可知，火星和地球的大气成分不同，①错误；火星与地球的自转周期都比较适中，②正确；火星距离太阳较远，表面平均温度为-23℃，且火星外围没有浓厚的大气层，由于大气稀薄干燥，保温性能差，火星上的昼夜温差大，多在100℃左右，即火星的温度变化较大，③错误；火星和地球的赤道面与轨道面之间的交角接近，火星上和地球上都有四季变化，④正确。由此可知，A正确，故选A。
5.答案：A
解析：本题考查的主要知识点为：“地球的普通性”。轨道倾角是指地球公转轨道面与其它行星公转轨道面的夹角，偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴之比；从“行星绕日轨道倾角与偏心率曲线图"中可以看出，轨道倾角和偏心率最大的是水星，A正确，B、C、D错误。故选A。
6.答案：D
解析：本题考查的主要知识点为：“地球的普通性”。八大行星绕日公转具有同向性（公转方向相同）、近圆性（公转轨道接近圆）及共面性（几乎在同一个平面）三大特征。a曲线表示八大行星绕日公转轨道倾角较小，是共面性特征，b曲线为偏心率较小，表示公转轨道接近正圆，D正确，A、B、C错误。故选D。
7.答案：A
解析：本题考查的主要知识点为：“地球的普通性”。地球的普通性：太阳系有八大行星，根据距日远近、质量、体积差异可将它们分为三大类即类地行星、巨行星及远日行星；八大行星绕日公转具有同向性（公转方向相同）、近圆性（公转轨道接近圆）及共面性（几乎在同一个平面）三大特征。结合行星绕日轨道倾角与偏心率曲线图可以推断，地球具有的特征是普通性，A正确，B、C、D错误。故选A。
8.答案：C
解析：海南文昌建设航天基地。与已建成的三大航天基地相比，其优势条件主要表现在纬度低，自转线速度大，节省燃料，C正确；文昌的降水多，晴天少，A错误；水资源丰富不是卫星基地的建设条件，B错误；文昌发展晚，.科技实力没有明显差异，D错误。故选C。
9.答案：（1）行；太阳系
（2）类地行
（3）金星；金星是这三颗行星中距离太阳最近的行星
（4）自转周期；质量；体积；适宜生命生存的大气
（5）火星的体积、质量适中，有大气层；表面温度较为适宜；八颗行星中与地球环境最相似，火星上有水存在的痕迹，有存在生命的可能性。
解析：（1）考查天体类型和天体系统的层次。金星、地球和火星都属于行星，它们所在的最低一级天体系统是太阳系。
（2）读表可知，金星、地球和火星在距日远近、质量、体积等方面相似，属于类地行星。
（3）金星是这三颗行星中离太阳最近的。
（4）金星和火星同为类地行星，根据行星质量、体积的大小，自转与公转周期等地理要素的影响来分析表中移居行星的有利条件和不利条件。
（5）根据地球上存在高级智慧生命的条件分析即可。
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