1.1 宇宙中的地球讲解学案含解析

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2019秋高中地理人教版必修1讲解学案：1.1 宇宙中的地球含解析
第一节　宇宙中的地球

学习目标定位
1．学会通过不同级别天体系统的关系图，了解天体系统的概念、层次和常见的天体。
2．掌握太阳系八大行星及其位置，理解八大行星的运动特征和结构特征。
3．运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，理解地球上存在生命的条件。
知识体系导引



知识点一　地球所处的宇宙环境
1．天体
(1)概念：宇宙间物质的存在形式。
(2)常见类型：恒星、星云、行星、流星、彗星、卫星等。
2．天体系统
(1)概念：运动中的天体相互吸引、相互绕转形成的系统。
(2)级别：总星系
(3)读图：图中A表示总星系，B表示银河系，C表示太阳系，D表示地月系，其中与仙女座星系级别相同的是B图所示的天体系统。



[易误辨析]
恒星不恒
恒星的位置不是恒定不变的。
恒星也在运动，它们的位置在不断运动，它们的位置在不断变化，这叫恒星的自行。
恒星的运动速度很快，只是由于离地球太远，人们在短促的一生中不易觉察恒星位置的变化，因而称其为恒星。
[学法指导]
图示法理解天体系统的层次


判断
(1)最基本的天体是恒星和星云。(√)
(2)天体包括人造天体和自然天体。(√)
(3)天体都是肉眼可以看到的。(×)
(4)总星系就是我们所说的宇宙。(×),


知识点二　太阳系中的一颗普通行星

1.八颗行星
2．结构特征：地球与其他行星特别是类地行星有许多相似之处。,

[知识链接]
哈雷彗星公转方向与八大行星相反，彗尾朝向背离太阳方向，周期约为76年。

3.运动特征
【高效速记】
太阳系行星分类及物理特性

[易误辨析]
太阳为什么是太阳系的中心天体？
因为太阳质量大，占整个太阳系质量的99.86%，太阳引力大，约束其他天体。
[学法指导]
行星及小行星位置记忆：水金地火，木土天海，钻木取火。

判断
(1)小行星带位于类地行星和巨行星运动轨道之间。(√)
(2)八颗行星自转的方向具有同向性。(×)
(3)太阳系的中心天体是太阳。(√)


知识点三　存在生命的行星
1．特殊性
地球是太阳系中唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。
[知识链接]
地外文明的探索条件
(1)寻找像太阳一样孤单的恒星。
(2)从体积和质量看，寻找像太阳一样属于“中等”的恒星。
(3)要寻找处于“中年”的恒星。

2.存在生命的条件
外部条件
自身条件
[易误辨析]
地球上存在适宜温度的原因是地球的质量、体积适中
这种说法是错误的。日地距离适中，地球公转和自转周期适当，使地球上具有适宜的温度；地球的质量、体积适中，使地球上具有大气层。

【连线】
试分析地球的宇宙环境、自身环境特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。


重点一　天体与天体系统
【探究活动】
流星雨是一种流星群与地球相遇时因受大气摩擦发出光亮如下雨状的自然现象，一些流星似从狮子座方向迸发出来的即为狮子座流星雨。2018年11月18日，狮子座爆发流星雨，广州17日至19日零时至天亮前，每小时可看到狮子座流星约10颗，堪称当年“流星雨之王”。(如图)

(1)狮子座流星雨和落到地面的陨星是天体吗？为什么？
(2)狮子座是天体系统吗？为什么？
答案：
(1)都不是。流星雨是一种自然现象，不是物质，不属于天体；陨星是流星体未燃烧完全而坠落到地面上的物体，位于地球大气层之内，也不是天体。
(2)不是。天体之间相互吸引和绕转才可形成天体系统，组成狮子座的各个天体(恒星)之间没有相互吸引绕转关系，所以不是天体系统。
【归纳总结】
1．“三看”法判断天体
(1)一看位置：独立存在于地球的大气层之外的物体是天体，进入大气层或落回地面的物体不属于天体。
(2)二看实质：是不是宇宙间的物质，自然现象不属于天体。
(3)三看运转：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。

以流星体、流星现象、陨星为例分析如下：


2．“四看法”判断天体系统
一看天体的数量；二看天体之间的距离；三看是否吸引；四看是否绕转。
天体系统至少由两个天体组成，单个天体不能构成天体系统。在天体系统内部，质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度，就不能构成天体系统。
【学以致用】
1．下列物体可称为天体的是(　　)
A．返回地面的“神舟”号宇宙飞船
B．卫星
C．吉林1号陨石
D．按航线飞行的飞机

解析：天体是位于太空中的各种星体、气体和尘埃。地球是一个普通的天体，但地球内部的物质则不属于天体。原来在宇宙空间，后来成为地球上的陨星，则也不属于天体范畴。
答案：B

2．[2019·郑州外国语学校高一期末]“太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月亮小，地球带着月亮跑”。重温儿时的童谣，结合右图完成(1)～(2)题。
(1)童谣中出现的天体，按先后顺序排列的是(　　)
A．恒星、行星、卫星 B．恒星、小行星、流星
C．星云、恒星、行星 D．恒星、行星、小行星
(2)图中最低一级的天体系统的中心天体是(　　)
A．太阳 B．地球
C．月球 D．恒星
解析：第(1)题，童谣中出现的天体有太阳(属于恒星)、地球(属于行星)、月球(属于卫星)。第(2)题，图中的天体系统有太阳系和地月系两级，地月系是最低一级天体系统。
答案：(1)A　(2)B

重点二　太阳系模式图判读
【探究活动】
阅读下图，探究下列问题。

(1)八大行星绕日公转的运动特征是什么？
(2)与其他行星相比，地球的运动特征方面有无特殊之处？由此得到的结论是什么？
(3)八大行星中表面温度最高和最低的分别是哪个？为什么？
答案：
(1)同向性、共面性、近圆性。
(2)没有特殊之处。八大行星都可能存在生命。
(3)水星表面温度最高，海王星表面温度最低。距太阳越近，温度越高；距太阳越远，温度越低。
【归纳总结】
读图指导：阅读该图尤其要注意以下几方面的问题：①按距离太阳由近及远的顺序找出太阳系的八大行星，说出地球的“左邻右舍”，明确地球在太阳系中的位置；②知道小行星带位于火星轨道与木星轨道之间，即类地行星与巨行星轨道之间；③认识八大行星公转运动的同向性、共面性和近圆性特征；④认识哈雷彗星轨道具有扁长形的特点、自东向西的公转运动和彗尾长度与其距离太阳远近的关系。
【学以致用】
3．如图为古希腊时期托勒密体系示意图，读图回答(1)～(2)题。

(1)该体系认为，宇宙的中心是(　　)
A．太阳　　 B．地球
C．恒星天 D．最高天
(2)与现代科学相比，该体系的正确之处是(　　)
A．月球与火星和木星等是同一级别的天体
B．太阳与土星和木星等是同一级别的天体
C．火星和木星等天体具有公转的同向性
D．所有恒星与地球之间距离相同
解析：第(1)题，由图可以看出，地球位于体系的中心位置；第(2)题，月球属于卫星，而火星与木星属于行星，太阳属于恒星，不是同一级别的天体；火星与木星公转方向相同，都是自西向东。
答案：(1)B　(2)C


4.读图回答下题。

图中所示信息反映了行星的运动特征是(　　)
A．自转方向都一致
B．公转方向都一致
C．公转轨道都为正圆形
D．公转轨道面完全重合
解析：八颗行星的自转方向不完全一致；八颗行星绕日公转的方向相同，都是自西向东；八颗行星公转轨道形状近似圆形；八颗行星的绕日公转轨道面具有共面性，实际上是其他行星与地球公转轨道面的夹角较小，接近0°，但不等于0°，因此不是完全重合。
答案：B
重点三　地球存在生命物质条件分析
【探究活动】
2018年美国国家航空航天局NASA的研究团队让我们对火星有了进一步的认识：7月，发现火星上有水合盐类，证实火星上有液态水的存在，而液态水是生命存在的关键。10月，发现火星之前可能存在一个持续了万年的湖泊。11月，发现被太阳风吹走的火星大气。

(1)根据材料中的发现，你认为火星上可能存在生命吗？为什么？
(2)火星适合生命存在的外部条件主要有哪两方面？
(3)为什么水星、金星表面平均温度很高，而天王星、海王星表面平均温度很低？温度过高或过低对生命形成、发展有什么影响？
(4)假如地球没有大气层，地球上将会是怎样的情形？假如太阳的光照条件不稳定，地球上将会出现怎样的情形？并做出合理的解释。
答案：
(1)可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。或不可能。因为发现的水合盐类，不是真正的液态水，同时火星没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。
(2)安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。
(3)主要是它们与太阳的距离有关，水星、金星距太阳近，吸收的太阳辐射多，所以温度高；天王星、海王星距太阳过远，吸收的太阳辐射少，所以温度低。　温度过高或过低，都不利于生命的形成和发展。
(4)假如地球没有大气层，就不会形成适合生物呼吸的大气，不会对地球有保护作用，地球表面的昼夜温差加大，不利于生命活动。　太阳光照条件一旦发生变化，那么地球上所得到的热量也会发生变化，从而影响温度和水，进而影响生命的存在，地球上的生命也可能随之消失。
【归纳总结】
分析地球上生命存在的条件，要结合生命存在所必备的水、气、热等条件，从地球的外部和自身环境两方面综合分析，具体分析如下：

条件 原因 影响
外部条件 安全的宇宙环境　 太阳系中，大、小行星各行其道，互不干扰 太阳系八大行星都可能存在生命
稳定的太阳光照 自生命诞生以来，太阳光照条件没有明显的变化
自身条件 表面温度适宜 日地距离适中 只有地球有生命存在
大气层的存在 地球的体积和质量适中
表面温度的日变化、季节变化较小 地球的自转和公转周期适中
有液态的水 内部温度升高→产生水汽→形成海洋

【方法技巧】　地外生命存在条件的分析方法
分析地外生命存在的条件，可以以地球存在生命的条件为范例进行分析，具体从以下几方面入手：
(1)看行星与恒星的距离是否适中。距离适中才可能有适宜的温度和液态水。
(2)看行星的体积、质量是否适中。只有适中的体积和质量才可吸引适量的大气，才可能形成适合生物呼吸的大气层。
(3)看行星的自转、公转周期是否适中。适中的自转、公转周期可以使行星表面的温度变化幅度不会太大。
若某行星具有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水这三个基本条件，该行星上就可能有生命物质存在。
【学以致用】
5．读下表，完成(1)～(2)题。
行星名称 与太阳距离(106千米) 公转周期 自转周期 大气及成分 表面平均温度(℃)
水星 58.1 87.9天 58.6天 极稀薄，氦、汽 白天350，夜晚—170(固体表面)
金星 108.5 224.7天 243天 浓密，CO2 480(固体表面)
地球 150 1.0年 23时56分 浓密，N、O 22(固体表面)

(1)下列关于表中各行星的叙述正确的是(　　)
A．金星位于地球和火星之间
B．水星公转方向自东向西
C．水星昼夜温差比地球大
D．金星表面平均温度比水星低

(2)地球上存在生命物质的重要原因是(　　)
①地球上有水，其他行星上没有水　②地球上有适合生物呼吸的大气存在　③地球上的温度在100 ℃以下，利于形成分子　④太阳与地球的距离适中是存在生命物质的重要基础
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：第(1)题，八大行星及小行星带的轨道排序由内向外为“水、金、地、火、小、木、土、天、海”。八大行星具有同向性，水星公转方向也是自西向东。金星固体表面平均温度为480 ℃，比水星高。第(2)题，地球上存在生命物质的最重要条件，应是自身独特的条件。其中的日地距离适中，太阳的光热条件又是地球宇宙环境中生命物质存在的最基本和最重要因素，其他自然现象大多与此相关，故④是正确的。地球上存在生命物质的另一重要条件，是地球自身的体积、质量适中和物质运动所产生的重要结果。体积和质量是保留地球大气的基本条件，并通过各圈层的相互作用形成适合生物生存的大气成分，故②是正确的。
答案：(1)C　(2)D


读“英仙座流星雨景观示意图”，回答1～2题。

1．图示流星体属于(　　)
A．绕地球公转的天体 B．绕太阳公转的天体
C．绕月球公转的天体 D．太阳系外的天体
2．冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，其产生的地理意义是(　　)
A．使地球表面的平均温度升高
B．减少紫外线对地球生物的伤害
C．减少了小天体对地球表面的撞击
D．使地球表面昼夜温差不至于过大
1～2.解析：第1题，图示流星体是太阳系行星际空间的尘粒和固体小块，它们围绕太阳公转。第2题，冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，减少了小天体对地球表面的撞击。
答案：1.B　2.C
[2019·广东深圳高一期末]任何天体在宇宙中都有自己的位置。各种天体之间相互吸引、相互绕转，形成天体系统。下图表示某天体系统的不同级别。读图，据此回答3～4题。

3．下列属于天体的是(　　)
A．天空中的白云
B．进入绕月轨道的“嫦娥三号”
C．地球上的陨石
D．安全返回的“神舟十一号”飞船返回舱
答案：B
4．图中①—②—③—④天体系统分别表示的是(　　)
A．地月系—太阳系—银河系—总星系
B．总星系—河外星系—太阳系—地月系
C．总星系—银河系—太阳系—地月系
D．地月系—太阳系—河外星系—总星系
答案：C
5．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________。按结构特征划分，它们都属于________行星。
(2)从运动特征来看，八颗行星绕日公转具有同向性，即都是自________向________，呈________时针方向运动。另外，还具有________性和________性。
(3)若地球在H行星的轨道上运行，则会发生的现象是(　　)
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
(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自身条件中，此图反映出的是______________。
解析：第(1)(2)(3)题，八颗行星按结构特征分为类地行星、巨行星、远日行星，运动特征具有同向性、共面性、近圆性。地球上的能量来自太阳辐射，如果地球在H行星轨道上运行，因距离太阳太远，地球会变成“冰球”。第(4)(5)题，可根据所学知识归纳总结。
答案：
(1)金星　火星　类地
(2)西　东　逆　近圆　共面
(3)A
(4)大小行星各行其道、互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中
(5)有适合生物生存的温度条件(日地距离适中)

课时作业1　宇宙中的地球
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1．在下图中，火星的位置代号是(　　)


A．① B．② C．③ D．④
解析：按八大行星轨道距太阳由近及远依次是水、金、地、火、木、土、天王、海王星，所以代表火星位置的是③。故选C。
答案：C

如图所示，科学家预测，未来人类可能从地球迁移到相邻的“第二行星家园”。“第二行星家园”的“自转轴”与其公转轨道平面的夹角约为66°01′，自转周期与地球相近，质量约为地球的十分之一，有大气层。据此回答2～3题。
2．和地球相比，“第二行星家园”(　　)
A．表面均温更高 B．属于远日行星
C．昼夜温差更大 D．大气层厚度更厚
3．在“第二行星家园”上(　　)
①正午太阳高度变化幅度大于地球　②存在大气“热力环流”
③昼夜长短变化幅度小于地球　④可见地球从西方“升起”
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
2～3.解析：第2题，考查地球的宇宙环境及判断推理能力。因为质量约为地球的十分之一，所以对周围大气的吸引力不如地球强，所以大气层厚度要薄，大气的削弱作用和保温作用要弱，白天最高温要高，晚上最低温要低；均温要低，昼夜温差更大。第3题，考查演绎推理能力。“第二行星家园”的“自转轴”与其公转轨道平面的夹角约为66°01′，那么“黄赤交角”为23°59′，太阳的直射范围变大了，正午太阳高度变化幅度大于地球，昼夜长短变化幅度大于地球，在“第二行星家园”上有热带和寒带，所以存在大气“热力环流”，④项不确定。
答案：2.C　3.A
太阳是太阳系的中心天体，地球是太阳系的八颗行星之一。据此完成4～5题。
4．地球在宇宙的位置可以描述为(　　)
①是地月系的中心天体　②是太阳系中的一颗巨行星　③与太阳系中的金星、木星相邻　④不属于河外星系
A．①② B．②④
C．①④ D．②③
5．下列地理事物的形成，与太阳辐射密切相关的是(　　)
①大气环流　②石油、天然气资源　③火山爆发　④地壳运动
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
4～5.解析：第4题，地月系的中心天体是地球；地球属于银河系，不属于河外星系；地球是太阳系中的类地行星，与金星和火星相邻。故选C。第5题，大气环流形成的根本原因是地表所获得的太阳辐射不同；石油、天然气资源中能源是来自地质时期植物的光合作用；而火山爆发和地壳运动的能量是来自地球的内部，与太阳辐射无关。故选A。
答案：4.C　 5.A
下图中的“蓝月亮”为科学家用计算机模拟出的银河系中一个可能孕育生命的外星天体，据推测它本身不发光，但该天体上光照良好。据此回答6～7题。

6．“蓝月亮”应属于(　　)
A．行星 B．恒星
C．卫星 D．彗星
7．“蓝月亮”上的光照可能来自(　　)
A．太阳 B．地球
C．行星 D．恒星
6～7.解析：第6题，从图中可以看出，“蓝月亮”围绕行星公转，因而属于卫星。第7题，“蓝月亮”本身不发光，其光照应来自能发光的恒星。因为“蓝月亮”是用计算机模拟出的银河系中的一个可能孕育生命的外星天体，因而其光照不可能来自太阳。
答案：6.C　7.D
8．下列各组行星均属类地行星的是(　　)
A．金星、地球、火星
B．水星、木星、土星
C．地球、天王星、木星
D．火星、水星、冥王星
解析：根据太阳系八大行星的结构特征，将行星分为三类。类地行星包括：水星、金星、地球、火星；巨行星：木星、土星；远日行星：天王星、海王星。
答案：A
9．据俄罗斯科学家预测，2036年4月13日一颗小行星将撞向地球。这颗小行星最有可能来自(　　)
A．河外星系
B．地月系
C．火星轨道和木星轨道之间
D．巨行星之间
解析：小行星最有可能来自太阳系中火星轨道和木星轨道之间的小行星带。
答案：C
据某报刊报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。结合材料，据此回答10～11题。
10．“水世界”类地行星所在的天体系统是(　　)
A．地月系 B．太阳系
C．银河系 D．河外星系
11．天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生命存在的主要依据是(　　)
A．该行星上没有水
B．该行星距离恒星太近
C．该行星温度太低
D．该行星不存大在气层
10～11.解析：第10题，由材料可知，“水世界”类地行星距地球40光年，银河系直径为10万光年，地球所在的太阳系距离银河系中心约3万光年，因此可判断“水世界”类地行星所在的天体系统是银河系。故选C。第11题，由材料“但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在”分析可知，该行星距离恒星太近，温度太高，因而无法支持地球型生命存在。故选B。
答案：10.C　11.B
下图为“公转轨道相邻的三颗行星相对位置示意图”。读图，回答12～13题。

12．世人对甲星球进行生命探测时首先查找液态水存在迹象，原因是(　　)
①存在液态水，说明温度适宜　
②有液态水才能形成云雨现象　
③液态水可以形成多样的地表形态　
④生命起源于海洋，有液态水才可具备此基本条件
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
13．与甲、乙行星相比，地球具备的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
12～13.解析：第12题，由图可知，甲、乙两行星分别是火星和金星，有液态水是生命存在的前提条件。第13题，与金星和火星相比，地球上适宜生命存在的条件是适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件以及液态水的存在。
答案：12.D　13.A
二、综合题
14．读“太阳系模式图”(S表示太阳)，回答下列问题。

(1)在图中地球的轨道上标出绕日公转的方向，并用斜线在图中标出小行星带的位置。
(2)写出数字所代表的八大行星的名称：
________________________________________________________________________。
(3)就地球的宇宙环境和地球自身的条件，说明地球上具有生命物质存在的原因：
A．宇宙环境：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
B．自身条件：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
解析：八大行星绕日公转的运动特征有三点：①共面性；②同向性；③近圆性。地球上之所以有生命物质，要从两方面进行分析，即从地球的宇宙环境和自身条件进行分析。
答案：
(1)画图略(地球公转方向为逆时针方向，小行星位于火星与木星之间，即图中4、5之间)
(2)水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
(3)宇宙环境：①稳定的太阳光照　②大小行星各行其道，互不干扰
自身条件：①日地距离适中，地表温度适宜　②地球适当的体积和质量　③有液态水
15．根据以下材料，回答下列问题。
材料一　科学家利用各种办法寻找“地外文明”，在人类发射的宇宙探测器上，携带了“人类信息图”，介绍了人类与地球最基本的情况；还把各民族的经典音乐放在太空中不断播放，以引起其他天体上生物的共鸣；在地球上修建了大容量的电磁波接收装置，用来捕获来自“地外文明”的电磁波……
材料二　设想在距离地球5.28光年的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天，地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号：“亲爱的外星朋友，你们好！我们是×星球上的居民，我们的星球将于10年后毁灭，因此我们打算移居外星球。贵星球可以接纳我们吗？”
(1)如果宇宙探测器上要播放地球在宇宙中的位置，你认为该如何表述？
(2)有人看到材料二中的求救信号高兴地说：“哈哈，银河系中果真还有生命存在。”你认为对吗？为什么？(假设银河系主体部分的直径约10万光年)
(3)有人看到材料二中的信息后悲观地说：“我们不用给×星球上的居民发信号了。”他为什么这样说？(提示：信号用电磁波传递，速度为光速)
(4)若真有“地外文明”，那么该天体应该具备什么条件？
解析：第(1)题，地球的位置可从天体系统等级和在太阳系的具体位置来说明。第(2)(3)题，可以通过计算看一下信息传递需要的时间。第(4)题，若星球存在生命，它所具备的条件就应和地球类似。可参照地球上具有生命存在的条件归纳。
答案：
(1)地球位于银河系中的太阳系，是太阳系八颗行星中距离太阳由近及远的第三颗行星。
(2)对，×星球距离地球5.28光年，银河系主体部分的直径约为10万光年。
(3)因为×星球距离地球5.28光年，信息从该星球传到地球已用了5年多的时间，当地球上的信息传到该星球时，时间已是10年以后了，那时该星球已经毁灭。
(4)该天体应具备的基本条件是：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成分，适宜的光照和温度范围等。