第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境
一、课程标准
●描述地球所处宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
（1）标准解读
地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。了解地球所处的宇宙环境，目的不是要系统学习天文知识，而是要为认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星打基础。在太阳系八大行星中，从质量、体积、运动等方面看，地球只是其中的普通一员，但是，存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。很显然，地球上为什么适宜于生命生存和繁衍是本条“标准”的重点要求。
从本条“标准”的设计来看，说明地球上存在生命的原因，不仅要从地球自身条件和行星际空间条件分析，还要从恒星际空间条件分析。“标准”将地球的特殊性限定在太阳系范围之内，隐含着在太阳系之外可能有存在生命的星球。实际上，人类一直在为寻找“外星人”而努力，目前已在太阳系之外发现了几十颗可能会有生命的行星。
根据本条“标准”的要求，学生在分析地球的普通性和特殊性时，要会运用有关资料加以说明。这些资料如太阳系八大行星的比较数据、地球在太阳系中的位置图、地球本身的条件等。 （2）教学重点
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专心地球上为什么适宜于生命存在和繁衍。 （3）教学目标
能用自己绘制的示意图说明地球所处的宇宙环境；
能选用一定的资料（数据、图表等）说明地球行星的普通性与特殊性；
在地外生命存在的可能性探讨活动中，能运用自己搜集的资料，表达自己的观点； 尝试运用已学知识，写一段文字，表达宇宙环境认识方面的一个观点。 （4）教学方法
小组讨论法、图表分析法、比较分析法
二、教学过程
一、人们对宇宙的认识（板书）
【引导、讲解】人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20世纪60年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。 阅读《探索宇宙》，你能说出一个星空神话的故事吗？
教师举例：如患难与共的双胞胎兄弟、农神和她的女儿、埃及王后的秀发等，有兴趣的同学还可上网查阅更多的星空神话。
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专心【讲解】天文学家把人类目前能观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或已知宇宙。可见宇宙的半径约为140亿光年。
【活动】根据课本P6——活动，思考、计算并回答： ①何为光年？一光年约为多少千米？ ②计算可见宇宙的半径约为多少千米？ ③面对上题的数字，你有什么感慨？
【总结】光年为光在真空中一年所传播的距离，一光年约为94608亿千米。可见宇宙的半径=94608亿千米×140亿≈1.32×1023千米。由此可见，宇宙的范围是极其宽广的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘无穷，有待于我们进一步的探索。
二、多层次的天体系统（板书）
天体在宇宙中的分布是不均匀的，万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系统。
1、银河系和河外星系（板书）
【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：
①银河系和河外星系主要由什么天体组成？离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为多少光年？
②银河系的组成天体主要由哪两类？目前人类所能观测到的河外星系约有多少个？银河系与河外星系的关系如何？
③银河系和河外星系共同构成了什么天体系统？ 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】银河系和河外星系主要由恒星组成，离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为4.2光年。银河系的组成天体主要由恒星和星云两类，目前人类所能
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专心观测到的河外星系已超过1250亿个，银河系与河外星系是同级别的天体系统。银河系和河外星系共同构成的天体系统称为总星系，它包括目前我们所知道的宇宙中的所有天体，从某种意义上来说，总星系就是天文学家所说的可见宇宙。
2、太阳系和地月系（板书）
【教师提问】请学生阅读课本相关内容，回答：
①太阳系由哪些天体组成？中心天体什么？为何说它是太阳系的中心天体？ ②太阳系中的行星可分哪两类？与太阳比其质量和体积有何特点？能否自身发光？
③组成地月系的天体有哪两个？ 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星，以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成，太阳的质量占了整个太阳系质量的约99.86%，为太阳系的中心天体。行星包括了八大行星和成千上万颗的小行星两大类，质量和体积比太阳要小得多，本身不发光。而地月系则是由地球和它的卫星月球组成，是最低级别的天体系统。
【小组活动】根据课本P8——图1—3及阅读材料，思考、讨论并回答： ①太阳系的八大行星是哪九颗？请从离太阳由近到远依次排序。 ②八大行星绕日公转运动有何共同特征？ ③请正确描述小行星带的位置
④目前已观测到的彗星有多少颗？说明彗星绕日公转的轨道。 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】八大行星是绕日运行的主要天体，按照离太阳由近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，它们绕日
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专心公转具有共面、同向和近圆性的特点。小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，目前已观测到的彗星约有1600多颗，彗星绕日公转的轨道为扁长轨道，有些是扁长的椭圆轨道。其中最为著名的是哈雷彗星，绕日公转周期约为76年。 【活动】观察月相一个月。
三、普通而特殊的行星——地球（板书）
【讲解】从地球的外观和所处的位置而言，地球与其他八大行星相比，并没有什么特殊的地方。地球只是一颗普通的行星。但由于地球具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。
【学生阅读】课本P10的阅读材料，明确在地球之外，高级生命存在的可能性极大。
【小组活动】课本P11活动1，思考、讨论并回答：
①从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
②假如太阳光照条件变得不稳定，或者太阳突然消失了，地球上将会出现怎样的情形？并对此答案作出解释。
③请从八大行星的运行特征分析，地球所处的行星际空间是否稳定和安全？ ④除地球外，太阳系其他八大行星中可能存在生命的是哪个？并简述理由。 学生回答后，老师进行点评总结。
【教师总结】①日地距离适中，使温度介于0～100℃之间，水呈液态状态；地球大小适中，使地球能够吸引住大气。②太阳的光照条件一旦发生变化，那么地球上所得的热量也将发生变化，从而影响到温度和水的相态，以至于影响到生命的
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专心存在，地球上的生命也可能随之而消失。③八大行星绕日运行具有共面、同向性，彼此间不会发生碰撞，故地球所处的行星际空间安全稳定。④因火星与地球在距日距离、公转周期等方面与地球相似，故火星上可能会存在生命物质。 【学生课外活动】
选择一种你最为擅长的方式，向家人、朋友描述地球所处的宇宙环境，并在班会上与同学交流。
三、板书提纲
一、人类对宇宙的认识
二、多层次的天体系统
1、银河系和河外星系
2、太阳系和地月系
三、普通而特殊的行星——地球
四、知识链接
人类对宇宙的认识阶段 古代 我国张衡等提出“天地说”
公元2世纪 古希腊天文学家托勒密提出“地心说” 16世纪 波兰哥白尼倡导“日心说” 18世纪 天文学家引进“星系”一词
20世纪60年代 认识到上百亿年和上百亿光年的时空区域——“总星系” 星空的神话传说
宇宙诞生之初，泰坦诸神统治着整个世界，而撒旦（Saturn，土星）是万能的主宰，后来他的儿子宙斯，也就是现在的木星（朱彼得，Jupiter），野心勃勃地争夺了他的王位，从此后新一辈的奥林帕斯诸神便渐渐夺取了泰坦老神们的权力，
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专心这一些奥林帕斯的神仙，有很多位都是我们耳熟能详的，其中包括宙斯的两位兄弟，一个是涅普顿，是现在的海王星(Neptune)，他是海洋的统治者，人们称他为海神，是除了宙斯外权力最大的神。宙斯的另一位兄弟是普鲁陀（冥王星，Pluto）是掌管着冥府、地狱之神。
雅典娜是希腊传说的战神，宙斯的女儿；而太阳神阿波罗则是宙斯的儿子，象征光明与真理。黛安娜，月神，每晚驾着着月亮马车出来照耀人间，她则是宙斯的双胞胎妹妹；维纳斯就是现在的金星（Venus）是爱与美的化身，马尔斯（Mars，火星)，也是宙斯的儿子，出现在伊利亚得之役中的战神；众神中最精明狡滑的则是摩丘力（水星，Mercury）。
由这几位为主的奥林帕斯众神及后来的其他诸神，留下了许多的传奇与史诗，而关于他们的传说后来被记载成著名的希腊罗马神话故事，这些故事则深深影响了西方的文学、艺术、哲学与科学等等,也成为星座神话的由来 患难与共的双胞胎兄弟
西方人常把形影不离的好朋友称为“双子星座”，这个“双子星座”是由宙斯的一对双胞胎儿子变来的。兄弟俩大的叫卡斯托，小的叫普尔尤克斯。
兄弟俩从小就投身在马人喀戎门下，没过几年就双双学得了一身绝技，卡斯托擅长马术，普尔尤克斯则精于拳击。学成后，哥俩儿浪迹天涯，他们患难与共，经历过无数次冒险和战斗，其中就包括夺取金羊毛的远征。
后来，哥哥卡斯托不幸被人杀死，弟弟普尔尤克斯在父亲宙斯的帮助下消灭了仇人，为哥哥报了仇。他们俩生前从不分离，死后宙斯也把他们放到一起，这就是天上的双子座。
“勇气号”最新发现：火星上曾有大量流动水
美国国家航空航天局（NASA）的科学家2004年8月18日宣布，“勇气”号火星探
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专心测器在火星上新发现了有水流冲刷痕迹的河床。他们认为，火星上的小山坡与火山口显示出，火星上曾有过大量流动水留下的痕迹，而且水量要比科学家此前推测的要多得多。
NASA加州喷气推进实验室的科学家说，“勇气号”火星探测器在火星表面新发现了一条长而宽的河床，河床显示出明显的被水流冲刷的痕迹，这也是反映火星原始环境的重要线索。科学家推测，这一河床是从名为“谷斯维”的巨大火山的熔岩表面破土而出的。“谷斯维”火山口恰好在“勇气号”2004年1月3日登陆火星的着陆区域。此前，勇气号曾对该火山口附近名为“克劳维斯”岩石进行了一系列的勘探与有关测试。
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