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10/10《地球的宇宙环境》教学设计第3课时教学目标运用示意图和文字等资料，说明地球是一颗普通的行星，并分析总结地球存在生命的基本条件。重点难点【教学重点】1.知道地球普通性的主要表现。2.知道地球特殊性的表现，并能分析地球存在生命的外部条件和自身条件。【教学难点】1.运用资料分析说明地球的普通性和特殊性，学会分析地球上存在生命的条件及原因。2.学会分析除地球以外的其他星球是否适宜生命存在的条件及原因。教学过程【课程引入】激趣导入，学生观看视频资料《地球到底有多渺小》，使学生大致了解宇宙中的地球虽然充满生机，但其实很渺。皇怯钪嫔衬械囊豢派匙，或者是沧海中的一滴水，是宇宙中普通的一个星球，从而激发起学生探索地球的欲望。【讲授新课】前面两节课我们学习和掌握了宇宙的天体的概念，以及不同层级的天体系统；还有太阳在太阳系中的地位，太阳辐射和太阳活动对地球的重要影响等知识。今天我们将继续学习我们人类所居住的地球，了解地球的普通性和特殊性，并探究地球存在生命的基本条件及原因。（板书）第一单元从宇宙看地球第一节地球的宇宙环境三、地球【知识拓展1】太阳系八大行星的分类及结构特征。八大行星按照距离太阳的远近、质量、体积等特征分为三类：类地行星：水星、金星、地球、火星；巨行星：木星、土星；远日行星：天王星、海王星。（板书）1.太阳系八大行星的结构特征。师生共同总结，完成表1.八大行星的分类及结构特征。类型结构特征类地行星距太阳近，体积、质量。芏却，卫星少、无光环巨行星距太阳比类地行星远，体积、质量很大，密度。佬嵌，有光环远日行星距太阳远，表面温度最低，体积、质量较大，密度较。形佬、光环（板书）2.地球的普通性出示太阳系图片，结合教材知识，回答：地球的普通性表现在哪些方面？生：（可能的答案）地球的普通性表现在两个方面：1.运动特征：地球与其他七大行星一起围绕太阳公转，且具有同向性、近圆性、共面性。2.结构特征：地球与水星、金星和火星都是类地行星,有许多相似之处。学生进行活动探究1：地球的普通性。材料在冥王星遭“降级”后，太阳系只剩下八大行星。但在2016年1月，天文学家宣布他们发现了太阳系中可能存在“第九大行星”的证据。这可能是一个像海王星大小的行星，其轨道周期为1.5万年左右。科学家尚未直接观测到这颗行星，而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的。此后他们还发现了这颗行星存在更多迹象。现在，几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。自主阅读教材相关内容，小组讨论并回答：1.阅读材料，推测这颗行星绕日公转的运动特征，并依据其距日远近、大小等特征判断其可能属于哪类行星？2.为什么说地球是太阳系中一颗普通的行星？生：（可能的答案）1.运动特征：绕日公转的方向为自西向东；绕日公转轨道面与八大行星几乎在同一平面上；绕日公转的轨道形状近似圆形。可能属于远日行星。2.从行星的物理属性上看，地球是太阳系中一颗普通的行星，具体表现为：（1）都是本身不发光、不透明的近似球状的天体；（2）运动特征与其他行星一致，具有同向性、共面性、近圆性等特征；（3）在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。（板书）3.地球的特殊性自主阅读教材相关内容，结合示意图，小组讨论并回答：1.地球最大的特殊性表现在什么方面？2.地球存在生命的外部条件有哪些？生：（可能的答案）1.最大的特殊性表现在：地球是目前人类发现的太阳系中唯一存在生命的天体。2.外部条件主要表现在：所处的宇宙环境相对安全。原因是八大行星具有共同的运动特征——近圆性、共面性、同向性。近圆性：地球与其他行星绕日公转的轨道均近似圆形；共面性：轨道面几乎在同一平面上；同向性：绕日公转的方向是自西向东。大、小行星各行其道,互不干扰,宇宙环境比较安全。（问题承上）自主阅读教材相关知识，小组讨论并回答：3.地球存在生命的自身条件有哪些？生：（可能的答案）3.地球存在生命的自身条件包括以下几个方面：（1）日地距离适中，地表温度适宜，地表水多以液态存在；（2）体积和质量适中，形成以氮和氧为主的地球大气层；（3）自转和公转的周期适中，使地表温度的日变化和季节变化幅度都不太大。图示：地球存在生命的本身条件。学生进行活动探究2：生命存在的基本条件——太阳光照条件。思考：假如太阳光照条件变得不稳定，或者太阳突然消失了，地球上会出现怎样的情形？生：（可能的答案）太阳的光照条件一旦发生变化，那么地球上所得到的热量也会发生变化，从而影响温度变化和水存在的相态，以至于影响生命的存在，地球上的生命也可能随之而消失。学生进行活动探究3：生命存在的基本条件——适宜的温度。读下面的材料，回答下列问题。材料与其他七大行星相比较，地球的条件是非常优越的。首先，它与太阳的距离适中，加上自转周期（1天）、公转周期（1年）适当，使得全球能够获得适量的太阳光热。整个地球固体表面平均温度约为22℃，适于万物生长，而且能使水在大范围内保持液态，形成水圈。而水星和金星离太阳太近，固体表面温度分别达350℃和480℃；木星、土星距太阳又太远，表面温度分别为－150℃和－180℃；更远的两颗行星的表面温度则都在－200℃以下，环境条件十分恶劣。1.为什么水星、金星的表面温度很高，而天王星和海王星的表面温度又很低呢？温度过高或过低对生命形成和发展有什么影响？生：（可能的答案）1.主要与它们同太阳的距离有关。水星、金星距太阳近，接受太阳辐射多，所以温度高；天王星、海王星则距太阳远，接受太阳辐射少，所以温度低。温度过高或过低，都不利于生命的形成和发展。如果温度过高，热扰动太强，原子无法结合在一起，就不能形成分子，更不用说复杂的生命物质了。相反，如果温度过低，生命物质也无法形成。（问题承上）2.上述材料反映出地球在太阳系中独特的优越条件是什么？3.假如地球上没有大气层，地球上将会是怎样的情形？4.想一想，如果地球的自转周期和公转周期不适当，会对地球表面的生命活动产生什么影响？生：（可能的答案）2.具有适宜的温度。3.没有大气层，就不会形成适合生物呼吸的大气，不会对地球有保护作用，地球表面昼夜温差就会加大，不利于生命活动。4.自转或公转周期若过长，使白天或夏季升温时间长，温度过高；夜晚或冬季降温时间长，又会导致温度过低，无论温度过高或过低，都不利于生命物质的产生和发展。学生继续进行活动探究4：地球适宜生命存在的有利条件。小组讨论并回答：1.读表1－1－1，地球的哪些物理性质有利于地球生命的存在？生：（可能的答案）1.地球具有固体表面，且表面温度为22℃，十分有利于生物的生存与繁衍。主要原因是它与太阳的距离适中，加之其自转和公转的周期适当，其表面温度的昼夜变化和季节变化不大，有利于生命的生存。学生进行活动探究5：“地球的表哥”——开普勒452b。学生观看视频《地球2.0－开普勒452b》，并阅读材料，完成相关任务。材料开普勒452b，是美国国家航空航天局新发现的外行星，直径是地球的1.6倍，地球相似指数(ESI)为0.83，距离地球1400光年，位于天鹅座。这是2015年为止发现的首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地球大小相近的“宜居”行星，有可能拥有大气层和流动水，被称为地球2.0，“地球的表哥”。据此回答以下问题。太阳系之外可能适宜人类居住的星球环境与地球相比，应该有哪些相似之处？生：（可能的答案）表面有液态水、适宜的温度、可供生物呼吸的大气。【知识拓展2】火星的基本概况。1.火星是地球的近邻，是与地球类似之处最多的行星，因色泽通红，称为火星。2.火星上有昼夜，比地球的一昼夜长40分钟。有四季，但表面温度比地球低，年最高25℃，最低－110℃。3.火星的直径只及地球的1/2，体积为地球的15%，质量为地球的1/10，也有大气但较稀。匦囊鑫厍虻38%。4.火星也具固态的岩石表面，但是荒芜的世界。5.火星的大气成分，CO2占95%。一些美国科学家相信，人类自己完全可以将这颗红色星球改造成一颗充满蓬勃生命的“绿色星球”。许多天文学家都承认，因有水存在，火星完全可以被改造成一颗生机盎然的“小地球”，尽管人类可能需要为此付出数十年的时间和无法估量的高昂代价。据报道，“改造火星”的第一个步骤，将是寻找一种方法来加厚它的大气层。第二便是使火星表面变得更加温暖。学生继续进行活动探究6：火星适宜生命物质生存吗？材料2015年NASA的研究团队让我们对火星有了进一步的认识：7月，发现火星上有水合盐类，证实火星上有液态水存在，而液态水是生命的关键。10月，发现火星之前可能存在一个持续了万年的湖泊。11月，发现被太阳风吹走的火星大气。自主阅读教材相关内容，小组讨论并回答：1.根据材料中的发现，你认为火星上可能存在生命吗？为什么？2.火星适合生命存在的外部条件主要有哪些方面？生：（可能的答案）1.可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。或不可能。因为发现的水合盐类不是真正的液态水，同时火星没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。2.安全的宇宙环境和稳定的太阳光照等。学生继续进行活动探究7：人类“移民月球”可行吗？材料2020年，我国将发射ok电子竞技隙鹞搴拧痹虑蛱讲馄，实现区域软着陆及采样返回，全面实现月球探测工程“三步走”战略目标。但民间热议的“月球移民”难度依然较大，这是因为月球表面昼夜温差很大，白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，温度可降到－183℃。阅读以上材料，小组讨论并回答下列问题。1.月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？2.地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？生：（可能的答案）1.月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。2.地球上有大气层，白天大气层削弱太阳辐射，温度上升较慢；夜晚，大气对地面有保温作用，使地面温度下降较慢。【课堂小结】【当堂练习】读下表，完成1～2题。1.人类首先在火星上探索地外文明的原因是地球与火星（）A.质量相近 B.体积接近C.公转周期最为接近 D.自转周期相近2.液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水存在”无密切关系的是（）A.地球的质量和体积适中B.地球上昼夜更替的周期比较适中C.地球大气层的存在D.地球与太阳的距离比较适中3.目前人类正利用各种办法寻找“地外文明”。2016年9月25日世界最大单口径射电望远镜(FAST)在贵州省黔南州平塘县克度镇绿水村“大窝凼”洼地正式建成(图1)，距平塘县城约84千米。2018年FAST发现神秘星球(图2)，与地球相似度高达99%,或有第二人类。中国“天眼”发现的有可能存在第二人类,与地球相似度高达99%的神秘星球,在哪些方面与地球相似?【参考答案】1.D2.A3.外部条件：稳定的光照;安全的宇宙环境。自身条件：①适宜的温度；②液态水的存在；③适合生命生存的大气条件。