資源簡介

1.1 地球的宇宙環境（第一課時）
【課程標準】
運用資料，描述地球所處的宇宙環境。
【教材分析】
本節課是2019湘教版普通高中教科書《地理一》第一章第一節《地球的宇宙環境》，是自然地理學的基礎和開篇。從“地球”視角了解“其所處的宇宙環境”，有兩個要點:一是宇宙是有層次結構的，二是地球在太陽系中所處的位置。通過宇宙，天體，天體系統概念的學習和圖片的展示，了解地球的恒星際環境和行星際環境，分析地球上生命存在的條件。理解地球是宇宙中一顆既普通又特殊的行星。為地球“圈層結構”和“演化過程”的學習做鋪墊，從靜到動，構成對地球自然狀態的整體認識。
【教學目標】
1. 通過觀看《宇宙有多大》的視頻，總結并說出宇宙的物質組成與特征。
2. 通過自主閱讀和資料補充，認識人類探索宇宙的過程。
3. 運用不同類型天體的圖片、數據資料，討論并歸納天體系統的層次、地球在太陽系中的位置。
4.通過對特定天體的觀察，了解天體的運行規律，提升地理實踐力。
【重難點】
多層次的天體系統
【學習方法】
自主閱讀法、合作探究法、歸納總結法
【教學過程】
【情境導入】
仰望星辰，無限遐想，浪漫而神秘，如有佳人相伴，你可說：繁星點綴只因有你才甜蜜，若沒有只能感嘆：仰望滿天繁星，卻迷失在你的光與影。學好地理，除了我們上節課談到的責任、擔當，也可收獲一份浪漫的愛情。
仰望星空，浩瀚宇宙，我們不經要問，地球所處的宇宙環境是怎樣的呢？
【自主閱讀一】人類對宇宙的認識
1.肉眼觀察階段：天圓如張蓋、地方如棋盤
2.簡單猜測與推理階段：（1）亞里士多德提出了地心說，認為地球是宇宙的中心，地球是不動的，太陽、行星、恒星等都繞著地球轉，這個思想被托密勒精制成一個完整的宇宙模型。
（2）哥白尼提出太陽靜止位于中心，其他物體圍繞著太陽做圓周運動。開普勒后來修正了哥白尼的理論，行星不是圓周運行而是橢圓。
3.科學探索階段：牛頓發明了萬有引力，也就是說不存在“固定恒星”，所有恒星都是互相吸引的，沒有中心點，多重引力作用下而達到一種平衡。那么如果把宇宙中兩顆恒星靠近一點，按照牛頓引力定律，他們的引力將會增大而互相靠近，以此類推，說明很久很久以前，宇宙中所有物體都很靠近，于是就產生了宇宙大爆炸的猜想。那么宇宙又是從哪里開始的呢？時間的開端又在哪里？宇宙有沒有終點？—— 來自《時間簡史》
講解：隨著科技的發展，我們認識到宇宙是有層次結構的，不斷膨脹的，如同一次規模巨大的爆炸。宇宙是由一個致密熾熱的奇點于137億年前一次大爆炸后膨脹形成的。舉例：太陽的演化過程，太陽在大約45.7億年前是一個坍縮的氫分子云內形成，熱核反應開始，約50億年后進入紅巨星階段，之后，形成行星狀星云，最終冷卻黯淡演化成白矮星。
未來的宇宙由于物質不斷膨脹是不是會一直變大呢？那么宇宙到底有多大呢？播放視頻《宇宙到底有多大》
思考1：什么是宇宙？
宇宙是一個時空概念，是所有時間、空間和物質的總和。
思考2：請用一句話描述你心中的宇宙有多大？目前，人類所觀測到的宇宙有多大？
目前，人類對宇宙的認識還只是滄海一粟。不是整個宇宙，只是有限宇宙（可觀測宇宙），其半徑是137億光年。（從宇宙中心光需要走137億年才能到達宇宙的邊緣）
講解：光年：光在真空中一年所走的距離。1光年=94605*1012千米
資料補充：可見宇宙的范圍對我們而言已經是一個天文數字，但我們探索宇宙的能力還在不斷增強。如：137億光年的距離對于“中國天眼”已不是問題，其觀測范圍可達宇宙邊緣?！疤煅邸毖b滿水，全世界每人可分四瓶礦泉水。2020年9月，啟動針對地外文明的探索。我國探索和開發宇宙的能力已經在世界處于領先水平。
思考3：宇宙中到底有些什么？
星云、恒星、行星、衛星、彗星、流星體等各種物質。
【圖片展示】
星云：由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體，主要物質是氫，質量一般比恒星還大。（圖片展示仙后座星云“宇宙山峰”和各種形狀的星云）
彗星：又稱掃把星，彗核由冰物質構成，當彗星接近恒星時，彗星物質升華，彗尾總是背向太陽。（直觀展示，并觀測彗星公轉方向：自東向西）
流星體：太陽系內，細小物體和塵粒。
流星體進入地球大氣層后，跟大氣摩擦發生了光和熱，最后被燃盡成為一束光,這種現象叫流星。（圖片中為流星雨現象）如果沒有燃盡，跌落地面就是隕星或隕石。
思考4：舉例說明恒星、行星、衛星的區別與等級。
恒星：由熾熱氣體組成、能自己發光的球狀或類球狀天體。如：太陽
行星：圍繞恒星轉，本身不發光。如：地球
衛星：圍繞行星轉。如：月球
講解概念：
（1）天體：宇宙中的星云、恒星、行星、衛星、彗星、流星體等各種物質
（2）天體系統：天體
宇宙中由于各天體間存在萬有引力，天體間相互吸引，相互繞轉形成天體系統。
【總結】
天體判斷的依據——“三看”
一看：位于地球大氣層之外；如：流星現象？隕星？
二看：不是天體的一部分；如：月球表面的巖石
三看：有獨立的運行軌道。
判斷：宇宙飛船在太空中運行時？返回到地面呢？在火星上考察的火星車？
【承轉】宇宙很大，但也有層次。
【合作探究二】多層次的天體系統
閱讀教材10～13頁，小組合作完成以下問題。
1. 組成地月系的天體有哪兩個？中心天體是什么？
地球和月球，中心天體是地球。
2. 太陽系由哪些天體組成？中心天體是什么？為何說它是太陽系的中心天體？
（1）太陽系由太陽、行星及其衛星、小行星、彗星、行星際物質等構成。
（2）太陽是太陽系的中心天體，質量占整個太陽系質量的99.86%，以其強大的引力，約束其他天體按照-一定的軌道繞著它運轉。
（閱讀材料區分：行星、矮行星、小行星）
行星：環繞太陽運行、質量足夠大、呈球形或近似球形，能通過引力清空軌道附近碎物的天體。
矮行星：繞太陽軌道運行，質量足夠大，呈球形或近球形，不是一顆衛星，不能清空軌道附近的區域。（以冥王星為代表）
小行星：一大批質量小得多、環繞太陽運行的天體，其運行軌道基本位于火星軌道和木星軌道之間。
3.太陽系與地月系的關系是什么？
太陽系包含地月系，說明天體系統有不同級別。
4.請舉例說明，比太陽系等級更高的天體系統有什么？有沒有與太陽系同一級別的天體系統？
（1）銀河系是由太陽和眾多恒星組成的龐大恒星系統。
（2）在銀河系中，已經觀測到1 000億顆以上的恒星，這些恒星系統與太陽系為同一級別。中心天體為恒星的系統與太陽系為同一級別。
資料補充：銀河系：1000多億顆恒星等組成的鐵餅狀扁平外形天體系統，所有恒星都環繞銀心旋轉，銀河系的直徑約10萬光年，英仙座、獵戶座、人馬座位于銀河系三大旋臂上，共同與銀心構成銀河系的主體。太陽系位于獵戶座旋臂，太陽與銀河系中心的距離約2.6萬光年。
5.目前，人類能觀測到的河外星系有多少個？銀河系與河外星系的關系是怎樣的？
銀河系外許許多多看似星云的天體，稱為河外星系。迄今為止，人類能觀測到的河外星系有數百億個。是與銀河系同級別恒星系統，
6. 銀河系與河外星系共同構成了什么天體系統？
總星系（可見宇宙），但不是整個宇宙。
【總結】多層次的天體系統示意圖
【板書設計】
【課后活動】觀察月相并記錄，表格附后
【達標檢測】
2018年1月31日，我國多地能觀察到月全食，同時欣賞到一輪“紅月亮”的迷人景象。據此，完成1題。
1．形成月全食所涉及的天體系統包含(　　)
A．一級　　　 B．二級　　　 C．三級　　　 D．四級
“太陽大，地球小，太陽帶著地球跑；地球大，月球小，地球帶著月球跑?！敝販貎簳r的童謠，完成下列2題。
2．童謠中出現的天體，按先后順序排列正確的是　　
A．恒星、行星、衛星 B．星云、恒星、行星
C．恒星、行星、小行星 D．恒星、小行星、流星體
3．兒歌中出現的天體，屬于　　
①太陽系　②地月系?、坫y河系　④河外星系?、菘傂窍怠、蘅梢娪钪妗、哂钪妗?br/>A．①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．②④⑤⑦⑥ D．①②③⑤⑥
2010年10月1日18時59分57秒，搭載著“嫦娥二號”衛星的長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心點火，19時整成功升空。下圖為飛控大廳大屏幕上顯示嫦娥二號打開發動機開始制動。讀圖回答2題。
4．發射“嫦娥二號”的火箭升空過程中與大氣劇烈摩擦產生耀眼的光芒，這與下列的哪一現象的產生原理相似
A.恒星的發光 B.流星現象 C.彗星的彗尾 D.月亮的光芒
5.關于天體的敘述正確的是
A. 晴朗的夜晚，我們用肉眼常常能看到行星和星云
B. 一個70歲壽命的人一輩子可能會兩次看到哈雷彗星
C. 流星是太陽系以外的塵粒和固體小塊闖入地球，與地球大氣摩擦燃燒形成的
D. 星云是由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體
2013年8月13日七夕節，38年一遇的英仙座流星雨現身，每小時天頂流星數在100顆左右。下次將發生在2051年。讀“流星雨景觀示意圖”，回答2題。
6．地球上的流星絕大部分都在大氣中燃燒掉了，其產生的地理意義是　　
A．使地球表面的溫度升高
B．使地球表面晝夜溫差不至于過大
C．減少小天體對地球表面的撞擊
D．避免了地球上的生物遭受過多紫外線的傷害
7．圖示流星體屬于　　
A．繞地球公轉的天體 B．繞太陽公轉的天體
C．繞行星公轉的天體D．繞恒星公轉的天體
**中學月相觀測記錄表
樣本序號 公歷日期 農歷日期 月相繪制 觀察時間 天空方位 地平高度 亮面凸向 圖片拍攝 備注
填表說明：
①以認識月相為基礎；
②天空方位：月亮在天空的方向，利用指南針確定。
③地平高度：你可以伸展手臂、緊握拳頭的方法來估測月亮的地平高度，高出地平線一拳為10°，兩拳為20°，以此類推。
④月相繪制：先畫圓，然后用涂色的形式記錄，將看到的月相留白。
⑤觀測朝向：面南而立
⑥觀測時間表
月相 理論觀測時間 觀測月相的時間范圍
新月（朔月） 無 18:00時起可逐漸向后推遲觀測，建議在18:00后立即觀測
上弦月（峨眉月） 18:00—24:00
上弦月（凸月） 18:00—24:00 18:00時起即可隨時觀測，可將觀測時間安排在完成作業后
滿月（望月） 18:00—6:00
滿月（望月） 18:00—6:00 晚上觀測時間較晚（23:00左右），不利于休息，故推薦早起觀測，即6:00之前觀測
下弦月（凸月） 0:00—6:00
下弦月（峨眉月） 0:00—6:00 晚上不能觀測到月相，建議在早晨6:00之前完成
新月（朔月） 無
天體
相互吸引
相互繞轉1.1 地球的宇宙環境（第二課時）
【課程標準】
運用資料，描述地球所處的宇宙環境。
【教材分析】
本節課是2019湘教版普通高中教科書《地理一》第一章第一節《地球的宇宙環境》，是自然地理學的基礎和開篇。從“地球”視角了解“其所處的宇宙環境”，有兩個要點:一是宇宙是有層次結構的，二是地球在太陽系中所處的位置。通過宇宙，天體，天體系統概念的學習和圖片的展示，了解地球的恒星際環境和行星際環境，分析地球上生命存在的條件。理解地球是宇宙中一顆既普通又特殊的行星。為地球“圈層結構”和“演化過程”的學習做鋪墊，從靜到動，構成對地球自然狀態的整體認識。
【教學目標】
1.通過觀察太陽系示意圖，對比太陽系八大行星基本數據，分析地球是一顆普通的行星。
2.根據生命存在的基本條件，綜合分析地球上存在生命的原因，提升綜合思維。
3.通過對地球上生命存在條件的探究，了解自然環境對人類生存的重要意義，樹立人地協調觀。
【重難點】
地球上存在生命的條件
【學習方法】
讀圖分析法、合作探究法、歸納總結法、動手實踐法
【教學過程】
【情境導入】
美國航空航天局(NASA)到目前為止已經成功的發現了四個比較適合現在人類居住的行星，也就是普勒—62e、開普勒—62f、開普勒—69c和據說與地球相似99%的星球開普勒-452b，不過比較遺憾的是這些星球距離地球都過于遙遠，大約需要1200光年距離。2020年5月13日，據中科院天文臺內部消息稱，他們利用自主研發的人工智能深度搜索技術，在“天眼”射電望遠鏡的海量數據中，發現了一組“新射電暴”，這組新設電報來自地外85億光年。對此，有不少科學家猜測，這或將幫助人類找到地外文明。那么，真的存在地外文明嗎？有生命存在的條件是什么呢？（播放視頻:地外文明新發現）
【探究活動一】認識地球的普通性
思考1：讀圖“1-6 太陽系示意圖”，記憶太陽系八大行星排列順序（注意小行星帶的位置），說明其兩種分類體系。
思考2：根據圖表信息，描述地球在太陽系中的位置，其質量、體積有何特點？
距日不遠不近，個頭不大不小?？偨Y:從位置，形狀，質量，體積，密度等結構特征分析，地球與其他行星相比，是一顆普通行星。
思考3：分析八大行星繞日公轉的三個共同特征。（閱讀教材第12頁，分析表格數據）
思考4：觀看視頻，直觀感受八大行星運動特征，并思考地球所處的宇宙環境是怎樣的？
大小行星各行其道，互不干擾，安全的宇宙環境。
【探究活動二】特殊行星——地球
思考1：地球是不是自誕生以來就有生命現象？說出地球上具備生命存在的基本條件有哪些？
（1）不是，地球經過十幾億年的演化，有了水和空氣之后，才出現最原始的生物。（教材32頁）
（2）存在生命的基本條件：充足的水分，恰到好處的大氣厚度和大氣成分，適宜的太陽光照和溫度范圍。
思考2：這些條件被科學家稱為“金鎖鏈條件”，試從地球與太陽的距離及其體積、質量的大小等方面，分析地球具備這些有利條件的原因。
補充：萬有引力公式
思考3：2020年7月23號，我國火星探測器“天問一號”成功發射升空，火星一直是各國重點探測對象。與地球對比，分析火星可能存在生命的原因。推測其沒有生命存在的原因。
（1）可能有生命的原因：距日距離、公轉周期、自轉周期等方面與地球具有相似性
（2）沒有生命的原因：火星表面沒有穩定的液態水，原因是質量、體積小，引力小，大氣稀薄，溫差大；大氣主要由二氧化碳（95.3%）組成，不適合呼吸等。
材料：《流浪地球》講述了科學家們發現太陽急速衰老膨脹，短時間內包括地球在內的整個太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬座發動機和轉向發動機，推動地球離開太陽系，用2500年的時間奔往另外一個棲息之地。期間，為了阻止地球墜入木星，全球展開營救。
思考4：假如太陽進入晚年期，地球上將會出現怎樣的情形？地球“流浪”過程中會墜入木星，說明地球有生命存在的外部條件需滿足哪些？
【動手制作】橡皮泥制作太陽系八大行星繞日公轉的模型。（圖片來自網絡）
【板書設計】
【感悟提升】
地球是人類在宇宙中唯一的家園，隨著人類對宇宙探索的深入，航天活動日益頻繁，留在太空中的垃圾越來越多；地球的宇宙環境亟待保護，這是全人類共同的責任。
【課后思考】
地外文明有沒有一種可能是與人類不同的生命體，其存在條件不同與地球生命存在的條件？如果有可能，人類又將如何探索地外文明？
【達標檢測】
1．將下列事物的代號，根據其內在因果聯系，填入下面的方框中。
A．地球處在比較穩定的宇宙環境之中 B．日地距離適中
C．適合生物呼吸的大氣 D．地球表面溫度的日變化和季節變化幅度不太大
E．適宜的溫度 F．地球處于比較安全的宇宙環境中
G．體積和質量適中 H．自轉和公轉的周期適中
2．閱讀材料，回答下列問題。
材料一 2018 年 7 月，意大利宇航局在火星南極附近發現一個液態水湖。2018 年 11 月美國航空航天局的“洞察”號探測器安全穿越火星大氣層（大氣主要成分是二氧化碳， 其次是氮、氬），成功降落在火星表面。圖甲為太陽系示意圖，圖乙為“洞察”號探測器圖
材料二 下表為八大行星物理性質比較。
備注：軌道傾角是指其他行星公轉軌道面與地球公轉軌道面的夾角。偏心率是橢圓焦點到中心距離與橢圓半長軸之比，比值越小，橢圓越接近正圓。
（1） 圖甲所示天體系統的中心天體是________，代表火星的是________（填字母），代表地球的是________ （填字母）。
（2）據材料，說明八大行星繞日公轉的運動特征。
（3）有科學家推斷火星可能存在生命。你是否贊同，并請給出理由。
【答案】（1）太陽 D C
（2）公轉方向都自西向東，說明具有同向性；軌道傾角都比較小，說明具有共面性；偏心率都比較小，說明具有近圓性。
（3）觀點：反對 理由：缺少適合生命呼吸的大氣；表面平均溫度較低/觀點：贊同 理由：發現液態的水；自轉周期、公轉周期等與地球相近。
A
F
E
B
G
C
D
H

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