2022版新教材地理人教版必修第一册学案：1.1 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
自主学习·必备知识
基础预习
一、天体
1.概念：宇宙中物质存在的形式，包括天然天体与① 人造天体 。
2.天然天体的类型及特点
二、天体系统
1.概念：宇宙中运动的天体⑥ 相互吸引 、相互绕转，形成天体系统。
2.天体系统的层次（填图中名称）
⑦ 地月系
三、太阳系
1.八颗行星
⑧ 地球
2.运动特征
⑨ 自西向东
四、地球
1.地球的普通性
（1）地球与其他行星相同，都是本身不发光、不透明的近似球状的天体;
（2）运动特征：地球与其他行星公转都具有⑩ 同向 性、共面性、近圆性的特征;
（3）在距日远近、体积等方面与其他类地行星相似。
2.地球的特殊性——存在生命
（1）外部条件：安全的⑪ 宇宙 环境，稳定的太阳光照。
（2）自身条件
◆疑难辨析 小行星带中的小行星运动特征与八大行星有没有区别？
没有区别。小行星带中有成千上万颗小行星，其与八大行星一样，都具有同向性、共面性和近圆性的运动特征。
自我诊断
判断下列说法的正误。
（1）停留在发射场的航天飞机属于人造天体。( )
（2）同级别天体系统的空间范围一定相等。( )
（3）哈雷彗星是太阳系的一颗普通行星。( )
（4）因为日地距离适当，所以地球有厚度适中的大气层。( )
答案：（1）×
详细分析：（1）停留在发射场的航天飞机属于地球这个天体的一部分，所以它不是人造天体。
答案：（2）×
详细分析：（2）同级别天体系统的空间范围不一定相等。
答案：（3）×
详细分析：（3）哈雷彗星属于彗星。
答案：（4）×
详细分析：（4）地球大气层厚度适中是因为地球的质量和体积适当，产生的引力适当。
互动探究·关键能力
探究主题 天体
探究活动一 天体的类型与天体系统
1.阅读情境，探究下列问题。
电影《流浪地球》的剧情设定在2075年，讲述了太阳即将毁灭，太阳系已经不适合人类生存。面对绝境，人类开启了“流浪地球”计划……最终通过引爆木星大气层，利用爆炸产生的冲击波推动地球成功逃逸，并把地球带往新的家园，那就是4.22光年外的比邻星系，比邻星处于一个由三颗类似太阳的恒星组成的天体系统之中。
（1）材料中的地球、木星、太阳、比邻星各属于哪种天体？
（2）比邻星有何特点？
（3）从低到高依次排列地球“流浪”过程中所处的天体系统。
答案：（1）地球和木星为行星;太阳和比邻星为恒星。
（2）由炽热气体组成，是自身能发光的球状或类球状天体。
（3）地月系、太阳系、银河系。
探究活动二 天体上生命存在的条件
2.阅读情境，探究下列问题。
“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域，下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。图中横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星质量的大小。
（1）“生命宜居带”距恒星的距离与恒星质量有怎样的关系？说明原因。
（2）假如在“生命宜居带”内存在地外生命，其生存的天体应具备哪些外部条件和自身条件？
答案：（1）由图可知，恒星质量越大，“生命宜居带”距离恒星越远。恒星质量越大，其产生的光热越强，“生命宜居带”为具有适宜生命存在的温度条件的区域，故恒星质量越大，“生命宜居带”距离恒星越远。
（2）外部条件：该天体具有稳定的光照条件，处于安全的宇宙环境之中。自身条件：该天体与恒星的距离适中，表面温度适宜;质量、体积适中，存在适合生命生存的大气层;有液态水存在。
知能整合
一、天体的判断方法
1.看其是否位于地球大气层之外。例如：宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体了。
2.看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的轨道运行。
3.看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。例如：月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。
例如：判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
二、天体系统的组成和判断方法
1.各级天体系统的组成
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天体系统 |
组成 |
其他 |
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可观测宇宙 |
银河系与现阶段所能观测到的河外星系 |
目前所知的最高一级天体系统，是天文学家所说的可见宇宙 |
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河外星系 |
银河系之外与银河系相类似的天体系统 |
银河系和河外星系都是星系 |
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银河系 |
太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统 |
银河系的直径约10万光年，太阳与银河系中心的距离大约为2.6万光年 |
|
太阳系 |
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等组成，太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86% |
地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离约为1.5亿千米 |
|
地月系 |
地球和月球 |
地球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天然天体。地月距离约为38.4万千米 |
2.天体系统的判断
（1）天体之间能否构成天体系统
必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如，月球绕地球运转，构成地月系;北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能构成天体系统。
（2）天体系统级别的判定
天体系统，尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定天体系统级别的关键。
三、地球存在生命的条件
1.外部条件
2.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。
四、生命存在条件的分析思路
此类题目的解答可以通过知识的迁移，类比地球上存在生命的条件来获得分析思路，进而提高答题的准确性。具体分析思路如下：
素养培育
地理实践力、综合思维
读下图，回答下面三题。
1.下列叙述正确的是( )
①d是人类可观测宇宙
②水星所在的最低一级天体系统是a
③由b系统示意图可知，地球所处的宇宙环境是安全的
④北极星与c是同一恒星系统
A.①②B.③④C.①③D.②④
答案：C
详细分析：读图可知，图中d表示目前人类已经观测到的宇宙范围。图中a为银河系，b为太阳系，c为地月系。水星属于太阳系，其所在最低一级天体系统不是a，北极星为恒星，与c不是同一恒星系统。
2.关于b的叙述正确的是( )
A.中心天体是地球
B.哈雷彗星处在b系统
C.狮子座流星雨现象不会在b系统出现
D.b系统中除c星球外还有存在生命的行星
答案：B
详细分析：b为太阳系，其中心天体为太阳，该系统中只有地球上存在生命。
3.下列同时包含太阳和地球的天体系统中，级别最高的和级别最低的分别是( )
A.a和bB.d和b
C.b和cD.(d-a)和b
答案：B
详细分析：同时包含太阳和地球的天体系统中级别最高的为可观测宇宙，级别最低的为太阳系。
4.读材料，回答下列问题。
材料 地球与太阳距离适中，加上自转周期与公转周期适当，使得全球能够接受适量的太阳辐射能。整个地球表面平均温度约为 ，适于万物生长，而且能使水在大范围内保持液态，形成水圈。水星和金星距离太阳太近，接收到的太阳辐射能分别为地球的6.7倍和1.9倍，使两者表面温度分别达 和 ;木星和土星距离太阳又太远，所获太阳辐射能分别为地球的4%和1%，表面温度分别是 和 ，更远的天王星的表面温度则在 以下，环境条件十分恶劣。
（1）为什么水星、金星表面温度很高，而天王星、海王星表面温度很低？
（2）阅读材料，地球在太阳系中独特的优越条件是什么？
（3）地球上能够存在生命，除了材料中提到的条件外，还具备哪些条件？
答案：（1）主要和它们与太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接受的太阳辐射能多，所以温度高;天王星、海王星距太阳过远，接受的太阳辐射能少，所以温度低。
（2）日地距离适中，具有适宜的温度，存在液态水。
（3）有供动植物呼吸的大气和稳定的宇宙环境。
详细分析：（1）行星自身不发光发热，表面热量主要来自其绕转的恒星，因此行星与太阳的距离决定了其表面温度高低。（2）读材料可知，地球与太阳的距离适中，使其具有适宜的温度，存在液态水。（3）除光照条件及适宜的温度和液态水外，地球生命存在的条件还包括适合生物生存的大气层和安全稳定的宇宙环境。
随堂巩固·自我测评
2017年2月23日，NASA（美国航空航天局）宣布，在距离地球约40光年的一颗恒星(TRAPPIST-1)周围发现了7颗与地球大小相当的类地行星，其中e、f、g位于宜居带内。下图为TRAPPIST-1系统示意图。读图，回答下面两题。
1.与“TRAPPIST-1系统”级别相同的天体系统是( )
A.地月系B.太阳系
C.银河系D.可观测宇宙
答案：B
详细分析：材料中描述“在距离地球约40光年的一颗恒星(TRAPPIST-1)周围发现了7颗与地球大小相当的类地行星”，由此可以推测与“TRAPPIST-1系统”级别相同的天体系统是太阳系。
2.推测位于“宜居带”内的行星“宜居”，最可能是因为( )
①微生物的存在 ②水资源充足
③与TRAPPIST-1距离适中 ④适宜的大气环境
⑤有肥沃的土壤 ⑥天体表面平坦
A.①②④B.②③④C.②④⑥D.②③⑤
答案：B
详细分析：行星“宜居”，应该具有与地球类似的适合生物生存的条件，即具备适宜的温度、大气和液态水。
读下图，完成下面两题。
3.图中天体M可能是( )
①水星 ②火星 ③天王星 ④金星 ⑤木星 ⑥土星 ⑦海王星
A.②⑥B.④⑤C.③⑦D.①④
答案：D
详细分析：根据太阳系八大行星距日由近及远的顺序可知，图示M可能表示地球公转轨道以内的水星或金星。
4.图中箭头显示了行星公转具有( )
A.共面性B.同向性C.近圆性D.同质性
答案：B
详细分析：图示箭头表示太阳系行星公转的方向一致，即同向性。故选B。
天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球约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。据此回答下面两题。
5.“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
答案：C
详细分析：由所学知识可知，银河系的直径约10万光年，太阳与银河系中心距离约2.6万光年。材料中提到的“水世界”类地行星距离地球约40光年，故其位于银河系内；材料中提到该类地行星绕昏暗恒星运转，而太阳为太阳系中唯一恒星，地月系中无恒星，故该类地行星不在太阳系、地月系中。故选C。
6.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.该行星陆地面积狭小
B.该行星距离恒星太近
C.该行星温度太低
D.该行星不存在大气层
答案：B
详细分析：由材料信息中的“温度太高”，说明该行星距恒星太近，B对，C错。据材料“这个'水世界’同样拥有大气层”可判断，D错。生命的起源在海洋，虽然陆地面积小，但如果各项条件满足也可能有生命存在，A错。
7.读图，回答问题。
（1）上述两幅图中，属于天体的是 。
（2）两图所示事象是否处于同一级最低层次天体系统？如果是，应处于哪一级最低层次天体系统？
答案：（1）环绕地球飞行的“神舟十一号”
（2）是；地月系。
详细分析：（1）环绕地球飞行的“神舟十一号”独立于地球大气层外，属于天体；流星雨是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。（2）根据上题分析可知，“神舟十一号”和流星雨此时都处于地月系中。
实践活动·科学探知
月相观测的实验报告
月亮在我们中国人的日常生活中一直占据着重要的地位，我们对月亮的阴晴圆缺也寄托着丰富的感情。月亮的阴晴圆缺有自然规律，请同学们思考如下问题，并完成下面的观测报告。
1.思考：月相变化的原因。
答案：月球不发光，不透明；与月、地、日三者的相对位置有关，月球靠反射阳光发亮，它与太阳相对位置不同，便会呈现出各种形状。
2.观测
（1）工具：手表、方位仪、笔和纸。
（2）注意事项：
①提前了解天气，选取降雨较少的时段进行实践。
②大量工作在晚上进行，注意人身安全和保证充足睡眠。
（3）场地要求：选择平坦开阔、视野较好的地方。
班级： 观测时刻：
答案： 略。