第一节地球的宇宙环境

第一章 宇宙中的地球第一节 地球的宇宙环境课程标准 了解不同级别的天体系统，说明地球在太阳系中的位置。 知道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和原因。教学目标（一）知识与技能1知道宇宙的概念、物质形态和特点。2说出天体的概念及类型，以及天体系统的级别和地球在天体系统中的位置。3了解地球是宇宙中既普通又特殊的天体，正确理解地球上生命存在的条件。4通过对九大行星数据的对比、分析、归纳，培养学生观察思维的能力。（二）过程与方法1通过应用多媒体演示有关人类探索宇宙的内容(如阿波罗登月计划等)，结合教师的讲解，了解人类对宇宙的认识过程，提高学生的思维、想象能力。2能用自己绘制的示意图说明地球所处的宇宙环境。3通过示意图、数据表、多媒体课件演示等方式，了解宇宙的物质性(天体)，宇宙的运动性(天体系统)，从而认识地球的宇宙环境，建立正确的宇宙观、地球观。4能选用一定的资料（数据、图表等）说明地球行星的普通性与特殊性；5在地外生命存在的可能性探讨活动中，能运用自己搜集的资料，表达自己的观点；（三）情感态度与价值观。1激发学生探究地球宇宙环境的兴趣，提高地理审美情趣。培养热爱科学和勇于探索的精神。2使学生树立物质是运动的、运动是有规律的辩证唯物主义观点。3通过观赏集科学性与观赏性于一体的天文图片或影像，培养学生欣赏美、感受美的能力和高尚情操。教学重点及难点天体的类别及天体系统教学方法小组讨论法、图表分析法、比较分析法三、教学过程【情境创设】宇宙中是否存在“地外文明”，人类迄今还没有得到确切的答案。在人类发射的宇宙探测器上，携带了一幅“人类信息图”，介绍了人类与地球最基本的情况。你能看懂图中所表达的含义吗？如果请你画一幅图画与“外星人”对话，你最想告诉他们有关人类与地球的哪些信息？人类活动离不开地理环境，地理环境的生成、演化离不开地球所处的宇宙环境，地球的宇宙环境究竟是怎样的呢？下面让我们大家共同来探讨这个问题。一、人们对宇宙的认识（板书）【引导、讲解 】人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20世纪60年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。阅读探索宇宙，你能说出一个星空神话的故事吗？教师举例：如患难与共的双胞胎兄弟、农神和她的女儿、埃及王后的秀发等，有兴趣的同学还可上网查阅更多的星空神话。【讲解】天文学家把人类目前能观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或已知宇宙。可见宇宙的半径约为140亿光年。【活动】根据课本P6活动，思考、计算并回答：何为光年？一光年约为多少千米？计算可见宇宙的半径约为多少千米？面对上题的数字，你有什么感慨？【总结】光年为光在真空中一年所传播的距离，一光年约为94608亿千米。可见宇宙的半径=94608亿千米140亿1.321023千米。由此可见，宇宙的范围是极其宽广的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘无穷，有待于我们进一步的探索。二、多层次的天体系统（板书）天体在宇宙中的分布是不均匀的，万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系统。【播放课件】天体系统.swf1、银河系和河外星系（板书）【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：银河系和河外星系主要由什么天体组成？离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为多少光年？银河系的组成天体主要由哪两类？目前人类所能观测到的河外星系约有多少个？银河系与河外星系的关系如何？银河系和河外星系共同构成了什么天体系统？学生回答后，老师进行点评总结。【教师总结】银河系和河外星系主要由恒星组成，离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为4.2光年。银河系的组成天体主要由恒星和星云两类，目前人类所能观测到的河外星系已超过1250亿个，银河系与河外星系是同级别的天体系统。银河系和河外星系共同构成的天体系统称为总星系，它包括目前我们所知道的宇宙中的所有天体，从某种意义上来说，总星系就是天文学家所说的可见宇宙。2、太阳系和地月系（板书）【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：太阳系由哪些天体组成？中心天体什么？为何说它是太阳系的中心天体？太阳系中的行星可分哪两类？与太阳比其质量和体积有何特点？能否自身发光？组成地月系的天体有哪两个？学生回答后，老师进行点评总结。【教师总结】太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星，以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成，太阳的质量占了整个太阳系质量的约99.86%，为太阳系的中心天体。行星包括了九大行星和成千上万颗的小行星两大类，质量和体积比太阳要小得多，本身不发光。而地月系则是由地球和它的卫星月球组成，是最低级别的天体系统。【小组活动】根据课本P8图13及阅读材料，思考讨论并回答：太阳系的八大行星是哪八颗？请从离太阳由近到远依次排序。八大行星绕日公转运动有何共同特征？请正确描述小行星带的位置目前已观测到的彗星有多少颗？说明彗星绕日公转的轨道。学生回答后，老师进行点评总结。【教师总结】八大行星是绕日运行的主要天体，按照离太阳由近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，它们绕日公转具有共面、同向和近圆性的特点。小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，目前已观测到的彗星约有1600多颗，彗星绕日公转的轨道为扁长轨道，有些是扁长的椭圆轨道。其中最为著名的是哈雷彗星，绕日公转周期约为76年。师生共同合作整理知识结构图，引导学生得出结论：宇宙是有层次的，并处在有序的、运动的状态之中。三、普通而特殊的行星地球（板书）【讲解】从地球的外观和所处的位置而言，地球与其他八大星相比，并没有什么特殊的地方。地球只是一颗普通的行星。但由于地球具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。【学生阅读】课本P10的阅读材料，明确在地球之外，高级生命存在的可能性极大。【小组活动】课本P11活动1，思考、讨论并回答：从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。假如太阳光照条件变得不稳定，或者太阳突然消失了，地球上将会出现怎样的情形？并对此答案作出解释。请从八大行星的运行特征分析，地球所处的行星际空间是否稳定和安全？除地球外，太阳系其他七大行星中可能存在生命的是哪个？并简述理由。学生回答后，老师进行点评总结。【教师总结】日地距离适中，使温度介于0100之间，水呈液态状态；地球大小适中，使地球能够吸引住大气。太阳的光照条件一旦发生变化，那么地球上所得的热量也将发生变化，从而影响到温度和水的相态，以至于影响到生命的存在，地球上的生命也可能随之而消失。九大行星绕日运行具有共面、同向性，彼此间不会发生碰撞，故地球所处的行星际空间安全稳定。因火星与地球在距日距离、公转周期等方面与地球相似，故火星上可能会存在生命物质。【学生课外活动】选择一种你最为擅长的方式，向家人、朋友描述地球所处的宇宙环境，并在班会上与同学交流。【活动】观察月相一个月。板书提纲： 认识过程一、人类对宇宙的认识 知识积累 可见宇宙：半径 光年，约 千米 天体系统的形成： 主要组成： 等较大天体银河系及河外星系 银河系：主要组成天体 和 河外星系：超过 亿个二、多层次的天体系统 总星系： 组成： 太阳系 中心天体（ ）：质量占 太阳系和地月系 行星：包括 和 运动特征： 、 、 地月系：组成 和 三、普通而特殊的行星地球1、地球的普通性： 运动特征：自西向东绕太阳公转 公转轨道近似正圆 与其他七大行星都有同向性、共面性、近圆性的特征2、地球的特殊性：原因：外部条件 地球所处的太阳光照条件稳定 （宇宙环境） 地球所处的行星际空间安全（运动具有共面性、同向性、近圆性特征）日地距离适中、昼夜交替的周期不长、大气的保温和调节作用等使地球有适当的温度（水以液态存在）自身条件 地球体积质量适中，有大气层，经过漫长演化，适于生物呼吸（N、O） 地球内部的物质运动，形成原始海洋（充足的水分）1. 下列说法，错误的是：AA. 地球位于太阳系的中心B. 银河系是天体之间相互吸引、相互绕转而形成的C. 天体系统是有层次的D. 总星系是目前人类所知道的最高一级的天体系统2. 读图11，在图中火星位于（ C ）A. B. C. D. 3. 读图12，若图中S表示太阳，E表示地球，则该图所包括的天体系统有（A）A. 一级 B. 二级 C. 三级 D. 四级1. 地球与火星都是太阳系中的行星，有关太阳系行星的叙述，不正确的是（ D ）A. 八大行星绕日公转的轨道面几乎在一个平面上B. 水星、金星、火星在体积、质量、组成物质上与地球较相似，称为类地行星C. 在地球轨道两侧，分别是金星和火星轨道D. 金星、火星等行星能发出可见光，这几颗行星在夜空显得很明亮2. 在八大行星中，人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星，主要是因为火星上的一些现象与地球上的一些现象很相似，主要表现为（ A ）火星有类似地球的极昼极夜现象火星、地球自转周期的长度都比较适中火星、地球与太阳的距离都比较适中火星上和地球上都有四季变化，且四季的长度与地球很接近 A. B. C. D. 综合题3. 读图回答下列问题： （1）在图中画出C点和A点的彗星的彗尾。 （2）当哈雷彗星绕日公转一周时，地球绕日公转约 圈。 （3）该图中有一系列的小行星，其位于 和 的轨道之间。 （4）本图中共包括 级天体系统，其中最高一级天体系统的中心天体是 。最低一级天体系统的中心天体其特殊性形成的主要原因有哪些？ 答案：3. （1）图略（解析：A点距离太阳较近，因此彗尾较长，C点距离太阳较远，因此彗尾较短。）（2）76（3）火星 木星 （4）两 太阳 大小行星运行有序，互不干扰，使地球处于一个稳定宇宙环境 太阳光照一直很稳定 日地距离适中，提供适宜的温度和液态水 质量和体积适中，形成原始大气层 地球的自转周期和公转周期适中，使地表气温变化不是十分剧烈。6