1.1地球的宇宙環境【學習目標】1、結合圖文、視頻材料，了解宇宙并認識宇宙中的天體，學會辨別天體的方法。2、繪制天體系統示意圖，描述地球的宇宙中的位置。3、運用資料理解太陽輻射與太陽活動對地球的自然環境和人類活動的影響。4、運用資料說明地球的普通性與特殊性，學會分析地球上存在生命的原因。【重點難點】1、說明太陽對地球的影響。2、地球存在生命的條件【教學方法】講授法、合作探究法、演示法、練習法、情景教學法【課時安排】2課時【課前準備】教師準備：課件、學案、投影儀等。學生準備：結合學案課前預習。【教學過程】導入：講述《流浪地球》故事發生的背景是科學家們發現太陽急速衰老膨脹，短時間內包括地球在內的整個太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬座發動機和轉向發動機，推動地球離開太陽系，奔往新的家園。引出太陽屬于哪種天體類型？根據其特征判斷太陽真的會老化膨脹嗎？一、宇宙（一）宇宙的概念：（學生閱讀課文總結）宇宙是時間和空間的統一體，是運動、發展和變化著的物質世界。宇宙中物質的存在形式是多種多樣的——宇宙具有物質性特點，宇宙中這些物質統稱為天體（二）天體：宇宙中有多種多樣的物質，如星云、恒星、行星、衛星、彗星、流星體等，這些物質統稱為天體，有自然天體和人造天體之分。其中，恒星和星云是最基本的天體自然天體：恒星、行星、衛星、彗星、星云、存在于星際空間的氣體和塵埃。人造天體：宇宙飛船、航天飛機、通信衛星等（發射出以后）宇宙處在不停的運動和變化之中。距離相近的天體因相互吸引而相互繞轉，構成不同級別的天體系統。學生結合教材內容和圖片，在下面畫出天體系統的層次性，并大概的確定地球在宇宙中所處的位置。【探究活動】【情境素材與探究一】太陽會老化膨脹嗎？材料1太陽是一顆巨大、熾熱的氣體星球，其主要成分是氫和氦，表面溫度約為6000K。太陽源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射能量，這種現象稱為太陽輻射。太陽的能量來自太陽內部的核聚變。材料2閱讀教材P2、P3、P4第一段圖文內容問題：1.讀材料說明太陽屬于哪種天體類型？根據其特征判斷太陽真的會老化膨脹嗎？2．地球屬于哪種天體類型？其特征是什么？3：舉例說明宇宙中還有哪些常見的天體類型？其特征分別是什么？材料3電影《流浪地球》中人類為了實施流浪地球計劃而建造了第二座超大型空間站——領航員國際空間站，作用為地球提供預警，領航及通訊保障。拓展問題：1.領航員國際空間站在發射升空前屬于天體嗎？2.領航員國際空間站在發射升空后屬于天體嗎？天體的判斷方法一看位置：是否位于地球大氣層之外，獨立存在于宇宙中。進入大氣層或返回地面的物體不屬于天體。二看物質：是否是宇宙間的物質，地球上附著的自然現象不屬于天體。三看運轉：是否在一定的軌道上獨自運轉。依附在其他天體上運行的物體不屬于天體。【情境素材與探究二】流浪路徑材料1“流浪地球計劃”的終點是比鄰星。距離地球4.22光年。它是目前發現的除太陽以外離地球最近的恒星，就像太陽的鄰居，所以叫做比鄰星。材料2教材P4圖文內容問題：畫出天體系統的思維結構圖，并思考：1.流浪地球沿途所經過的或所在的天體系統從小到大順序是什么？2.流浪地球沒有經過的天體系統是什么？二、太陽對地球的影響（一）太陽的概況：太陽：太陽系的中心天體，質量占太陽系總質量的99.86%。類地行星：水星、金星、地球、火星巨行星：木星、土星遠日行星：天王星、海王星火星與木星之間存在小行星帶（二）太陽輻射學生結合生活實際體驗討論，然后再結合課文簡要的歸納能量來源：太陽核心物質的核聚變反應影響：1.直接為地表提供光能和熱能；2.維持地表溫度，為生物繁衍生長、大氣和水體運動等提供能量；3.人類生產、生活的新能源。【探究活動】【情境素材與探究三】太陽輻射對地球的影響材料1綠色電力是指利用特定的發電設備，如風機、太陽能光伏電池，將風能、太陽能等可再生能源轉化成電能。“張北的風點亮北京的燈”。張家口是我國重要的新能源基地。張北柔直工程即張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程，是世界首個實現直流電網構建的重大科技示范工程，筑起了北京冬奧綠色電能輸送的主通道。源源不斷地將張家口的太陽能和風能轉換成電能，輸往北京地區。材料2[問題]結合材料和圖片說明風力發電、光伏發電與太陽輻射的關系，解釋原因。2.從是否可再生的角度來看，風電和光電屬于能源；從對環境的危害程度看，風電和光電屬于能源。3.與傳統能源相比，風電存在哪些問題？據此推測張北建設風光一體產業的原因。材料3據專家預計，從2025年開始，我國光伏發電將逐步成為主要能源。但目前我國的能源消費結構仍然以煤炭為主。2021年中國能源消費結構材料4水循環示意圖和植物光合作用示意圖材料5煤炭和石油的形成示意圖[問題]3.讀2021年中國能源消費結構圖和其他圖文材料，指出圖中與太陽輻射有關直接或間接關系的能源類型，并說明理由。（三）太陽活動太陽大氣層由內向外分為：光球層、色球層、日冕層。人們肉眼所見的太陽光亮表面為光球層。太陽大氣層時常發生變化，有時甚至較為劇烈，這些變化統稱為太陽活動。光球層——黑子色球層——耀斑、日珥日冕層——太陽風黑子其實并不黑，只不過它比其它區域溫度稍低，所以顯得暗一些。耀斑能在短時間內釋放極強的無線電波，同時拋出大量的高能粒子。影響：干擾無線通信、產生（磁暴）【探究活動】【情境素材與探究四】太陽大氣層的結構材料日食，在民間傳說中稱為天狗食日。事實是月球運動到太陽和地球中間，如果三者正好處在一條直線時，月球就會擋住太陽射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，這時發生日食現象。北京時間2021年12月4日下午，壯觀的日全食在地球上演——這是2021年唯一一次日全食，日全食自北京時間12月4日13時29分開始至17時37分結束，在北京時間15時35分前后，美國宇航局（NASA）直播畫面顯示，巨大的陰影將太陽徹底遮蔽，僅有外圍的光暈。[問題]：1．根據大氣層各層特征，試推測日全食時月球遮住的太陽大氣層名稱。2．日全食圖中比較亮的部分屬于太陽的哪個大氣層？這個大氣層平時用肉眼能看到嗎？【情境素材與探究五】太陽活動及影響材料太陽的大氣的變化稱為太陽活動。從最新的太陽監測報告來看，2022年8月，太陽活動非常活躍，近一兩個月更是達到了“爆發式”的情況。具體表現是過去的2周之內，太陽一共出現了36次日冕物質拋射（CME），與此同時太陽黑子、太陽耀斑也都連續不斷地出現，相當一部分直沖地球而來。以往我們知道，太陽活動表現強烈的時候，往往主要是太陽輻射和電磁波影響地球，尤其是引起的地磁風暴，對于地球上面的航天器、衛星和通訊設備都有極大的破壞性。[問題1](1)太陽活動的現象很多，請從情境材料中找出太陽活動的主要現象。(2)除材料中提到的以外，太陽活動還有哪些現象？(3)說出這些太陽活動的現象發生在太陽大氣層的哪一層？并完成表格。主要太陽活動及對應太陽大氣層[問題2]（1）讀圖1.7思考什么是太陽風？（2）讀圖1.9，太陽活動主要是通過什么來影響地球的？為什么正常情況下，太陽活動對地球的影響很小？（3）結合情境素材五和圖1.9，說明太陽活動劇烈時對地球會產生哪些影響？三、地球——既普通又特殊的行星（一）地球的普通性——太陽系中一顆普通的行星八大行星運動特征：1.繞日公轉方向一致（同向）2.軌道近似圓形（近圓）3.軌道面幾乎在同一平面上（共面）結構特征：地球與水星、金星和火星有許多相似之處，屬于類地行星。（二）地球的特殊性——太陽系中唯一存在生命的天體宇宙環境：1.安全的宇宙環境；2.穩定的太陽光照自身條件：1.日地距離適中，地表溫度適宜，地表水多以液態存在2.體積和質量適中，形成以氮和氧為主的地球大氣層3.自轉和公轉的周期適中，使地表溫度的日變化和季節變化幅度都不太大【探究活動】【情境素材與探究六】地球如何逃離太陽系？材料1“流浪地球計劃”中，地球要逃離當前的軌道，必須具備一定強度的推力和逃逸速度。“計劃”利用木星的引力給地球加速，俗稱引力彈弓。這樣地球就獲得了木星的軌道速度，再加上原有的速度，達二者速度之和，卻不消耗任何燃料。在日常的衛星發射過程中，科學家們也會利用地球的自轉，使得衛星在發射的時候就先天的具有地球自轉的線速度，從而節省燃料。材料2教材P89圖文內容（地球的普通性部分問題：1.畫出太陽系主要天體位置示意圖。2.流浪地球推進至木星附近，走最近路徑，需要穿越哪些天體的軌道？3.對比太陽系八大行星的體積質量數據，說明為什么選擇木星做為引力彈弓？4.從體積、質量、距日遠近等結構特征來看，地球與太陽系哪些行星類似？【情境素材與探究七】流浪旅程會順利嗎？材料1“流浪地球計劃”中，地球要經歷2500年的星際流浪，才能抵達新家園。材料2教材P6圖文內容（地球的特殊性部分）問題：1.地球是太陽系中唯一存在高級智慧生命的行星，說一說地球上存在生命的原因。（地球的特征性的體現）2.電影中地球離開太陽，長達2500年的星際流浪，可能會遭遇哪些問題？如何解決？【情境素材與探究八】新的家園宜居嗎？材料“流浪地球計劃”的終點——比鄰星，也叫半人馬座α星C，其實還有兩顆分別叫半人馬座α星A、半人馬座α星B，都是恒星。也就是說比鄰星其實是三顆恒星組成的一個恒星系統。根據觀測和推算，比鄰星的實際直徑大約是太