《宇宙中的地球》
本节教材内容位于高中地理必修一第一单元第一节，本节是高中地理的开篇，涉及较多的天文知识，而宇宙的神迷与人类对浩瀚宇宙知识的强烈渴求，这些都很容易激发学生的学习兴趣。
教材设计了较多的活动，让学生在探究过程中得出结论。教材在介绍天体的具体形式时用了很贴切的形容词（如闪烁的恒星之类），让学生有比较直观的认识。并采取阅读的形式介绍了其中的四种天体，以增加学生的课外知识。
对于天体系统的层次，教材是以图加材料说明的形式从小范围到大范围来讲述，学生在填写层次的框图的同时，就理解了天体系统层次性的含意。
为了说明地球的普通性，教材把八大行星的有关数据归纳成图表，引导学生应用数据分析探究，把地球与其他行星进行比较，说明地球是太阳系一颗普通的行星。
而对于本节的重点也是难点内容—地球的特殊性，教材首先摆出结论，地球的特殊性在于它是八大行星中唯一一颗适合生物生存和繁衍的星球。那么为什么只有地球上存在生命呢？地球具备怎样的条件来确保生物的生存与繁衍呢？教材主要从地球与太阳的距离适中、地球的体积和质量适中和八大行星绕日公转的特征，分析地球上具备了生命存在的温度、大气、液态水和安全稳定的宇宙环境等条件，说明地球存在生命的原因和优越性，从而说明了地球是太阳系中一颗特殊的行星。
【知识与能力目标】
1.了解天体的主要类型和天体系统的层次。
2.运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，理解地球上生命存在的原因。
【过程与方法目标】
1.分析图片，形成宇宙物质性的观念，形成天体系统各层次的感性认识。
2.利用图表分析法和比较法自主探究地球在太阳系中的普通性和特殊性。
【情感态度价值观目标】
通过学习帮助学生树立正确的宇宙观。
【教学重点】
地球上为什么有适宜于生命生存和繁衍的环境。
【教学难点】
认识地球是一颗既普通又特殊的行星；地球上存在生命物质的条件。
教学过程
【导入新课】
师：康德说：这世界唯有两样东西能使我们的心灵受到震撼： 一是我们头顶上灿烂的星空，一是我们内心崇高的道德准则。
后羿射日、嫦娥奔月、小时候数星星不断充实着我们对宇宙的认识，人们总是用“上知天文下晓地理”来形容某人知识的渊博，今天我们就一起到浩瀚的宇宙去遨游一番，从宇宙的深处看看我们的地球。
【讲授新课】
（板书）第一章行星地球 第一节 宇宙中的地球
推进新课
师：何谓宇宙？我国战国时期的《淮南子·原道训》中指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”其实宇宙就是时间和空间的组合，无始无终，无边无际，而各种天体则是宇宙中物质的各种各样的存在形式。
晴朗的夜晚，当我们仰望星空，会看到繁星点点，这些都是天体，你能认识哪些天体？
生：（可能的答案）月球、牛郎星、织女星、北斗七星、北极星、流星、彗星……
师:很好，不少同学都能认识很多的天体。宇宙中的天体还有很多，闪烁的恒星、云雾状的星云、不断移动的行星、拖着长尾的彗星、一闪即逝的流星、绕行星转的卫星……
师：还有星际空间的气体和尘埃，这些都是自然存在的天体，像人造卫星、神舟飞船、各种探测器等则是人造天体。下面请大家把书翻到第2页，看图1.1中的四幅图片，阅读a、b、c、d四段文字。
师：①星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要组成物质是氢。蟹状星云是金牛座中的一团无定形的膨胀气体云，它的大小为12光年×7光年，总辐射强度比太阳强几万倍。
②行星是在椭圆轨道上围绕太阳运行的、近似球体的天体，质量比太阳小，以表面反射太阳光而发光。土星有美丽的光环，被较多的卫星所拱卫。它的体积约是地球的740倍，质量约是地球的95倍。
③流星体是行星际空间的尘粒和固体小块，数量众多。沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体，称为流星群。流星群与地球相遇时，人们会看到天空某一区域在几小时、几天甚至更长时间内流星数目显著增加，有时甚至像下雨一样，这种现象称为流星雨。大多数流星雨是以辐射点所在星座或附近的恒星命名的，如照片所示的狮子座流星雨，是1998年天文工作者在西班牙拍摄到的。
④彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。哈雷彗星是第一颗经推算预言必将重新出现而得到证实的著名大彗星。哈雷彗星出现时，景色蔚为壮观，彗尾横跨半个天空，与银河争辉。哈雷彗星的公转周期是76年。
师：借助天文望远镜和其他空间探测手段，人们还可以观测到更多更遥远的天体。宇宙中有如此之多的天体，那我们居住的地球在宇宙中的位置是怎样的呢？
（板书）一、地球在宇宙中的位置
（投影教材图片“天体系统”，看图讨论）
（合作探究）
生（讨论）
师：请一位同学说说地球在宇宙中的位置。
生（一生描述地球在宇宙中的位置）
师：答得好！宇宙处于不断的运动和发展之中。天体之间相互吸引和相互绕转，形成天体系统。目前，人们认识到的天体系统，从小到大排列，有以下几个层次：
●月球绕地球公转，构成地月系。月地平均距离为38.4万千米。
●地球和水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星及其卫星，以及小行星、彗星、流星体等天体围绕太阳公转，构成太阳系。地球是离太阳较近的一颗行星，日地平均距离1.5亿千米。太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总质量的99.86％。
●太阳和千千万万颗恒星又组成庞大的恒星集团，称为银河系。在银河系中，像太阳这样的恒星有1000多亿颗。银河系主体部分的直径约为8万光年，太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年。光年是计量天体间距离的单位，1光年即光在一年中传播的距离，约为 94 605 亿千米。
●银河系以外还有许许多多同银河系规模相当的天体系统，称为河外星系，简称星系。用目前最大的望远镜，可以观测到数以十亿计的星系，其中离我们最远的估计为150亿—200亿光年。天文学上把银河系和现阶段所能观测到的河外星系，合起来叫做总星系，这就是目前我们能观测到的宇宙范围。
师：根据我们刚才学习的知识，大家一起来看教材第4页的活动。
（合作探究）
生：（按照天体系统的层次，填写下面的框图）
师：（学生填写后）哪位同学说说你是怎么填的，其他同学可以补充。
生（一生回答，他生评论）
师：答得好！
（投影）（师按下列体系充实讲解）
师：（过渡）我们已经知道了地球在宇宙中的位置，地球在宇宙中可能显得太渺小，在银河系中想发现它的身影也比较困难，在太阳系中虽无法与太阳齐肩，但也算是八颗行星骨干之一了，特别是太阳对地球的关照很多，使地球在平凡之中作出了特别的表现。我们就到太阳系中了解一下地球。
（板书）二、太阳系中的一颗普通行星
（投影图片：太阳系模式图）
师：太阳系中有哪八颗行星？按离太阳由近及远的顺序，请一位同学看图回答。
生：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
（方法引导）
师：回答正确！八颗行星绕太阳的转动叫公转，我们常用运动方向、轨道平面和运动轨迹等来描述八颗行星的公转运动。下面我们来做一项活动，了解八颗行星的运动特征。
请大家继续看投影，仔细观察表示八颗行星公转方向的箭头，八颗行星公转的方向有什么特点呢？
（合作探究）
生：方向相同。
师：大家观察得很准确，回答得非常好！八颗行星公转具有同向性的特点。大家再看表1.1——八颗行星轨道倾角与偏心率，然后回答：八颗行星公转运动的轨道倾角与偏心率分别是大还是小？
生：轨道倾角与偏心率都较小。
师：很好！八颗行星的轨道倾角大多小于4°，只有水星的稍大一些，最大也不过7°。因此，八颗行星的轨道面几乎在同一平面上，说明它们的轨道具有共面性的特点。八颗行星的轨道偏心率大多接近0，只有水星较大，为0.21。它们的公转轨道同圆相当接近，有近圆性的特点。
哪一位同学来总结一下八颗行星的运动特征？与其他行星相比，地球在运动特征方面有没有特殊的地方？
生：八颗行星的运动特征是同向性、共面性、近圆性。地球在运动特征方面没有特殊的地方。
师：非常正确！地球具有的运动特征，其他七颗行星也有。下面再请大家看投影。
（投影：太阳系八颗行星的比较数据 见下表）
太阳系八颗行星的比较数据
行星
质量
（地球为1）
体积
（地球为1）
平均密度（g/cm2）
公转周期
自转周期
类地
行星
水星
金星
地球
火星
0.05
0.82
1.00
0.11
0.056
0.856
1.000
0.150
5.46
5.26
5.52
3.96
87.9d
224.7d
1a
19a
58.6d
243d
23h56min
24h37min
巨行星
木星
土星
317.94
95.18
1316.000
745.000
1.33
0.70
11.8a
29.5a
9h50 min
10h14 min
远日
行星
天王星
海王星
14.63
17.22
65.200
57.100
1.24
1.66
84.0a
164.8a
约16h
约18h
师：按照距日远近、质量、体积等结构特征，可以把八颗行星分为三大类。请你分析数据，回答下列问题：类地行星、巨行星、远日行星分别具有哪些特征？
生：（可以让不同的同学进行补充）
师：（评价学生答题情况，多鼓励）根据表中数据，我们可以发现这三类行星分别有以下特征：
类地行星：包括水星、金星、地球和火星。距离太阳近，表面温度较高，体积和质量都小，平均密度大。另外，类地行星中心有铁核，金属元素含量高。卫星很少，或者没有。
巨行星：包括木星和土星。距离太阳比类地行星远，表面温度低，体积和质量都很大，平均密度都很小。它们的卫星数目多，并且有光环。
远日行星：包括天王星、海王星，它们距离太阳远，表面温度很低，都在-200 ℃以下，平均密度大体上介于前两类之间。远日行星表层气体以氢和甲烷为主。远日行星都有卫星，有光环。
师：地球与水星、金星、火星相比，有没有特殊的地方？
生：没有。
师：从表中可以看出，在太阳系的八颗行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动有自己的特点，但并不特殊。因此，地球是太阳系中一颗普通的行星。
师：（过渡）然而，地球贵在是一颗适于生物生存和繁衍的行星。
（板书）三、存在生命的行星
为什么地球上会出现生物？这与地球所处的宇宙环境，以及地球本身的条件有着密切的关系。请大家看书P6内容，讨论地球上有生命存在的条件有哪些。
生：（读书，讨论，总结）
师：温度和水分条件：日地距离适中（1.496亿千米），使地表平均气温为15 ℃，有利于生命过程的发生和发展；地球上的温度，还有利于水以液态存在。
适合生物呼吸的大气：地球的体积、质量适中，吸引大量气体聚集在地球周围，又经过漫长的演化，形成了以氮、氧为主的适合生物呼吸的大气。
海洋的形成：首先，地球内部的放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩，使地球内部温度升高，结晶水汽化；其次，地球内部的物质运动，例如火山爆发，加速了水汽从地球内部逸出的过程；再次，地表温度的逐渐降低，使水汽经过凝结、降雨，落到地面低洼处，形成原始的大洋。原始大洋的出现，孕育了原始的单细胞生物，并逐渐向高级生物进化。
师：（设问）地球以外有没有生命？请大家阅读教材P6：探索地外文明。我们要找地外生命，应该考虑哪些因素？
生应该参照地球上出现生命的条件来寻找。
师：很好！下面我们一起在再做一个活动，主题是：如何在茫茫的宇宙中确定寻找外星人的方向？
提示：生命的出现需要哪些条件？寻找一颗什么样的恒星？在这颗恒星周围的什么地方找一颗行星？这颗行星需要具备什么样的条件？……
（合作探究）
生（学生根据教材P7“活动”的设计，以小论文的方式谈谈自己的思考）……
【课堂小结】
通过本节的学习，我们知道宇宙的范围是非常之大。随着人类探测手段的发展，人们观测到的宇宙范围还会扩大，人们对地球在宇宙中的位置的认识也就会越准确和全面。我们还学习并知道了地球的普通性与特殊性，以及地球上存在生命的原因。这就为同学们将来寻找地外生命和地外文明指明了方向。
板书设计
课件29张PPT。这世界唯有两样东西能使我们的心灵受到震撼：
一是我们头顶上灿烂的星空，
一是我们内心崇高的道德准则。
——康德
宇宙是物质世界
——天体是宇宙物质的存在形式宇宙是包容天地万事万物的总称“天地四方”——“宇” “古往今来”——“宙”——无限的空间 ——无限的时间一、地球在宇宙中的位置天体类型：
自然天体—主要为恒星和星云,人造天体—人造卫星，航天飞机，天空实验室等。判断依据：
①是否是宇宙间的物质，天体的一部分不是天体。
②是否是在地球大气层之外。1、天体实际上是由气体和尘埃组成，其主要成分是氢。
星云 概念：由炽热气体组成、能够自身发光的球形或类似球形的天体。运动特点：绝对，相对。恒星 在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。
行星环绕行星运转的天体。地球及其卫星（月亮）土星及其卫星卫星思考：
怎样区别流星体、流星群、流星现象、流星雨与陨星？哈雷彗星（周期76年）慧核、慧发、慧尾 注意彗星绕日公转的方向和彗尾的变化规律。星 际 物 质2、天体系统概念：两颗或两颗以上运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成的系统。太阳系层次： 宇宙
（总星系）银河系河外
星系太阳系其他恒星系地月系其他行星系2、天体系统层次：地球在宇宙中的位置2、天体系统太阳系组成：太阳、八大行星、小行星带
二、太阳系中的一颗普通行星 八大行星八大行星的名称：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星（距离太阳由近及远） 从前，有一颗水晶（金）球着了火，人们先用木头去扑火，火却越来越大，就用土去扑火，还是没能把火扑灭。于是请来了天上的海神，总算把火扑灭了。。。 八大行星注意：
小行星带：位于火星和木星之间。类地行星巨行星远日行星八大行星分类 八大行星八大行星共性（运动特征）1、同向性：绕日公转都是自西向东2、共面性：绕日公转面大致都在一个平面上3、近圆性：绕日公转轨道都近似一个圆结论：地球是一颗普通的行星 八大行星三、太阳系中一颗特殊的行星地球存在生命 地球存在生命 地球——我们的家园。八大行星中目前可知的唯一一颗孕育有生命的行星。 地球存在生命的原因材料一：太阳目前，正值壮年，可以稳定发光材料二：如下图，八大行星运行轨道结论：①有稳定的光照 ；②安全的宇宙环境结论③：地球有适宜的温度材料三：八大行星温度对比表 地球存在生命的原因结论④：地球质量和体积适中，可以吸附大气材料四：八大行星质量、体积、大气对比表 地球存在生命的原因结论⑤：地球上有液态水材料五：地球被称之为“水球” 地球存在生命的原因外部条件①稳定的光照条件：太阳稳定②运行轨道安全：八大行星各行其道自身条件①适宜的温度：日地距离适中，自转周期适中②适合生物生存的空气：地球的体积和质量适中③有液态水：地球提及收缩及放射元素衰变地球是一颗特殊的行星 地球存在生命的原因 内容小结
一、地球在宇宙中的位置
（一）宇宙（总星系）
（二）天体：①概念；②判断；③分类
（三）天体系统：①概念；②层次
二、太阳系中的一颗普通行星
（一）太阳系中八大行星：①名称；②分类
（二）八大行星的共性：①同向；②近圆；③共面
三、存在生命的行星
（一）外部条件：①光照；②公转轨道安全
（二）自身条件：①温度；②空气；③水
