人教版 (2019)必修 第一册第一节 地球的宇宙环境学案设计

第一章宇宙中的地球

第一节  地球的宇宙环境

一、教学目标

1、了解宇宙的物质形态和特点。

2、了解天体系统的级别和层次结构，了解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。

二、教学重难点

1.重点：天体和天体系统的概念，太阳对地球的影响，地球的普通性和特殊性。

2.难点：太阳对地球的影响，地球生命存在的条件和原因。

三、教学方法

启发式；读图分析法；对比讨论法；资料分析法。

四、教学过程

[新课导入]：

我国首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时，这样写道：“地球真的太漂亮了，漂亮得无可比拟！”“在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。”地球真的会发光吗？如果不是，那么从太空中看到的地球 为什么是明亮的？这与它在宇宙中所处的位置有什么关系？

[新课教学]：

一、地球在宇宙中的位置

[讨论]指导学生阅读课本P2阅读材料，并结合学生自己平时的生活所见，谈谈你在天空中可以看到的星星有哪些？各有什么特点？

[学生回答]略

[总结讲解]天体的主要类型：星光闪烁的恒星、在星空中移动的行星、圆缺多变的月亮、轮廓模糊的星云、一闪即逝的流星、拖着长尾的彗星、气体和尘埃（备注：1此部分可以采用多媒体手段演示各种天体的主要特，点及各种天体的视形状和特点；2.引导学生得出结论：宇宙中物质的存在形式是多种多样的。）

[板书]1、几种常见的天体

[过渡]正是由于以上所述天体和星际物质构成了地球的宇宙环境。地球上的各种天体是否为孤立的呢？经过科学家的实验证明：宇宙中的各种天体之间相互吸引、相互绕转，我们称之为天体系统

[讨论]请同学们结合课本P3图1.3及相关材料，举出一些天体系统的例子，并完成P4的上面的活动

[学生回答]略

[引导]好，像同学们举出的地月系、太阳系、银河系等都是天体系统。那么，这些系统内的天体是如何相互作用的呢？它们之间存在什么形式的关系呢？（互相吸引；围绕旋转）

[板书]2、天体系统

[启发讨论]天体系统有大有小，大的天体系统又可包含许多小的天体系统。刚才同学们提到的三个天体系统之间是如何包含的呢？（银河系含太阳系，太阳系含地月系）

[学生回答]略

[讲解]（备注：投影课本P3图1.3讲解）地月系只有两个天体，地球和月球，它们之间的平均距离为38.4万千米；太阳系则包括太阳、九大行星、卫星及其它天体，地球是距离太阳较近的一颗行星，日地距离为1.5亿千米；而银河系是由太阳和千千万万颗恒星组成的恒星集团，像太阳这样的恒星就有2000多亿颗，太阳就处于距银河系中心2.7万光年的位置上。

[讲解]银河系已如此庞大，是否就是的天体系统呢？是否就是我们的宇宙呢？还远远不是。利用天文望远镜，我们可以观测到在银河系之外，还有约10亿个类似的天体系统，它们被统称为河外星系。

[多媒体放映]河外星系（仙女座星云，大、小麦哲伦云等）。

人类目前所认识到的整个宇宙，科学家称之为总星系，是一级的天体系统。当然，随着空间探测技术的进步，人类对宇宙的认识必然还会进一步扩展。

[讲解]同学们刚才关于活动的回答很好，这里我们一起总结一下：（多媒体投影）

[复习提问]天体系统的概念及其层次结构？

[过度]我们通过以上的学习知道地球是太阳系中的一颗普通的行星，那么太阳系中还有哪些行星哪？他们又有哪些特点？为什么在众多的行星中惟有地球存在生命呢？这就是我们这节课讨论的主要问题。

[启发讨论]阅读教材P4图1.4太阳模式图思考太阳系周围有几颗行星，它们由近及远的排列分别是什么？

[学生回答]略

[总结讲解]目前已知太阳系有九大行星，按照距离太阳由近及远，依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；在火星、木星之间夹有小行星带。

[板书]3、八大行星

[启发讨论]在太阳系中，八大行星就好像一个家庭中的八个兄弟，有许多共性，请结合有关材料完成P4--P5活动题1、2，并总结九大行星在运动特征和结构特征上有哪些共同之处？

[板书]4.八大行星的运动特征和结构特征

[学生回答]略

[总结讲解]1（1）八大行星在公转的方向相同，均为自西向东转，我们称为同向性。

（2）各大行星的轨道倾角都很小，只有水星的大一些，也不过17度，说明八大行星的公转轨道近似在同一个平面上，我们称之为共面性。

（3）公转轨道椭圆的偏心率，即焦点到椭圆中心的距离与椭圆半长轴之比，它决定椭圆的形状。偏心率越小，越趋向于圆，当偏心率为0时，轨道就是圆。九大行星的公转轨道的偏心率都很小，说明它们的公转轨道都是接近于圆的椭圆，我们称之为近圆性。

（4）与其他行星相比，地球是太阳系中的一颗普通行星。

[板书]二、行星地球

[启发讨论]结合教材内容，思考为什么地球是太阳系中存在生命繁衍的行星呢？

[学生回答]略

[总结讲解]地球为生命物质的存在提供了三个优越的条件，这也是其它行星不具备的条件——（1）日地距离适中（1.496亿km），使地表平均气温为15度，有利于生命过程的发生和发展；地球上的温度，还有利于水的液态存在。适合生物呼吸的大气：

（2）地球的体积、质量适中，吸引大量气体聚集在地球周围，又经过漫长的演化，形成了以氮、氧为主的适合生物呼吸的大气。

（3）海洋的形成：由于地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩及地球内部的物质运动等形成了原始大洋，地球最初的单细胞生命就出现在大洋中。（备注：此部分可以模拟演示或讲解地球存在生命的温度、大气、水等条件；假设地球温度过高或过低对地球生命的影响；引导学生分析地球大气、温度与地球水的关系）

[启发提问]宇宙中是否只有地球上存在有生命物质？

根据我们刚才的分析，具有上述两项条件就可以存在的生命物质，而在宇宙中，在其他的恒星系统中，是否也会存在像地球这样的天体？这是非常有可能的！因此，人们通过各种途径，正在不断地探索。

课堂小结：

地球存在生命的三个条件：

1、日地距离适中

2、地球的体积、质量适中

3、液态水的存在

板书：

第一节宇宙中的地球

一、地球在宇宙中的位置

1、几种常见的天体

2、天体系统

3、八大行星

4、八大行星的运动特征和结构特征

二、行星地球

1、日地距离适中

2、地球的体积、质量适中

3、液态水的存在