陜西省藍(lán)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.doc

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第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境 教學(xué)目標(biāo) 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(xué)情分析 學(xué)生能夠從各種媒體了解宇宙與地球的相關(guān)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(xué)生對宇宙的一些概念常常含糊不清,教學(xué)中有必要進行適當(dāng)?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(xué)過程 導(dǎo)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(rèn)識 推進新課 生 學(xué)習(xí)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(jié)學(xué)生回答,并講述)人類認(rèn)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(rèn)識仍然十分有限。天文學(xué)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,所以可以計算出1光年約等于946081012千米。目前人類已經(jīng)觀測到的宇宙半徑約為140億光年,約為1351023千米。 2.面對以上天文數(shù)字,我們感到宇宙是巨大而深遠(yuǎn)的,人類是十分渺小短暫的,在天文學(xué)上用千米這樣的距離單位已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適用于天文學(xué)這一領(lǐng)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(yuǎn)的。請同學(xué)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(jié))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吸引而繞轉(zhuǎn),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(gòu)成? 2.總星系就是整個宇宙嗎? 生 結(jié)合初中所學(xué)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(zhì)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(guān)于宇宙的詳細(xì)情況,還需要我們進一步學(xué)習(xí)研究。 師 (播放課件,認(rèn)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(xué)生自主探究后,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(yuǎn),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(gòu)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?nèi)祟悂碚f特別重要,這顆恒星以及圍繞它運轉(zhuǎn)的天體有何特點呢?請同學(xué)們了解下一部分內(nèi)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(xué)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(nèi)地行星、地外行星、巨行星、遠(yuǎn)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(zhuǎn)方向與九大行星繞日公轉(zhuǎn)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(dǎo)致月相變化的原因是什么? 將全班同學(xué)劃分為四個學(xué)習(xí)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(nèi)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(zhì)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(zhì)量約占整個太陽系質(zhì)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(yuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軌道大體在同一平面上。 地內(nèi)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(nèi)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(zhì)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(zhì)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(xué)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(zhì)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(yù)言必將重新出現(xiàn)而得到證實的著名大彗星。哈雷彗星出現(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(zhuǎn)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(jié))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(xué)們課下是下了工夫的。 (承轉(zhuǎn))根據(jù)兩周前的布置,同學(xué)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(dǎo)致月相變化的根本原因是什么呢? 師 請同學(xué)們根據(jù)活動探究中的觀察記錄,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(jié)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(xué)習(xí)了天體系統(tǒng)的組成及特點,請同學(xué)們總結(jié)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(zhuǎn),構(gòu)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: 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(xué)所說的可見宇宙,其半徑約為140.52億光年。 師 從以上的學(xué)習(xí)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(zhì)的形成條件及原因。  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(xué)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(zhì)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(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)周期適中,晝夜溫差不大,保護了地面生命有機體的存在。 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(xué)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(zhì)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(xué)生特別是天文愛好者所關(guān)心的熱門話題,關(guān)于這方面的知識,請同學(xué)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(xué)家預(yù)言:20年內(nèi)捕捉到外星人信息。 一位科學(xué)家大膽預(yù)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(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展,可以使地球人在20年內(nèi)捕捉到外星人的信息并與其取得聯(lián)系。據(jù)科學(xué)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(xué)家預(yù)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(xué)家推測到的可能存在生命的某行星假想圖。 課堂小結(jié) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解了宇宙之大,認(rèn)識了構(gòu)成宇宙的各種天體及它們之間因相互聯(lián)系、相互運動構(gòu)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(rèn)識必將進一步提高。 板書設(shè)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(rèn)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