陜西省藍田縣高中地理 第一章 宇宙中的地球 第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境教案 湘教版必修1

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1、陜西省藍田縣高中地理 第一章 宇宙中的地球 第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境教案 湘教版必修1 教學目標 描述地球所處的宇宙環(huán)境,說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星 學情分析 學生能夠從各種媒體了解宇宙與地球的相關知識,但多數(shù)不系統(tǒng),更不能聚焦于地球的宇宙環(huán)境這個核心上,發(fā)散度高。另外學生對宇宙的一些概念常常含糊不清,教學中有必要進行適當?shù)募m正。 重點難點 1、地球在宇宙中的位置。 2、存在生命的條件。 4教學過程 導入新課 師 盛夏的夜晚,我們坐在戶外乘涼,仰望那滿天的繁星,常聽老人們講“天上”的故事。人人都說天上好,你對“天上”了解多少呢?你想知道“天上”是什么樣子

2、嗎? 板 書: 第一章 宇宙中的地球 第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境 一、人類對宇宙的認識 推進新課 生 學習小組推選一名代表,將自己所知道的宇宙知識或神話故事傳說等向全班匯報。(嫦娥奔月、牛郎織女、北斗星、哈雷彗星等等) 師 總結學生回答,并講述)人類認識宇宙的路程漫長而曲折,盡管隨著科技的發(fā)展,人類對宇宙空間的探索范圍越來越大,但對宇宙的認識仍然十分有限。天文學家把人類已經(jīng)觀測到的可見宇宙范圍估計為140億光年,可謂“滄海一粟”。 生 讀P6活動材料,完成1、2題。 生 (回答)1.光年是光在“真空”里一年所傳播的距離,由于光在真空中的傳播速度為30萬千米/秒,所

3、以可以計算出1光年約等于94608×1012千米。目前人類已經(jīng)觀測到的宇宙半徑約為140億光年,約為135×1023千米。 2.面對以上天文數(shù)字,我們感到宇宙是巨大而深遠的,人類是十分渺小短暫的,在天文學上用千米這樣的距離單位已經(jīng)遠遠不能適用于天文學這一領域,為此人們引用了光年這一新的距離單位。 通過計算,我們已經(jīng)感覺到,宇宙是巨大的,各種天體之間的距離也是遙遠的。請同學們回憶,我們小時候唱的兒歌:太陽大,地球小,地球繞著太陽跑……從這一簡短的兒歌中,我們能感悟到什么呢? 板 書: 二、多層次的天體系統(tǒng) 師 (總結)從剛才的兒歌中我們可能感悟到:天體是運動的,運動的天體之間相互

4、吸引而繞轉,從而形成了天體系統(tǒng)。問題: 1.天體系統(tǒng)可分為哪些級別?它們主要由哪些天體構成? 2.總星系就是整個宇宙嗎? 生 結合初中所學知識,簡單回答。 1.天體系統(tǒng)可分為總星系、銀河系、太陽系、地月系等級別,主要由恒星、星云、行星、小行星、彗星、衛(wèi)星、流星體、行星際物質等組成。 2.宇宙在時間上是無始無終的,空間上是無邊無際的,而總星系只是我們探測到的可見宇宙部分,其空間范圍不過是140多億光年。 師 要了解關于宇宙的詳細情況,還需要我們進一步學習研究。 師 (播放課件,認識宇宙中常見的天體或天體系統(tǒng)) 板 書: (一)銀河系及河外星系 生 (學生自主

5、探究后,回答)我們的地球所在的星系叫銀河系,它由2000多億顆恒星和很多由塵埃、氣體等組成的云霧狀天體即星云組成。 恒星之間的距離十分遙遠,需以光年為最小單位,距離太陽最近的恒星為比鄰星,它與太陽之間的距離約為42光年。 銀河系外還有與銀河系級別相同的恒星系統(tǒng),我們稱為河外星系。目前我們探測到的河外星系超過1250億個。它們都與銀河系一樣,包含著數(shù)十億到數(shù)千億顆恒星,如下圖所示為天女座河外星系。 銀河系和河外星系都是星系,所有星系合起來構成了最大的天體系統(tǒng),稱為總星系,它包括了目前我們所知道的宇宙中所有的天體。 銀河系中有2000多億顆恒星,其中有一顆對我們人類來說特別重要,

6、這顆恒星以及圍繞它運轉的天體有何特點呢?請同學們了解下一部分內容。 板 書: (二)太陽系和地月系 師 (播放課件“圍繞太陽運行的天體”)讓學生觀察太陽系及組成,提出探究問題: 問題1:太陽系中行星為什么不能發(fā)射可見光?為什么太陽能夠成為太陽系的中心天體? 問題2:太陽系由哪幾大行星組成?它們有何共同特征?如何正確區(qū)分內地行星、地外行星、巨行星、遠日行星及所包括的行星? 問題3:小行星帶位于太陽系的哪個位置?哈雷彗星繞日公轉方向與九大行星繞日公轉的方向有何不同?其周期為多少年?著名的獅子座流星雨是如何形成的? 問題4:地月系是一個怎樣的天體系統(tǒng)?導致月相變化的原因是什

7、么? 將全班同學劃分為四個學習小組,每個小組集中解決一個問題。 生 閱讀教材P8“圍繞太陽運行的天體”,自主探究后,合作小組內各成員討論解決本組所要解決的一個問題。 小組代表發(fā)言: 第一小組:恒星與行星的根本區(qū)別在于行星的質量和體積比恒星小得多,故不發(fā)出可見光。太陽之所以能成為太陽系的中心天體是因為其質量約占整個太陽系質量的99.86%。 第二小組:太陽系共有九顆大行星圍繞太陽運行,它們按照距太陽遠近依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。九大行星繞太陽公轉的方向相同,都是自西向東,它們都是沿著橢圓形的軌道繞日運行,并且繞日公轉軌道大體在同一平面

8、上。 地內行星與地外行星的劃分是以地球的位置為界,水星和金星叫地內行星,火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星叫地外行星。 木星和土星的體積和質量分別居第一、第二位,常常把它們稱為巨行星,巨行星衛(wèi)星數(shù)量多,而水星和金星沒有衛(wèi)星。 第三小組:小行星是一大批質量小得多的圍繞著太陽運行的天體,基本位于火星與木星軌道之間,有時會運行到地球與火星之間,甚至闖入地球的大氣層。很多科學家相信,6500萬年前的一顆小行星撞擊地球,是恐龍滅絕的主要原因之一。 彗星是在扁長軌道上繞太陽運行的一種質量較小的天體,呈云霧狀的獨特外貌。哈雷彗星是第一顆經(jīng)推算預言必將重新出現(xiàn)而得到證實的著名大彗星。哈雷彗

9、星出現(xiàn)時,景色蔚為壯觀,彗尾橫跨半個天空,與銀河爭輝。哈雷彗星的公轉周期是76年。著名的獅子座流星雨和哈雷彗星如下圖所示。 第四小組代表:地月系是指由地球與其衛(wèi)星(月球)組成的天體系統(tǒng)。地球與月球空間位置的變化形成了不同的月相。 師 (總結)以上各小組討論得非常積極,小組代表發(fā)言簡潔生動,有的小組還展示了搜集到的圖片,這說明,同學們課下是下了工夫的。 (承轉)根據(jù)兩周前的布置,同學們已經(jīng)觀察過了離地球最近的星體——地球的衛(wèi)星——月球,看到了月亮的陰晴圓缺,并搜集到了如“嫦娥奔月,吳剛捧出桂花酒”等許多美麗的傳說。那么,導致月相變化的根本原因是什么呢? 師 請同學們根據(jù)活動探究中

10、的觀察記錄,并利用“三球儀”演示,以小組為單位,探討月相的成因。 生 分組探究,并記錄探討的結論。 師 利用多媒體模擬日、地、月三者相對運動和月相變化的規(guī)律及周期(注意提示觀察月相時的方向)。 師生共同探討、歸納出月相的規(guī)律(如右圖)。 上上西西(上弦月在上半夜的西方天窗,月亮的凸面向西), 下下東東(下弦月在下半夜的東方天空,其凸面向東), 初一月黑頭,十五月亮圓。 (師生活動)以上我們學習了天體系統(tǒng)的組成及特點,請同學們總結完成框圖: 天體系統(tǒng)的概念:各種天體受彼此間的引力作用而相互繞轉,構成不同級別的天體系統(tǒng)。 天體系統(tǒng)的層次:(完成后依次顯示) 投影

11、: 總星系是最大的天體系統(tǒng),它包括目前我們所知道的宇宙中所有的天體,宇宙在時間上是無始無終的,在空間上是無邊無際的,總星系僅限于目前天文學所說的可見宇宙,其半徑約為140.52億光年。 師 從以上的學習中,我們了解到,地球所在的銀河系,是由2000多億顆恒星組成的龐大的天體系統(tǒng),其直徑約為8萬光年,太陽系是銀河系的普通一員,太陽距離銀河系中心約2.5萬光年。地球在太陽系中也是一顆普通的行星,然而又是太陽系乃至宇宙中的一顆特殊的行星。 板 書: 三、普通而又特殊的行星——地球 投影: “太陽系示意圖”、九大行星基本數(shù)據(jù)表(見教材),合作討論分析地球上有生命物質的形成條件及原

12、因。  生 閱讀、合作討論,完成P11活動1.(1)(2)(3)題。 師 ①地球上擁有可供生物生存所需的基本條件,即充足的液態(tài)水、適宜的太陽光照和溫度濕度范圍及恰到好處的大氣厚度和大氣成分,被科學家稱之為“金鎖鏈條件”。產(chǎn)生這些條件的原因主要有以下幾個方面: a.日地距離適中(1.496億千米),使地表平均氣溫為15 ℃。有利于生命過程的發(fā)生和發(fā)展;地球上的溫度,還有利于水的液態(tài)存在。 b.地球的體積、質量適中,吸引大量氣體聚集在地球周圍,又經(jīng)過漫長的演化,形成了地球上適合生物呼吸的大氣,特別是氧氣。 c.地球自轉、公轉周期適中,晝夜溫差不大,保護了地面生命有機體的

13、存在。 ②除具有優(yōu)越的自身條件外,地球還擁有適于生命存在的外部條件,即穩(wěn)定的太陽光照和安全的宇宙環(huán)境,正是由于這些因素的綜合作用,才促使地球形成了目前所知道的唯一高級智慧生命——人類。 經(jīng)過科學家多年的研究和探測,我們已知在太陽系中,只有地球上有生命物質存在。在太陽系之外的其他星球上,有沒有智慧生物存在呢?自古以來,就有“天外來客”“外星人”的傳說,是否屬實?我們今后將如何在茫茫宇宙中尋找外星人呢?這些都是每個中學生特別是天文愛好者所關心的熱門話題,關于這方面的知識,請同學們閱讀教材及上網(wǎng)搜索材料,了解人類對地外生命的探索情況。 據(jù)科學家預言:20年內捕捉到外星人信息。 一位科

14、學家大膽預測,如果銀河系中確實生活著其他智慧生命,那么計算機處理能力和射電望遠鏡技術的發(fā)展,可以使地球人在20年內捕捉到外星人的信息并與其取得聯(lián)系。據(jù)科學家估計,銀河系中大約有1萬到100萬個星球上的智慧生命也在發(fā)射無線電波,尋找生活在其他星球上的生命。 科學家預計,10年到20年的時間里,地球上的觀測者就可能得到足夠多的無線電信號,并發(fā)現(xiàn)第一個地外文明。但由于這些星球都距離地球200到1000光年。因此,對方收到地球人的“回信”,也要經(jīng)歷數(shù)百年。上圖為科學家推測到的可能存在生命的某行星假想圖。 課堂小結 通過本節(jié)課的學習,我們了解了宇宙之大,認識了構成宇宙的各種天體及它們之間因相互聯(lián)系、相互運動構成的天體系統(tǒng);知道了地球是銀河系、太陽系的普通一員,地球與太陽系的九大行星既有共同之處又有差別,最顯著的差別是地球上有高級智慧生物——人類。隨著科技的進步,人類對宇宙的探索興趣更濃,對自身的了解和對宇宙的認識必將進一步提高。 板書設計 第一章 宇宙中的地球 第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境 一、人類對宇宙的認識 1.光年 2.可見宇宙:半徑約140億光年 二、多層次的天體系統(tǒng) 1.主要天體:恒星、星云、行星、小行星、彗星等。 2.天體系統(tǒng)的層次 三、普通而特殊的行星——地球