第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、课程标准
●描述地球所处宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
（1）标准解读
地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。了解地球所处的宇宙环境，目的不是要系统学习天文知识，而是要为认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星打基础。在太阳系九大行星中，从质量、体积、运动等方面看，地球只是其中的普通一员，但是，存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。很显然，地球上为什么适宜于生命生存和繁衍是本条“标准”的重点要求。
从本条“标准”的设计来看，说明地球上存在生命的原因，不仅要从地球自身条件和行星际空间条件分析，还要从恒星际空间条件分析。“标准”将地球的特殊性限定在太阳系范围之内，隐含着在太阳系之外可能有存在生命的星球。实际上，人类一直在为寻找“外星人”而努力，目前已在太阳系之外发现了几十颗可能会有生命的行星。
根据本条“标准”的要求，学生在分析地球的普通性和特殊性时，要会运用有关资料加以说明。这些资料如太阳系九大行星的比较数据、地球在太阳系中的位置图、地球本身的条件等。
（2）教学重点
• 地球上为什么适宜于生命存在和繁衍。
（3）教学目标
• 能用自己绘制的示意图说明地球所处的宇宙环境；
• 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；
• 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；
• 尝试运用已学知识，写一段文字，表达宇宙环境认识方面的一个观点。
（4）教学方法
• 小组讨论法、图表分析法、比较分析法
二、知识结构
认识过程
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
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
普通性：
普通而特殊的行星——地球
特殊性（地球上生命存在的基本条件）：
①
②
③
三、教学过程
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：
①何为光年？一光年约为多少千米？
②计算可见宇宙的半径约为多少千米？
③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≈1.32×1023千米。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。
1、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：
①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？
②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？
③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：
①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？
②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？
③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1—3及阅读材料，思考、
讨论并回答：
①太阳系的九大行星是哪九颗？请从离太阳由近到远依次排序。
②九大行星绕日公转运动有何共同特征？
③请正确描述小行星带的位置
④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】九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。
【活动】观察月相一个月。
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，地球与其他八大行星相比，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：
①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。
②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。
③请从九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？
④除地球外，太阳系其他八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】①日地距离适中，使温度介于0～100℃之间，水呈液态状态；地球大小适中，使地球能够吸引住大气。②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。③九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。④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。
四、板书提纲
一、人们对宇宙的认识
二、多层次的天体系统
1、银河系和河外星系
2、太阳系和地月系
三、普通而特殊的行星——地球
五、教后感
第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、课程标准
●描述地球所处宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
二、知识结构
认识过程
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
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
普通性：
普通而特殊的行星——地球
特殊性（地球上生命存在的基本条件）：
①
②
③
三、知识链接
人类对宇宙的认识阶段
古代 我国张衡等提出“天地说”
公元2世纪 古希腊天文学家托勒密提出“地心说”
16世纪 波兰哥白尼倡导“日心说”
18世纪 天文学家引进“星系”一词
20世纪60年代 认识到上百亿年和上百亿光年的时空区域——“总星系”
星空的神话传说
宇宙诞生之初，泰坦诸神统治着整个世界，而撒旦（saturn，土星）是万能的主宰，后来他的儿子宙斯，也就是现在的木星（朱彼得，jupiter），野心勃勃地争夺了他的王位，从此后新一辈的奥林帕斯诸神便渐渐夺取了泰坦老神们的权力，这一些奥林帕斯的神仙，有很多位都是我们耳熟能详的，其中包括宙斯的两位兄弟，一个是涅普顿，是现在的海王星(neptune)，他是海洋的统治者，人们称他为海神，是除了宙斯外权力最大的神。宙斯的另一位兄弟是普鲁陀（冥王星，pluto）是掌管着冥府、地狱之神。
雅典娜是希腊传说的战神，宙斯的女儿；而太阳神阿波罗则是宙斯的儿子，象征光明与真理。黛安娜，月神，每晚驾着着月亮马车出来照耀人间，她则是宙斯的双胞胎妹妹；维纳斯就是现在的金星（venus）是爱与美的化身，马尔斯（mars，火星)，也是宙斯的儿子，出现在伊利亚得之役中的战神；众神中最精明狡滑的则是摩丘力（水星，mercury）。
由这几位为主的奥林帕斯众神及后来的其他诸神，留下了许多的传奇与史诗，而关于他们的传说后来被记载成著名的希腊罗马神话故事，这些故事则深深影响了西方的文学、艺术、哲学与科学等等,也成为星座神话的由来
患难与共的双胞胎兄弟
西方人常把形影不离的好朋友称为“双子星座”，这个“双子星座”是由宙斯的一对双胞胎儿子变来的。兄弟俩大的叫卡斯托，小的叫普尔尤克斯。
兄弟俩从小就投身在马人喀戎门下，没过几年就双双学得了一身绝技，卡斯托擅长马术，普尔尤克斯则精于拳击。学成后，哥俩儿浪迹天涯，他们患难与共，经历过无数次冒险和战斗，其中就包括夺取金羊毛的远征。
后来，哥哥卡斯托不幸被人杀死，弟弟普尔尤克斯在父亲宙斯的帮助下消灭了仇人，为哥哥报了仇。他们俩生前从不分离，死后宙斯也把他们放到一起，这就是天上的双子座。
“勇气号”最新发现：火星上曾有大量流动水
美国国家航空航天局（nasa）的科学家xx年8月18日宣布，“勇气”号火星探测器在火星上新发现了有水流冲刷痕迹的河床。他们认为，火星上的小山坡与火山口显示出，火星上曾有过大量流动水留下的痕迹，而且水量要比科学家此前推测的要多得多。
nasa加州喷气推进实验室的科学家说，“勇气号”火星探测器在火星表面新发现了一条长而宽的河床，河床显示出明显的被水流冲刷的痕迹，这也是反映火星原始环境的重要线索。科学家推测，这一河床是从名为“谷斯维”的巨大火山的熔岩表面破土而出的。“谷斯维”火山口恰好在“勇气号”xx年1月3日登陆火星的着陆区域。此前，勇气号曾对该火山口附近名为“克劳维斯”岩石进行了一系列的勘探与有关测试。
四、目标检测
1、可见宇宙的半径约为
a、140亿光年 b、140亿年 c、140亿天文单位 140亿千米
2、下列关于河外星系的说法正确的是
a、距离地球最近的天体位于河外星系 b、是目前观察到的最高级别的天体系统
c、是不包含地球的天体系统 d、是与太阳系级别相当的天体系统
3、天体系统的级别，由小到大排列顺序正确的是
a、太阳系→银河系→地月系→总星系 b、银河系→河外星系→太阳系→总星系
c、地月系→银河系→总星系→河外星系 d、地月系→太阳系→银河系→总星系
4、下列各天体系统中，不包括地球的是
a、总星系 b、地月系 c、太阳系 d、河外星系
5、下列各组行星均属巨行星的是
a、金星、地球 b、木星、土星 c、地球、木星 d、水星、冥王星
6、太阳系九大行星中离地球最远的是
a、水星 b、金星 c、木星 d、冥王星
7、下列条件中与地球上存在生命物质有关的是
①日地距离适中 ②地球运动方向
③地球的体积质量适中 ④九大行星绕日公转几乎在同一平面上
a、①②③ b、②③④ c、①③④ d、①②③④
8、xx年11月19日狮子座流星雨的来源是
a、太阳系中的小行星带 b、哈雷彗星在该年喷发出来的物质
c、坦普尔—塔特尔彗星在该年喷发出来的物质 d、1994年撞击木星的彗星碎片
9、读“太阳系模式图”，完成下列要求：
（1）图中字母所代表的行星名称是：
a ，c ，g ，h 。
（2）彗星j是在 轨道上绕日运行的一种质量很小的天体。
（3）用箭头在地球公转轨道上表示地球的公转方向（北极上空看）。
（4）太阳系的小行星带在 星和 星（填字母）轨道之间。
（5）九大行星及小行星绕日公转的方向具有 性，而且绕日公转轨道面几乎在一个 上。
10、读下列天体系统层次图，并回答下列问题。
（1）在右图中填出相应的内容。
（2）天体在宇宙中的分布是不均匀的，
和 维系着它们的关系，组成了多层次的天体系统。
（3）太阳系的中心天体是 ，地球和月球组成的天体系统的中心天体是 。
11、简要说明地球上存在生命物质的基本条件并分析地球具有这些条件的原因。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容