第一章《行星地球》第一节《宇宙中的地球》

人教版地理必修1第一章《行星地球》第一节《宇宙中的地球》

泉州七中地理组傅斌权

【课标要求】描述地球所处的宇宙环境；运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

【教材分析】

本节是高中地理的开篇，涉及较多的天文知识，同时这些内容很容易激发学生的兴趣。但是我们“谈天”是为了“说地”,这里不过多地补充天文知识。教材主要讨论了3个问题：地球在宇宙中的位置、太阳系中的一颗普通行星和存在生命的行星。教材中利用了6幅图和2个表加以说明，注重培养学生从图表中获取地理信息的能力。

【学情分析】

学生对初中所学知识已有所淡忘，但通过前一节课的调查，他们对宇宙的奥妙还是非常感兴趣的，因此抓住他们的兴趣点进行教学，不仅可以传授知识，也可以提高他们对地理的学习兴趣。

【教学目标】

一、知识与技能

1．初步了解地球的宇宙环境，理解天体系统的层次，知道地球在宇宙中的位置。

2．知道太阳系的成员，运用资料说明八大行星绕日公转的运动特征、结构特征，说明地球是太阳系中一颗普通的行星。

3．理解地球上出现生命的原因。

二、过程与方法

1．阅读图1.1，认识各类天体的主要特征；利用网络等媒体，收集天文信息，丰富对宇宙环境的认识。

2．通过阅读“天体系统”图，设计相应的简明框图，描述地球所处的宇宙环境。

3．阅读“太阳系模式图”和“八大行星轨道倾角与偏心率”表，完成p4-5的活动内容。从上述过程中认识地球是太阳系中的普通行星。

4．初步学会利用归因分析的方法，借助资料分析地球上存在生命物质，具有哪些环境条件和物质条件，并分析这些条件产生的原因

三、情感态度与价值观

1、通过了解宇宙的物质组成，使学生树立辩证唯物主义思想和正确的宇宙观，树立科学的探索精神。

2、通过认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，确立任何事物发展都有其普遍性和特殊性的观点；通过运用资料探讨地理问题，养成求真、求实的科学态度。

3、通过寻找外星人，激发学生探究地理问题的兴趣，同时培养“只有一个地球”、爱护人类共同家园的意识，增强关注人类未来生存空间的责任感。

4．通过观赏天体照片等，激发地理审美情趣。

【教学重点】

1、天体系统的形成和层次。

2、八大行星的结构特征和运动特征。

3、地球上存在生命物质的条件和原因

【教学难点】

1、理解地球是一颗既普通又特殊的行星。

2、理解地球上存在生命物质的条件和原因。

【教学方法】启发式教学方法、讲授法、讨论法。

【教具】多媒体辅助教学

【课时安排】1课时

【教学过程】

师：同学们好，这节课我们就要开始学习第一章《行星地球》的知识了，这个标题告诉了我们一个最直观的知识——地球是一颗行星。请同学们看第一页。地球有自己的运动规律，地球上许多自然现象都与地球的运动有密切关系，这个关系我们在第三节《地球的运动》中会学习到。地球是人类唯一的家园，为什么只有地球具有适合生物生存和演化的条件？这也是我们要探讨的问题，现在同学们看一下这一章我们要探讨的问题：

地球处在什么样的宇宙环境中？

为什么说地球是一颗既普通又特殊的行星？

太阳对地球有什么影响？

地球的运动有什么规律？

地球运动有哪些重要的地理意义？

地球具有怎样的结构？

前面两个问题我们这节课来探讨，现在进入第一节《宇宙中的地球》，请大家打开课本第二页。

【新课导入】

师：人们对宇宙的探索早在人类文明初期就开始了，由于技术水平限制，我们的祖辈无法到天上一探究竟，因此有了许多美丽的神话传说，像盘古开天辟地、女娲补天、嫦娥奔月等。随着科学技术的发展，我们对宇宙的了解越来越多。而且也实现了“嫦娥奔月”的美好愿望。我们中国自主研制并发射的首个月球探测器——“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心成功发射升空，圆满地完成了探月任务（获取月球表面三维立体影像、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点、探测月壤厚度、探测地球至月球的空间环境），大家要知道“嫦娥一号”不是直接奔上月球的，它通过了“绕”、“落”、“回”3个阶段。人类对宇宙的探索在不断的进行中，我们国家也计划在今年年底前发射“嫦娥二号” 探月卫星。

中国四大卫星发射中心：酒泉、西昌、太原、文昌（海南）

什么是宇宙？宇宙是时间和空间的统一体，时间是无始无终的，空间是无穷无尽的。

遥远而神秘却又真实的宇宙，无论在什么时候，总能激起人类强烈探索欲。现在我们也去天上看一看。

【新课讲授】

Part1地球在宇宙中的位置

[板书]一、地球在宇宙中的位置

1、天体

师：同学们，你们有没有过这样的体验：在晴朗的夜晚，沐浴在皎洁的月光下，畅想满天星斗无穷无尽的奥妙，收获许多奇思妙想和满满的幸福。

生：略

师：满天星星，用地理的专业术语来说，星星被称为天体。

天体有不同的种类，有轮廓模糊的星云，星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体。主要组成物质是氢。这里有几张星云图片大家可以欣赏下。（投影展示：蟹状星云、马头星云、蚂蚁星云、草帽星云、玫瑰星云），星云的特点是体积大、质量大、密度小，一颗普通星云的质量相当于上千个太阳。

有本身会发光的恒星，我们最熟悉的恒星是每天给予我们的温暖和光芒的太阳，恒星是由炽热气体组成、主要成分是氢和氦，恒星是能自己发光的球状或类球状天体；（投影展示：太阳）

有移动着的行星，行星是在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。行星质量比恒星小，靠反射恒星的光而发亮。行星有大行星还有小行星。

在我们地球所处的太阳系中有8大行星，其中，土星因为拥有美丽动人的光环所以非常惹人注目，我们简单来了解一下土星的壮丽光环：这个光环是意大利天文学家伽利略在1610年首先发现的。根据现在的科学论证，构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等物质，土星有非常强大的引力能吸引它们，使它们排列成一系列的圆圈，绕着土星旋转。关于土星光环，科学家也还在不断的探究中，一有什么最新消息，我们再来探讨。（投影展示：土星）

宇宙星空中，除了恒星、星云和行星外，还有环绕行星运转的卫星，拖着长尾巴的彗星，一闪即逝的流星体和其它星际物质。

卫星，（投影展示：月球）月球是地球唯一的一颗天然卫星。也是距离地球最近的天体。

我们从课本图1.1D图中可到月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。

再跟大家简单介绍一下彗星和流星体。

彗星，我们以最著名的哈雷彗星为例。（投影展示：哈雷彗星）哈雷彗星是由英国天文学家哈雷在1704年最先算出它的轨道而得名，大约每隔76年它回归一次。其实我们中国才是世界第一个确切记录哈雷彗星的国家，最早可上溯到殷商时代。遗憾的是，我国亲爱的古人未能确定某次出现的彗星是不是曾出现过的那一个。彗星包括：彗核、慧发、彗尾。彗尾总是位于背向太阳的一侧，他的长度与距离太阳的远近有关。它在远离太阳时，彗尾很短，有时甚至没有；越接近太阳，彗尾越长，体积变得十分巨大。

我们再来了解流星，流星是指运行在星际空间的流星体，通常包括尘埃微粒和微小的固体块等空间物质，在接近地球时由于受到地球引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。如果没有燃尽就是陨星。通常我们所说的流星是指短时间发光的流星体。俗称贼星。不太好听的名字。

师：宇宙中除了有恒星、流星等天体外，还有我们人类发射上去的人造卫星，航天飞船，各种空间探测器、太空垃圾等，同学们思考一下：这些物质是天体吗？

生：略。

师：它们也是天体，但属于人造天体，而恒星、星云、行星等天体是自然天体。

师：在宇宙众多的天体中，最基本的天体是恒星和星云。这个大家要记住了。

[总结]　　

师：宇宙中有众多的天体说明天体并不是单一的，天体是多种多样的，具有多样性。

师：同学们有没有注意到：我刚刚说得最多的一个词是什么？

生答，师补充：物质。

师：科学证明，宇宙是由物质组成的，所以说宇宙具有物质性。我们的地球处在一个物质世界里。天体是物质在宇宙中的存在形式，所以宇宙也是多样的。

[过渡]

师：我们经常听到太阳系、银河系的名字，那么同学们讨论下：太阳系、银河系与天体是什么关系？

[学生讨论]略

[板书]2、天体系统

师：太阳系、银河系被称为天体系统，天体系统包含天体。科学实验证明：宇宙中的物质都在运动，运动中的天体相互吸引、相互绕转形成天体系统。

在这里，同学们需要注意的是：天体系统是指两个以上的不同级别的天体，而且彼此间要有“相互吸引、相互绕转”的关系。

师：天体系统有大有小，大的天体系统又包含许多小的天体系统。目前观测到的天体系统从高到低分为总星系、银河系、太阳系和地月系四个级别，地球又是处在这些天体系统的什么位置上呢？

师：同学们看课本第三页图1.2，在只有太阳和月球组成的地月系中，地球处在中心位置，地月平均距离38.4万千米。月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天体。

我们再到太阳系中去寻找地球的踪影。太阳系的成员有太阳、八大行星、卫星及其它天体，太阳是太阳系的中心，因为太阳的质量非常大，占据了太阳系总质量的99.86%，所以太阳系中的行星都环绕太阳在运动，地球是距离太阳比较近的一颗行星，它和太阳的平均距离有1.5亿千米；

而太阳系又包含在银河系中，银河系是由太阳和千千万万颗恒星组成的恒星集团，它的直径有10万光年，太阳就处于距银河系中心3万光年的位置上。光年是指光在一年中的传播的距离，是计量天体间距离的单位。　　

尽管银河系已是如此庞大，但是正如我们从图1.2上看到的，它在总星系中也只是沧海一粟。总星系由银河系和与河外星系组成，河外星系是现阶段能够观测到的大约10亿个和银河系相类似的天体系统的统称。总星系是目前人类知道的最高一级的天体系统。同学们要注意总星系≠宇宙，我们要相信，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。但是我们一般指的宇宙就是观测宇宙，其范围半径约150亿到200亿光年。

师：每一级天体系统中，地球都有相应的位置，现在同学们都明确了吗？

生：略

师：下面请大家完成第4页图1.3的框图，自己再梳理一下天体系统的层次。

生：略

师：难度不大，都填对了吗？

生：略

Part2太阳系中的一颗普通行星

[过渡]

师：地球是一颗即普通又特殊的行星，为什么这样说呢？她的普通性体现在那里？又有什么特殊性呢？

请同学们阅读第四页图1.4,这幅图的标题是什么？

生：“太阳模式图”

师：看图表时要先看图表的标题，这是阅读使用地图的第一步。目前已知太阳系有八大行星，同学们读图1.4，找出八大行星，看他们由近及远的排列是怎样的？地球处在太阳系中的哪一个位置？地球的左邻右舍是谁？

[板书]二、太阳系中的一颗普通行星

1、八大行星　　

生：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

[总结讲解]　　

师：地球是第几颗行星？他的左邻右舍是谁？

生：第三颗行星，在金星和火星之间。

师：同学们还要注意，在火星、木星之间夹有小行星带（“火烧木”）。

这里有8大行星的表面图片，大家可以观赏下。　　

【过渡】

师：说地球是普通的，是因为地球在运动特征和结构特征上与其他七大行星相比，没有什么特殊性。

[板书]2．八大行星的运动特征和结构特征

师：接下来我们先来看下8大行星的运动特征。

[活动1]　　

师：请同学们看活动题第一题，大家运用图1.4和表1.1，自己尝试着分析一下行星的运动特征。题目告诉我们，可以用运动方向、轨道平面和运动轨迹描述行星围绕太阳的公转运动。给大家3分钟，等会我们找位同学来分析。观察图1.4大家要注意箭头的方向。

[讲解]　　

师：今天是6号，多美好的数字啊，那就请6号同学来分析一下八大行星的运动特征吧。

生：行星绕日公转的方向具有同向性，行星绕日公转轨道面具有共面性，行星绕日公转轨道形状具有近圆性。

师：总结得很好，请你具体分析一下你怎么得出这个结论的好吗？首先行星绕日公转的方向具有同向性，你怎么得出的？

生答，师补充：观察图1.4“太阳模式图”，发现八大行星公转方向都是自西向东逆时针运转的。

师：八大行星公转方向都是自西向东逆时针运转，我们称为同向性。这是从天北极观测到的。请同学们记一下：八大行星绕日公转的方向具有同向性，方向都是“自西向东”。

师：那么行星绕日公转轨道面具有共面性，你是如何理解的？

生答，师补充：通过表1.1“行星轨道倾角与偏心率”的数据，我们知道8大行星的轨道倾角都很小，最大的也就7°，什么是轨道倾角呢？轨道倾角是其它行星公转轨道面与地球公转轨道面的夹角。说明八大行星的公转轨道几乎在同一个平面上，我们称之为共面性。

师：行星绕日公转轨道形状具有近圆性，为什么说具有近圆性？

生答，师补充：近圆性可以通过偏心率得出，偏心率是指焦点到椭圆中心的距离与椭圆长半轴之比，它决定椭圆的形状，如果偏心率越小，椭圆就越接近圆。从表1.1我们知道，8大行星的偏心率都非常小，都接近0，所以他们绕日公转轨道形状具有近圆性。

[总结]　　

师：行星绕日公转的方向具有同向性，行星绕日公转轨道面具有共面性，行星绕日公转轨道形状具有近圆性。由行星这3个共同的运动特征我们可以得到什么结论？

生答，师补充：地球只是太阳系中的一颗普通行星。同学们都能理解吗？

生：略

[活动2]　　

师：了解了八大行星的运动特征，咱们再来认识一下八大行星的结构特征，八大行星的质量、大小、化学组成等结构特征既有共性，又有差异。大家观察图1.5，在观察前要注意右下角的图例，我们在观察一幅地图时，首先看标题，之后就是看图例，最后再看图中内容。根据8大行星的质量和体积，我们可以将八大行星划分为哪三类？

生：略

师：体积和质量都与地球类似的称之为类地行星，包括水星、金星、地球和火星；体积和质量都大的称之为巨行星，包括木星和土星；第三类是距离太阳远的天王星、海王星，称之为远日行星。

下面请大家根据图1.5“太阳系其它行星与地球的质量比和体积比”，完善P6表1.2的表格。填好的同学请举手示意下。

师：都填完了吗?按距日由近及远、质量由小到大、体积由小到大，依次以1、2、3表示。大家对一下看有没有填得不够准确的。如果有不理解的地方大家要提出来。

师：对比完三大类行星后，同学们来对比一下类地行星。地球与水星、金星和火星在质量、体积、距日远近上是不是都是接近的？所以从八大行星的结构特征上看，地球也没什么特殊的地方。

[活动3]　　

师：地球作为太阳系中的一颗普通行星的相关知识我们就学到这。现在请位同学来回答一下P6活动题第3题（说明地球是太阳系的一颗普通行星要怎么说明？）

生答，师补充：与其它行星相比，地球在公转运动特征方面没有特殊性，地球的质量和体积既不是最大的，也不是最小的，也没有特殊性，因此，可以说地球是太阳系中的一颗普通行星。

Part3存在生命的星球

[过渡]　　

师：尽管与其它7大行星相比，地球没有什么特殊之处，但是我们知道目前来说，其它7大行星上还没有发现生物的痕迹，地球是人类唯一的家园。为什么只有地球适合生物生存和繁衍？同学们思考一下。换句话说，我们生物生存在地球上需要那些条件？

[板书]三、存在生命的星球

1、外部条件

2、地球自身条件　　

师：我们生存在地球上需要那些条件？

[学生回答]温度、阳光、大气、水……

[总结讲解]　　

师：地球正是因为具备了这些条件，有生命存在。所以它与其他7大行星相比才特殊。地球上会有生命存在，这与地球所处的宇宙环境以及地球自身的条件有密切的关系。

师：同学们阅读一下第6页，总结一下地球所处的宇宙环境以及地球自身具备了什么条件，培养一下从文中提取有效信息的能力。

（一）安全的宇宙环境

师：八大行星都围绕太阳在做周期运动，他们绕日公转方向一致，大小行星各行其道，安全有序。

这是其一，其二呢是因为我们的太阳正值壮年，状态很稳定，可以给地球提供稳定的光照。

（二）地球自身的条件

师：（1）地球具有适宜的温度条件。日地距离适中，公转和自转周期适当，使地表平均气温为15℃，

而且昼夜温差不会太大，这样就有利于液态水的存在和生命过程的发生和繁衍。我们来看其它行星的平均温度，同学们想，假如让你生活在这些行星上，这样的温度条件你受得了吗？

（2）地球具有适合生物生存的大气。因为地球的体积、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）地球上有液态水的存在。

首先，由于地球体积收缩和地球内部的放射性元素衰变致热，使地球内部温度升高，水汽不断产生；

其次，地球内部的物质运动，例如火山爆发，加速了水汽从地球内部逸出的过程；在地表的水汽温度逐渐降低，使水汽经过凝结、降雨，落到地面低洼处，形成原始的大洋。

原始大洋的出现，孕育了原始的单细胞生物，并逐渐向高级生物进化。

[启发提问] 　　

师：在太阳系中，地球是唯一适合人类生存的行星，那么在太阳系之外，是否有外星人存在？今年在我们国家多个地区出现了不明飞行物，同学们可以看这些资料。

根据我们刚才的分析，具有上述几个条件就可以存在生命物质，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。P7有一个阅读板块，你们预习时有看过了吧？同学们感兴趣的话，可以利用一些课外时间去报刊、杂志、网络上找找一些报道，思考一下，撰写一个有关《外星人》的小论文，你觉得有或没有都可以，只要你能自圆其说，也许发现存在外星人的那个人就是你。

【作业布置】

1、复习第一节《宇宙中的地球》，预习第二节

2、完成《世纪金榜》第一节练习

【板书设计】

第一节宇宙中的地球

一、地球在宇宙中的位置

1、天体

2、天体系统

二、太阳系中的一颗普通行星

1、八大行星

2、八大行星的运动特征和结构特征

三、存在生命的行星

1、外部条件

2、地球自身条件