1.1人類認(rèn)識的宇宙──第二課時(shí)

時(shí)間：2022-07-06 16:12:28 教案我要投稿

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　　ⅰ、導(dǎo)入新課

1.1人類認(rèn)識的宇宙──第二課時(shí)

　　同學(xué)們，我們學(xué)習(xí)地球的宇宙環(huán)境是為了更全面、深刻地了解我們所處的地球。因此，在了解了地球所處的大宇宙環(huán)境的基本情況后，我們接下來學(xué)習(xí)地球所處的小宇宙環(huán)境──太陽系，較細(xì)致地了解宇宙中的地球是什么樣子的。

　　ⅱ、講授新課

　　板書：人類認(rèn)識的宇宙

　　一、宇宙中的地球

　　1、太陽系的結(jié)構(gòu)

　　我們在上節(jié)課學(xué)過，太陽系是以太陽為中心，由地球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星等九大行星圍繞太陽公轉(zhuǎn)構(gòu)成的，下面請同學(xué)們認(rèn)真看圖1.3“地球在太陽系中的位置”。從中，我們可以發(fā)現(xiàn)，以太陽為中心，九大行星的軌道呈近似橢圓形，各大行星分布位置由內(nèi)向外依次為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。

　　細(xì)看九大行星的名字，我們可以發(fā)現(xiàn)在地球左右兩側(cè)的金、木、水、火、土等五大行星的名稱帶有中國的五行觀念特色。因?yàn)�，金、木、水、火、土五星是我們可用肉眼直接觀測到的，我國古代對它們早有記錄。而西方的天文學(xué)家，則以古羅馬、古希臘諸神的名字來給這些星星（天體）命名。例如，在我國古代，水星被稱為辰星，而在西方水星則被冠以古羅馬神話中商神、諸神使者的名字mercury。而金星因有白晳的光輝，我國古代稱它為太白（金星），西方則以司掌愛與美的女神venus來命名它；此外，金星每天黎明前出現(xiàn)在東方天空，又稱為啟明星，黃昏后出現(xiàn)在西方天空，稱為長庚星�；鹦窃谖缫箍煽吹剑覈湃朔Q它為“熒惑”，西方則冠以戰(zhàn)神的名字mars。木星我國古人稱為歲星，亦即太歲（因其公轉(zhuǎn)一周約需xx年──太歲），西方則以古羅馬主神的名字jupiter命名（相當(dāng)于希臘神話中的zeus）。土星我國古代叫它鎮(zhèn)星或填星，西方羅馬神話中稱它為神saturn。而天王星、海王星、冥王星則因距離我們太遠(yuǎn)，用肉眼難以發(fā)現(xiàn)，因此直到近現(xiàn)代才被發(fā)現(xiàn)。

　　以上就是九大行星的大致位置關(guān)系，它們距太陽各不相同，水星是距離太陽最近的行星，而地球距離太陽有多遠(yuǎn)呢？（學(xué)生看書回答）

　　從書中我們可以知道地球是太陽系中的一顆行星，與太陽相距1.496億km，我們把這個(gè)長度稱為1個(gè)天文單位，下面請同學(xué)們翻開我們所使用的地圖冊第7頁“九大行星主要物理性質(zhì)比較”表，我們發(fā)現(xiàn)九大行星與太陽的距離若以日地距離為1個(gè)單位，則各大行星與太陽的距離分別為：0.387、0.723、1、1.52、5.20、9.5、19.20、30.10、39.40。這些數(shù)據(jù)是我們現(xiàn)代通過科學(xué)的測算得到的。然而，早在1766年時(shí)，德國的天文學(xué)家提丟斯就提出了一個(gè)表示行星與太陽平均距離的經(jīng)驗(yàn)定律，即提丟斯數(shù)列：4、7、10、16、28、52、100、196、388。這個(gè)數(shù)列同現(xiàn)代的數(shù)據(jù)參照對比，應(yīng)該是基本符合的。但其中在16與52之間，即在火星與木星之間，有個(gè)28沒有大行星與之對應(yīng)。是這個(gè)數(shù)列有問題，還是在火星與木星之間還存在著一顆大行星。這個(gè)問題一直困擾著那個(gè)時(shí)代的天文學(xué)家，直到18xx年意大利的皮亞齊在火星與木星之間發(fā)現(xiàn)了谷神星�，F(xiàn)在我們知道在火星與木星之間存在著一個(gè)小行星帶，有關(guān)這個(gè)小行星帶的來源，有的科學(xué)家認(rèn)為它是一顆大行星爆炸解體后的殘?bào)w，若真如此，那么提丟斯數(shù)列中的28便可對上號了。

　　接下來，請同學(xué)們一起看一下教材上的表1.1“太陽系九大行星的比較數(shù)據(jù)”，了解一下九大行星在質(zhì)量、體積、密度、周期等方面的情況。

　　通過這些比較數(shù)據(jù)，同學(xué)們看一看，地球的質(zhì)量是不是最大的？（學(xué)生回答）

　　質(zhì)量最大的是？（木星）

　　質(zhì)量最小的是？（冥王星）

　　體積最大的是？

　　體積最小的是？

　　……

　　也就是說，從質(zhì)量上看，地球的質(zhì)量在九大行星中很普通，體積、周期亦如此。因此，我們說地球是太陽系中一顆普通的行星。

　　雖說九大行星有各異的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)周期，但有些行星在物理性質(zhì)上較為接近，我們就將它們劃歸一類。按照這一標(biāo)準(zhǔn)，我們將九大行星分為以下三類：類地行星、巨行星、遠(yuǎn)日行星。顧名思義，類地行星系指跟地球性質(zhì)相近，類似地球的行星，包括水星、金星、地球、火星。巨行星是指該類行星的體積、質(zhì)量都很大，如巨人般，包括木星、土星。遠(yuǎn)日行星就是離太陽（日）較遠(yuǎn)的行星，包括天王星、海王星、冥王星。

　　2、地球存在生命的原因

　　雖說在物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動特征等方面地球并無什么特別突出的，但是有一點(diǎn)卻是其他行星所沒有的，那就是地球是目前我們所知的惟一有生命存在和繁衍的行星。那么為什么地球上會出現(xiàn)生物而其他8大行星上沒有呢？是不是在冥冥之中，上蒼對我們地球特別地眷顧垂愛呢？

　　其實(shí)，這與地球所處的宇宙環(huán)境以及地球本身的條件有著密切的關(guān)系。

　　地球所在的廣袤宇宙中，與地球關(guān)系最密切、對地球影響最深遠(yuǎn)的就是太陽系。從太陽系誕生到地球上開始有原始的生命痕跡，中間經(jīng)歷了漫長的階段（將近50億年），在這個(gè)階段里，太陽沒有明顯的變化，源源不斷地給我們地球提供光和熱，從而使生命從低級向高級的演化沒有中斷。如果太陽不穩(wěn)定，隔三差五地來個(gè)大爆發(fā)，其放射出的各種射線將殺死地球上所有的生命。

　　同時(shí)呢，地球所在的行星際空間亦是一個(gè)較安全的宇宙環(huán)境，請同學(xué)們看圖1.3“地球在太陽系中的位置”，我們可以發(fā)現(xiàn)，大小行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道面幾乎在同一平面上，繞日公轉(zhuǎn)的方向一致，都是自西向東運(yùn)轉(zhuǎn)，而且各行星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道都是橢圓形，這就使得行星在運(yùn)行過程中不會出現(xiàn)交叉碰撞的情況，從而使得大小行星能夠各行其道、互不干擾。

　　講到這，同學(xué)們可能會問：這兩個(gè)條件其他行星同樣具備，是共同條件。為什么其他行星還是沒有生命的發(fā)生和繁衍呢？這就要講到我們地球自身的條件。我們知道，溫度、大氣、水是生命生存所必需的條件，而地球恰恰具備這些條件。

　　首先，由于地球與太陽距離適中，使地球表面的平均氣溫為15℃，從而有利于生命過程的發(fā)生和發(fā)展。如果距離太陽太近，像水星、金星，則溫度過高，生命難以發(fā)生、繁衍。如果距離太陽太遠(yuǎn)，像天王星、海王星、冥王星，就會因溫度過低，生物也無法生存。

　　其次，由于地球的體積和質(zhì)量適中，其引力可以使大量的氣體聚集在地球周圍，形成包圍地球的大氣層。如果，體積和質(zhì)量過小，則其引力將不足以留住足量的大氣，會造成氣體的大量逃逸；反之，如果體積和質(zhì)量過大，則會造成星球外圍的大氣層太厚，使太陽熱量難以穿透，從而造成行星表面溫度偏低。同時(shí)，由于地球上生物的作用又反過來對大氣的成份進(jìn)行改造，使由co2、co、ch4、nh3組成的原始大氣通過大氣演化，形成以n2、o2為主的適于生命呼吸的現(xiàn)代大氣。

　　水是生命之源，而在星球形成后，由于氣溫降低，水是以結(jié)晶水的形態(tài)存在的，據(jù)現(xiàn)代的一些探測表明，在太陽系內(nèi)的其他行星中，既使有可能存在水，亦是以結(jié)晶態(tài)存在的（有的則早已汽化逃逸掉了）；而地球由于內(nèi)部放射性元素的衰變致熱或原始地球重力收縮，使地球內(nèi)部溫度升高，結(jié)晶水汽化了。而汽化逃逸出的水汽，則在上升過程中因冷卻而凝結(jié)、降雨，落到地面低洼處，形成原始的大洋，而海洋則被稱為生命的搖籃──地球上最早的單細(xì)胞生命就出現(xiàn)在原始大洋中。我們?nèi)祟愐彩怯纱谁h(huán)境中產(chǎn)生，經(jīng)過長期的進(jìn)化而形成如今的樣子，但人的個(gè)體特征仍不免要顯示出其原始的成長環(huán)境，從胚胎的孕育（液態(tài)環(huán)境）至人的體液鹽度（與海水平均鹽度相近）都依稀表明人的最初的祖先來自海洋。

　　板書：

　　2、地球存在生命的原因

　　外部條件：相對穩(wěn)定、安全的宇宙環(huán)境。

　　①太陽的穩(wěn)定——提供光和熱。

　　②安全的行星際空間——軌道共面同向，大小行星各行其道。

　　自身?xiàng)l件：

　　溫度——①地球與太陽距離適中，使地球表面的平均氣溫為150c。

　　生命必需條件大氣——②地球的體積和質(zhì)量適中，使大量的氣體聚集，形成大氣層。

　　生物的作用對大氣成份的改造。

　　水——③結(jié)晶水汽化原始的大洋。

　　ⅲ、課堂小結(jié)：

　　正是由于上述原因才使地球出現(xiàn)了生命的生存與演化，這說明我們所生息繁衍的環(huán)境是我們?nèi)祟愘囈陨娴那疤�。因此，保護(hù)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的前提。這節(jié)課要求同學(xué)們重點(diǎn)掌握的是地球上生命存在的原因、條件。

　　ⅳ、練習(xí)：“讀太陽系結(jié)構(gòu)圖，回答問題”

　　1、填出圖中相應(yīng)位置的行星名稱

　　a（）；b（）；c（）

　　2、在九大行星中，

　　質(zhì)量最大的是（），體積最小的是（）。

　　屬于巨行星的有（）。

　　ⅴ、板書設(shè)計(jì)（見文中）

　　ⅵ、教學(xué)后記

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