2020-2021高一地理人教版必修第一册学案：第1章第1节 地球的宇宙环境.pdf

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1、晨鸟教育 Earlybird 第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境【热点链接】2020 年 3 月 10 日，我国首次火星探测任务无线联试在北京航天飞行控制中心圆满完成。这次试验充分验证了探测器与地面系统的接口匹配性和一致性，为中国飞船登陆火星打下了坚实基础。按照科学家的测算，每隔约26个月，会有一段时间是发射火星探测器的最佳窗口期。决定最佳窗口期的关键因素是什么？提示 火星与地球的位置关系。地球和火星绕日公转，每隔约 26 个月，地球会运行到与火星最近的位置，此时是发射火星探测器的最佳窗口期。课程标准 学业质量标准 核心素养定位 运用资料，描述地球所处的宇宙环境。水平 1：通过观察影

2、像资料，辨认主要天体类型；通过地理资料，归纳地球的普通性和特殊性的含义。水平 2：通过图表资料，归纳主要天体的特征，说明天体系统的层级关系，描述地球在宇宙中的位置，指出八大行星运动特征和结构特征。水平 3：根据图表资料，判断天体类型，描述天体特征，绘制天体系统层次图，分析说明宇宙探索的意义。水平 4：通过图表资料，探讨存在生命的地理条件，探讨行星运动特征的形成机制。人地协调观：通过探讨地球的宇宙环境对人类活动的影响，结合宇宙垃圾的危害，指出合理开发利用宇宙资源的途径，树立节约资源、保护环境的观念。综合思维：分析行星运动特征，探讨存在生命的条件。区域认知：运用地理位置的理论，描述地球在宇宙中的位

3、置。地理实践力：观察星空，辨认主要天体，说明其所属的天体系统。晨鸟教育 Earlybird 一 地球在宇宙中的位置 1.天体(1)主要类型：01 恒星、星云、02 行星、流星体、03 彗星等。04 星云 由气体和尘埃组成的呈 05 云雾状外表的天体 恒星 由 06 炽热气体组成、能自己 07 发光的天体 行星 绕 08 恒星运行的天体，靠 09 反射恒星的光而发亮 卫星 围绕 10 行星运转的天体(2)概念：11 宇宙中物质存在的形式。2天体系统(1)形成：运动中的天体相互吸引、12 相互绕转。(2)级别：由低到高的级别，依次为 13 地月系、太阳系、14 银河系、可观测宇宙。地月系 由地球和

4、 15 月球组成，中心天体是 16 地球 17 太阳系 由太阳、18 行星及其卫星、19 小行星、彗星、20 行星际物质等构成，中心天体是 21 太阳 银河系 由太阳和众多 22 恒星组成的恒星系统 23 可观测宇宙 由银河系和现阶段所能观测到的 24 河外星系组成 1.判断正误。(1)最基本的天体是恒星和行星。()(2)光年是时间单位。()2月球不属于()A地月系 B太阳系 C银河系 D河外星系 答案 D 晨鸟教育 Earlybird 解析 月球属于地月系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系；月球不属于河外星系。3试举例说明哪些是自然天体、哪些是人造天体。提示 自然天体：太阳、北极星、月球等

5、。人造天体：宇宙飞船、嫦娥二号、空间站等。二 行星地球 1.行星的类别 01 类地行星 水星、02 金星、地球、火星 巨行星 03 木星、土星 远日行星 04 天王星、海王星 2地球的普通性与特殊性 普通性 运动特征 公转方向 05 同向性公转轨道面 06 共面性07 公转轨道形状近圆性结构特征 08 距日远近09 自身的体积公转方式特殊性 表现：八大行星中唯一存在 10 高级智慧生命的星球条件：适宜的 11 温度、大气和 12 水等 1.判断正误。(1)土星是太阳系中最大的行星。()(2)地表温度适宜仅指地表平均温度适宜。()2有关行星的组合，不正确的是()晨鸟教育 Earlybird A水

6、星类地行星 B木星巨行星 C金星类地行星 D海王星巨行星 答案 D 解析 海王星属于远日行星。3地球表面具有适宜的温度是生命存在的条件，形成地表温度适宜的主要条件是什么？提示 日地距离适中、地球的自转和公转周期适中等。主题探究 天体和天体系统 材料一 北京时间 2020 年 3 月 9 日 19 时 55 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第 54 颗导航卫星(北斗三号第 29 颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。上图为北斗系统第 54 颗导航卫星发射景观图。材料二 下图为天体系统示意图。晨鸟教育 Earlybird 据此探究下列问题：(1)图片中的北斗导航卫

7、星是否属于天体？请说出判断依据。(2)进入预定轨道的北斗导航卫星将和哪个天体组成天体系统，与该天体系统同级的天体系统名称是什么？(3)判断材料二中四个天体系统名称。(4)作为天体，地球和太阳的本质区别是什么？成果展示(1)不属于。该卫星没有进入宇宙空间，还是地球的附属物，不是宇宙间的物质。(2)地球。地月系。(3)甲可观测宇宙，乙银河系，丙太阳系，丁地月系。(4)太阳属于恒星，体积和质量大，能自身发光。地球属于行星，体积和质量小，不能自身发光，靠反射太阳光发亮。1天体的判断(1)天体的判断 一看位置：它是不是位于地球的 01 大气层之外，独立存在于宇宙中。进入大气层、落回地球、地表的物体不是天

8、体。二看实质：它是不是 02 宇宙间的物质，一些自然现象不属于天体。三看 03 运转：它是否在一定的轨道上独自运动，依附在天体上运行的物质不属于天体。例如，判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。(2)天体类型的判断 晨鸟教育 Earlybird 据天体的 04 结构特征和 05 运动特征判断天体类型。2天体系统的层次与判断(1)天体系统的判断 判断天体系统的条件：相互吸引、相互绕转。如地球和月球构成天体系统，北斗七星没有构成天体系统。(2)天体系统的层次 基本方法：据中心天体和绕转特征判断。北京时间 2020 年 1 月 16 日 11 时 2 分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火

9、箭，成功将第一颗 5G 卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。2 月 16日，卫星通信测试成功。下图为 5G 卫星模拟图。据此完成(1)(2)题。(1)属于天体的是()A进入轨道的 5G 卫星 B分离后的火箭 C发射前的 5G 卫星 D分离前的火箭(2)与图示天体系统级别相同的是()A地月系 B太阳系 C银河系 D可观测宇宙 科学思维 天体和天体系统的分析思路 类题透析 思路点拨 天体的 判断 天体是 01 宇宙间物质的存在方式，附着于某天体的物体 02 不属于天体。03 进入轨道的 5G 卫星属于天体。晨鸟教育 Earlybird 天体系统的判断 根据 04 中心天体和绕转特点判断。图示天体系

10、统的中心天体为05 地球，与其级别相同的天体系统为 06 地月系。答案(1)A(2)A 主题探究 行星地球 2019 年 11 月 18 日，美国研究人员在英国自然 天文学杂志上发表报告称，首次在木星卫星木卫二的大气中检测到水，为木卫二冰面数英里之下可能存在海洋提供了证据。木卫二是科学家寻找外星生命的主要目标，因为它可能为生命提供了宜居环境：其厚约10 千米的冰壳下，是一个超过100 千米深的液态水海洋。木卫二的直径为3 138 千米，质量不足地球的1/100。下图为木卫二模拟图。据此探究下列问题：(1)为什么要证实木卫二上存在海洋？(2)与地球相比，木卫二存在生命的不利条件是什么？(3)试比

11、较木星、地球的结构特征。成果展示(1)若木卫二存在生命，则需要具备与地球相似的条件，包括温度、大气、液态水等。如果木卫二上存在海洋，则具备了存在生命的条件之一。(2)木卫二距太阳较远，表面温度低；木卫二体积、质量较小，大气层稀薄。(3)木星属于巨行星，距太阳距离远，体积和质量大，密度小；地球属于类地行星，体积和质量小，密度大。1普通性的判断据运动特征和结构特征判断 晨鸟教育 Earlybird(1)运动特征 (2)结构特征 地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面温度等方面与类地行星相似。如下图所示：2地球的特殊性存在生命的行星(1)地球存在生命的外部条件 外部条件主要是针对地球

12、所在天体系统的宇宙环境而言。(2)地球存在生命的自身条件 自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。晨鸟教育 Earlybird 据天文学家推算，2020 年有多次行星冲日天文奇观。如 7 月 14 日木星冲日，7 月 21 日土星冲日，10 月 14 日火星冲日。下图为火星冲日形成示意图。据此完成(1)(2)题。(1)“火星冲日”时，太阳、地球、火星出现了图示位置特征，体现了太阳系行星运动的()A同向性 B近圆性 C共面性 D连续性(2)火星虽然有适合生命存在的物质，但目前仍然没有发现生命存在，其原因最可能是()A火星体积密度较小 B火星上没有液态水 C火星表面温

13、度高 D火星上没有大气 科学思维 地球的普通性和特殊性的分析思路 类题透析 思路点拨 普通性 结构特征：八大行星分为 01 类地行星、图示火星和地球与太阳位晨鸟教育 Earlybird 巨行星和远日行星；运动特征：行星运动具有共面性、近圆性和 02 同向性。于同一条直线上，体现了行星运动的 03 共面性。特殊性 存在生命的条件包括安全的 04 宇宙环境和适宜的自身条件(温度、05 液态水和大气)。与地球相比，火星表面温度06 低，大气 07 稀薄，08无液态水。答案(1)C(2)B 教材活动巧点拨 教材第 45 页活动 思路点拨 1.(1)观测时段的选择：以农历初一和十五为中心的半个月效果较佳

14、。(2)观察时刻的选择：当地时间 19 时。中国东部地区可在北京时间 19 时观测，新疆、西藏地区可在北京时间 21 时观测。农历每月十六日至三十日，选择当地时间 6 时效果好于 19 时。(3)以农历初一和十五为中心，会形成半对称效果图形，更有利于推测其余日期的月相位置。(4)日期选择也可以有间隔性的进行，中间位置可以根据前后两日推测其位置及特征。2(1)进行记录时，“月亮水平方位”可用“正西”“西偏南度”等方式，“月亮高度角”直接用角度记录，月亮形状可用 1/10、2/10、3/10 等分数表达，也可考虑绘图方式，最好注明月面朝向(东或西)。(2)逐日观测并做好记录。(3)月相逐月变化图。

15、晨鸟教育 Earlybird 3观测记录前半月，即农历初一到十五，后半月的情况可根据前半月观测记录进行推测，将推测结果同样填入表格，然后对月亮位置和月亮形状的逐日变化进行总结。核心素养速提升 素养提升 1 人地协调观与区域认知 宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域，下图阴影区域为太阳系的宜居带分布图。据此完成13 题。1位于太阳系宜居带的星球除地球外还有()A火星 B木星 C金星 D水星 答案 A 解析 读图，根据太阳系行星分布规律，位于太阳系宜居带的星球除地球外还有火星，A 项正确。2图中宜居带理想区域确定的主要依据是()A大气条件 B生物条件 C水分条件 D温度条件 答案 D 解析

16、 图中宜居带理想区域确定的主要依据是与太阳距离适中，有适宜的温晨鸟教育 Earlybird 度条件，D 项正确。3下列天体系统中，不包括地球的是()A银河系 B可观测宇宙 C太阳系 D河外星系 答案 D 解析 河外星系与银河系处于同一级别，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系；河外星系中不包括地球，D 项正确。素养提升 2 综合思维 轨道倾角是指其他行星公转轨道面与地球公转轨道面的夹角。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。据此回答12 题。1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 答案 A 解析 据图中曲线

17、可知，水星的轨道倾角和偏心率最大。2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，特殊性 C同向性，近圆性 D共面性，近圆性 答案 D 解析 据图中曲线 a、b 可知，太阳系八大行星的轨道倾角不大，说明具有共面性，偏心率不大，说明具有近圆性。素养提升 3 地理实践力 1观察夜晚星空，寻找星空中的五大行星、北斗七星和北极星，描述其在星晨鸟教育 Earlybird 空中的位置特征，说出北斗七星斗柄朝向特点。2通过网络查找生命起源的资料，并概括生命起源的特点。3寻找天文事件，如流星雨、日食、月食等。时间：45 分钟 满分：100 分 探究点 题号 天体和天体系统 4

18、、6、7、9、10、13 行星地球 1、2、3、5、8、11、12、14 一、选择题(共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个选项符合题目要求)“鹊桥”中继星是中国发射的首颗月球中继星，始终定位于月球背面 6.5 万千米处的地月引力平衡点 L2 点(下图)。据此完成 13 题。1(综合思维)关于“鹊桥”中继星的空间运行状态的说法，正确的是()A绕 L2 点运动 B绕月球运动 C绕地球运动 D没有运动 答案 C 解析 根据材料可知，“鹊桥”中继星始终定位于月球背面 6.5 万千米处的地月引力平衡点 L2 点，则其相对于月球为静止的天体，所以与月球一样都围绕地球公转，C 项正确

19、。2(综合思维)与地球表面相比，月球表面布满陨石坑，主要原因是()A月球引力比地球大 B月球表面不是固态 晨鸟教育 Earlybird C月球表面没有水体 D月球没有大气保护 答案 D 解析 月球没有大气保护，外来的陨石可以直接撞击到月球的表面，使月球表面布满陨石坑，D 项正确。3(区域认知)与月球相比，地球的特殊性在于()A体积、质量大 B绕太阳运动 C存在生命现象 D有固体表面 答案 C 解析 与月球相比，地球的特殊性在于存在生命现象。蓝巨星是非常巨大的蓝色星球，亮度是太阳的五百倍以上，但其寿命却比太阳短得多；其引力较强，有时会吞噬行星。宇宙中的篮巨星很多，但一般认为，以其为中心绕转的天体

20、存在生命的可能性极小。读图完成45 题。4(综合思维)蓝巨星属于()A星云 B恒星 C行星 D卫星 答案 B 解析 蓝巨星是非常巨大的蓝色星球，亮度是太阳的五百倍以上，能自己发光、发热，蓝巨星属于恒星。5(区域认知)围绕蓝巨星运行的天体很难有生命存在的主要原因是()光照条件差 宇宙环境不安全 无大气层存在 温度过高 A B C D 晨鸟教育 Earlybird 答案 D 解析 据材料可知，蓝巨星的亮度是太阳的五百倍以上，光照过强，错误；有时会吞噬行星，宇宙环境不安全，正确；不能判断有无大气层存在，错误；温度过高，不适宜生命生存，正确。D 项正确。科幻小说三体中虚构的三体外星文明来自半人马座阿尔

21、法星系。半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统。据此完成67 题。6(综合思维)半人马座阿尔法星系属于()A地月系 B太阳系 C银河系 D河外星系 答案 C 解析 读材料可知，半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统，故半人马座阿尔法星系属于银河系。7(综合思维)三体人乘坐飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，所经过的天体系统级别最低的是()A地月系 B太阳系 C银河系 D可观测宇宙 答案 A 解析 飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，首先进入太阳系，再进入地月系，最后到达地球，地月系的级别最低。2017 年 10 月 19 日，人类首次在太阳系内发现一个来自太阳系外的天体，被命名为“Ou

22、muamua”(奥陌陌)。“奥陌陌”由岩石或金属构成，天文学家推断其可能来自距离地球大约163277 光年的恒星团。2018 年 7 月，奥陌陌正在加速离开太阳系。下图是该天体穿过太阳系轨道示意图。据此完成89 题。晨鸟教育 Earlybird 8(地理实践力)图中最有可能是“奥陌陌”运行轨道的是()A轨道 B轨道 C轨道 D轨道 答案 D 解析 太阳系中八大行星运行轨道具有共面性特征，图中只有轨道明显位于不同平面上，故最有可能是“奥陌陌”运行轨道的是轨道，D 项正确。9(地理实践力)从天体类型看，“奥陌陌”最有可能是()A星云 B小行星 C卫星 D流星体 答案 B 解析 据材料可知，“奥陌陌

23、”来自距离地球大约 163277 光年的恒星团，因此“奥陌陌”不会是星云，排除 A 项；该天体没有绕固定行星运动，不会是卫星，排除 C 项；该天体没有坠入大气层，而是加速离开太阳系，不会是流星体，排除 D 项；其来自太阳系外的恒星团，最可能为该恒星团的一颗小行星，故 B 项正确。2019 年 7 月 31 日，美国国家航空航天局(NASA)在距离地球约 31 光年的地方，发现了一颗可能有生命存在的“超级地球”，科学家们把这颗“超级地球”命名为 GJ357d。GJ357d 的质量至少是地球的 6.1 倍，围绕一颗比太阳小得多的恒星运行，每 55.7 天运行一周。据此完成 1012 题。10(区域

24、认知)“超级地球”与地球都属于()A地月系 B银河系 C太阳系 D河外星系 晨鸟教育 Earlybird 答案 B 解析 据材料可知，“超级地球”距离地球的距离约 31 光年，这说明“超级地球”处于银河系之中，位于太阳系之外，故 B 项正确。11(综合思维)与地球相比，GJ357d()公转周期较长 大气层较薄 公转周期较短 大气层较厚 A B C D 答案 B 解析 与地球相比，GJ357d 的公转周期是比较短的，错误，正确；由材料信息可知 GJ357d 的体积比地球大得多，其引力较强，围绕在其周围的大气层厚度是比较厚的，错误，正确。故 B 项正确。12(人地协调观)若 GJ357d 有生命存

25、在，至少还需要满足的条件是()A与其主恒星距离比日地距离远 B有固体表面 C大气中有丰富的氧气和二氧化碳 D有较丰富水 答案 D 解析“围绕一颗比太阳小得多的恒星运行”，因而其与恒星的距离比日地距离近。固体地表、二氧化碳不是存在生命的已知必要条件。结合所学知识可知，水是存在生命的重要条件，若 GJ357d 有生命存在，至少还需要满足的条件是有较为丰富的水资源，D 项正确。二、综合题(共 2 小题，共 52 分)13阅读图文材料，回答下列问题。(28 分)猎户座流星雨为世界七大流星雨之一，是由著名的哈雷彗星散布在彗星轨道上的碎片形成的。下图为哈雷彗星轨道示意图。晨鸟教育 Earlybird (1

26、)上图中，表示哈雷彗星轨道的是_，判断依据是什么？(4 分)(2)我们再次看到哈雷彗星的时间最可能是_年，用图中信息说明判断理由。(6 分)(3)有人说，将来，猎户座流星雨可观赏性会降低，其依据是什么？(6 分)(4)流星、流星体是否属于天体，判断理由是什么？(6 分)(5)推测猎户座流星雨的成因。(6 分)答案(1)A 哈雷彗星按扁长的轨道绕太阳运行。(2)2062 从 1948 年到 1986 年，共 38 年，哈雷彗星在其轨道上运行了半个轨道的距离，说明哈雷彗星的公转周期为 76 年，因此，下一次地球上看到哈雷彗星回归的时间最可能是 2062 年。(3)彗星由冰、各种气体和尘埃组成，每次

27、接近太阳，其中的物质会升华而脱离彗星，导致彗星质量、体积变小，所以流星雨会逐渐减少，变得微弱，导致可观赏性降低。(4)流星不属于天体，流星体属于天体。流星是星际物质(流星体)进入地球大气层与大气摩擦产生的发光现象，不属于天体；流星体是宇宙间物质的存在形式，属于天体。(5)当地球穿过彗星运行轨道附近时，彗星碎解或遗留的碎屑大批量、高速度地冲入地球大气层，与空气摩擦、燃烧而发光，形成流星雨。解析 第(1)题，根据彗星的轨道特点判断。第(2)题，据图中哈雷彗星的运行时间计算。第(3)题，哈雷彗星在运动过程中，每靠近一次太阳，物质便会减小一些，能够进入地球大气的物质也会减少，导致其观赏性会降低。第(4

28、)题，根据天体的本质特征判断。第(5)题，流星雨是星际物质与地球大气摩擦产生的发光现象。14阅读材料，回答下列问题。(24 分)晨鸟教育 Earlybird 截至 2019 年年底，全球共发射了 46 次火星探测任务。下表为地球与火星资料对照表。与日平均距离(百万千米)表面均温()体积(地 球为 1)质量(地 球为 1)地球 149.6 22 1.000 1.00 火星 227.9 23 0.150 0.11 大气主要成分 大气密度 自转周期 公转周期 地球 N2、O2 1.00 23 时 56 分 1 年 火星 CO2 0.01 24 时 37 分 1.9 年(1)作为行星，火星和地球在结构

29、特征方面的相同点是什么？(8 分)(2)根据表中信息，说明火星大气和地球大气的主要差异。(4 分)(3)指出火星表面均温低的主要原因。(6 分)(4)指出火星上不适合人类生存的主要原因。(6 分)答案(1)都是类地行星；与太阳的距离相差不大；平均密度较大；有固体表面等。(2)火星大气稀薄，缺少适合生物呼吸的氧气。(3)距离太阳较远；公转周期较长；大气稀薄。(4)大气稀疏(密度低)，缺少氧气；平均温度较低(昼夜温差大)；缺少液态水等。解析 第(1)题，从行星分类、表面性质、平均密度、与太阳的距离等方面说明。第(2)题，从表格中可以读出各自的大气密度和主要成分。火星大气稀薄，缺少适合生物呼吸的氧气。第(3)题，行星的温度主要受距离太阳的远近、公转周期等因素的影响。第(4)题，从大气成分、温度、液态水等方面分析。