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13.2《宇宙的边疆》同步学案
1.了解作者—卡尔·萨根(1934—1996)
卡尔·萨根(1934—1996)，美国天文学家、科普作家。被称为“大众天文学家”和“公众科学家”。美国《每日新闻》曾这样评论他：“他有三只眼睛：一只眼睛探索太空；一只眼睛探索历史；第三只眼睛，也就是他的思维，探索现实社会。”代表作有《伊甸园的飞龙》《宇宙联结》《宇宙》《布鲁卡的脑》《被遗忘的前辈的阴影》《暗淡蓝点》《魔鬼出没的世界》《数以十亿计的星球》等。
2.写作背景
1976年，卡尔·萨根作为“海盗”号着陆舱的解说员，第一次随人类的宇宙飞船着陆在另外一个行星上，全球为之喝彩。为此，他和“海盗”号资料分析及探索计划处处长一起制作了科教片《宇宙》，用生动活泼、通俗易懂的方式传播科学知识。这部电视片创造了美国公众电视网最高收视率，60多个国家的2亿观众观看了这部片子。同时，他还出版了与电视片同名的科普力作——《宇宙》。在这本书中，萨根把世上万物融入宇宙宏大的背景下，用上知天文下知地理的渊博知识畅叙宇宙的形成，列举宇宙的进化，讴歌生命的诞生，并从宇宙观的高度审视人类社会，讨论人类在宇宙中的地位。
3.了解常识——解说词
解说词是对展览、实物、影视、图片、名胜古迹或历史文物等进行解释说明的一种文体。根据被解释的对象，解说词可分为文学性解说词和平实性解说词。用于参观游览的导游解说词和用于电影电视风光片的解说词，多用散文手法，既有抒情，又有解释说明，语言绚丽多彩，情感真挚浓郁。用于科普影片、新闻纪录片的解说词，则多运用朴实真挚的语言。
解说词有以下特点：
(1)语言通俗、平易，读起来顺口，听起来顺耳。因为解说词是对画面形象的补充，是通过语言表达来宣传教育或传播知识的。
(2)紧扣实物和形象进行解说。实物和形象是解说词写作的依据，忠于实物和形象是解说词写作的基本原则。围绕实物和形象这一中心点，安排结构，组织段落，绝不能偏离具体的解说对象。
(3)注重文艺性。解说词不是空洞的说教，必须通过形象的语言对实物进行描绘，就像报告文学是报告事实和文艺创作的结合一样，解说词是说明和描写的结合，兼有文艺作品的特点，好的解说词是一支感人的歌，一首动人的诗。
4．自学课文
导图引路，概览全文
下面是本文的结构导图，请结合各段段意概括出相应部分大意，并依次填入图中①～③处。
答案　①星系的奥秘　②行星和太阳系　③赞美地球和人类
课文内容回顾
1．下列对课文相关内容的理解和分析，不正确的一项是(　　)
A．星系由气体、尘埃和恒星群组成，星系里有恒星、行星，也有生物、智能生命和宇宙间的文明。
B．有些恒星是超新星，即爆发时光变突然增到原来的1 000万倍以上的爆炸性变星，而“黑洞”在几千米以外就看不见了。
C．“本星系群”宽达数百万光年，M31星系是其中的一个星系，与M31相似的是我们居住的银河系。
D．有些恒星是扁圆形的，主要原因在于其狂热地旋转，使自己变得面貌全非。
2．为了使同学们了解更多的宇宙知识，激发同学们求知、探索的兴趣，学校从中国科学院请来了张院士给同学们作报告。假如由你主持这个报告会，你该如何开场？请就此拟写一段开场白，不少于60个字。
答：______________________________
语言文字运用
阅读下面的文字，完成1～3题。
人类对宇宙的探索，回想起来是很令人兴奋的。这些探索活动提醒我们：好奇是人类的天性，理解是一种乐趣，知识是生存的先决条件。因为我们在这个宇宙中只不过是晨空中飞扬的一粒尘埃，所以，我们认为，人类的未来取决于我们对这个宇宙的了解程度。
宇宙汪洋茫无际涯，范围之大，难以想象，而我们这个弱小的浅蓝色星球仅是其中之一，完全淹没于宇宙汪洋之中，它的存在可能仅仅对我们有意义。地球是我们的家，我们的母亲。人类有幸来到地球这个行星上。这里有充满氧气的蓝天，有①________的海洋，有凉爽的森林，还有柔软的草地。这无疑是一个②________的星球。从整个宇宙来看，它因为景色迷人，天下稀有，所以截至到目前为止，我们的行程所经历过的所有时空，只有这个行星上的人类开始对宇宙进行探索。必定有许多这样的星球散布在整个宇宙空间里，但是，我们对它们的探索从这里开始。我们有人类百万年来用巨大的代价积累起来的丰富知识。我们这个世界③________，人们勤学好问。我们的时代以知识为荣，我们是很幸运的。人类是宇宙的产物，现在暂时居住在叫作“地球”的星球上。人类返回家园的长途旅行已经开始。
1．下列各句中的冒号，和文中冒号作用相同的一项是(　　)
A．包围着我们的太阳的是一群巨大的雪球，这些雪球由冰块、岩石和有机分子组成：它们就是彗核。
B．研究动物行为的科学家，按照动物游戏的形式，把它们分成三种最基本的类型：单独游戏、战斗游戏、操纵事物的游戏。
C．它们将得出这样一个结论：睡莲之所以能够不被触摸而运动，是因为有一种看不见的神秘力在对它起作用。
D．同学们：当你们步入新的课堂，又一道美丽的风景线展现在你们面前了。
2．请在文中横线处填入恰当的成语。
3．文中画横线的句子有语病，请进行修改，使语言表达准确流畅。可少量增删词语，不得改变原意。
答：_____________________________
阅读下面的文字，完成4～5题。
你能想象吗？平时看上去似乎很安静的植物，除了能聊天外，(　　　　)。如小麦一旦感知到相邻的不同植物达到一定的密度，威胁自己的水分和养分吸收，它就会开始大量分泌一种物质，抑制其生长，就像是①__________________；反之，则“和”。②________________________，有亲缘关系的水稻种植在一起，根系会尽量小心翼翼地避开彼此，最大程度地减少竞争；非亲非故的水稻种植在一起则相反，它们的根系会扎得更深，极力侵入和挤压对方的生存空间，抑制对方生长。
科学家用确凿的证据表明，植物也有③____________________，并具备相应的辨识能力，对内相互协调，对外扩张领土。
4．下列填入文中括号内的语句，衔接最恰当的一项是(　　)
A．还能辨识相邻植物的生长情况从而及时调整自己
B．还能通过感知邻居发出的信号来决定是战是和
C．还能受相邻植物的生长情况来决定自己的态度
D．还能根据相邻植物的生长情况来改变自己
5．请在文中横线处补写恰当的语句，使整段文字语意完整连贯，内容贴切，逻辑严密，每处不超过12个字。
6．下面是《宇宙的边疆》中的文字，请筛选并整合重要信息，为“行星系”下定义。
有些恒星可能为数百万个没有生物的由岩石构成的小星球所包围，这些小星球是在它们演化的某个初级阶段冻结而成的行星系。大概许多恒星都有跟我们类似的行星系：在外围具有由大气环所包围的行星和冰冻卫星，而在接近中心处则有温热的、天蓝色的、覆盖着云的小星球。
答：______________________
7．在下面一段文字横线处补写恰当的语句，使整段文字语意完整连贯，内容贴切，逻辑严密，每处不超过16个字。
太阳能与风能①__________________。通常白天阳光强而风小，夜晚光照变得很弱而风力加强；夏季阳光强度大而风小，②____________________。这种互补性使风光互补发电系统在资源上具有很好的匹配性。常见的风光互补发电系统有两套发电设备，夜间和阴天由风力发电装置发电，③________________________，在既有风又有太阳的情况下，二者同时发挥作用，比单用风力或太阳能发电更经济。
二、阅读鉴赏
阅读下面的文字，完成文后题目。
材料一：
因为宇宙辽阔无垠，所以那些我们所熟悉的适用于地球的量度单位——米、英里等已经没有意义。我们用光速来量度距离。一束光每秒钟传播18.6万英里，约30万千米，也就是7倍于地球的周长。一束光从太阳传播到地球用8分钟的时间，因此我们可以说，太阳离我们8光分。一束光在一年之内约穿过10万亿千米(相当于6万亿英里)的空间，这个长度单位——光在一年里所通过的距离——称为1光年。光年不是度量时间的单位，而是度量距离的极大单位。
地球是宇宙中的一个地方，但决不是唯一的地方，也不是一个典型的地方。任何行星、恒星或星系都不可能是典型的，因为宇宙中的大部分是空的。唯一典型的地方在广袤、寒冷的宇宙真空之中，在星际空间永恒的黑夜里。那是一个奇特而荒芜的地方。相比之下，行星、恒星和星系就显得特别稀罕而珍贵。假如我们被随意搁置在宇宙之中，我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1033分之一(1033，在1之后接33个0)。在日常生活当中，这样的机会是“令人羡慕的”。可见天体是多么宝贵。(节选自卡尔·萨根《宇宙的边疆》)
材料二：
现代大爆炸理论目前是解释宇宙起源的主流理论，它预测我们身处的这个宇宙来自暴涨，即在宇宙大爆炸发生后的极短时间内，宇宙以指数形式膨胀。宇宙学家普遍认为，一旦开始，在宇宙中的某些区域内，它就永远不会停止。在这些区域内，量子效应会使暴涨永远进行下去。所以从整个宇宙来看，暴涨的过程是没有终点的。在这个被称作“永恒暴涨”的理论中，我们的可观测宇宙只是一个宜居的“口袋宇宙”，是一个暴涨已经停止而恒星和星系得以形成、生命得以出现的局部区域而已。
2017年接受采访时，霍金表示：“永恒暴涨理论通常预测我们的宇宙像是一个无限的分形，其中布满被暴涨海洋分隔开的不同的口袋宇宙。一个口袋宇宙中的物理和化学定律可能和另一个口袋宇宙中的定律完全不同，这样就共同组成了一个多重宇宙。”在采访中，霍金表示他不是多重宇宙理论的支持者，“因为如果多重宇宙中不同的宇宙太大甚至是无限大的话，这个理论不可能被检验”。(摘编自鞠强《最后的论文：霍金没有留下确定的答案》)
材料三：
预言将来当然是非常困难的。我曾经起过一个念头，要写一本题为《昨天之明天：未来历史》的书。它会是一部对未来预言的历史，几乎所有这些预言都是大错特错的。但是尽管有这些失败，科学家仍然认为他们能预言未来。
科学家相信宇宙受定义很好的定律制约，这些定律在原则上允许人们去预言未来。但是定律给出的运动通常是混沌的。这意味着初始状态的微小变化会导致后续行为的快速增大的改变。这样，人们在实际上经常只能对未来相当短的时间作准确的预言。然而，宇宙大尺度的行为似乎是简单的，而不是混沌的。所以，人们可以预言，宇宙将永远膨胀下去呢，还是最终将会坍缩。这要按照宇宙的现有密度而定。事实上，现有密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度。如果暴涨理论是正确的，则宇宙实际上是处在刀锋上。所以我正是继承那些巫师或预言者的良好传统，两方下赌注，以保万无一失。
(摘编自史蒂芬·霍金《宇宙的未来》)
8．下列对材料相关内容的理解和分析，不正确的一项是(　　)
A．生活中常用的度量单位在面对浩瀚的宇宙时会失去价值，人们将速度和距离结合，创造出“光年”来度量宇宙中的距离。
B．地球处于宇宙之中，但它并不是宇宙的典型代表，行星、恒星或星系在空旷、寒冷的宇宙典型环境中数量稀少。
C．永恒暴涨理论认为，一方面，人类可观测的宇宙是一个暴涨暂时停止的局部区域；另一方面，暴涨在某些区域内永不停止。
D．在霍金看来，历史上有很多科学家曾经预言过未来，但这些预言大多是错误的，尽管如此，科学家们仍然没有放弃预言未来。
9．下列对材料相关内容的概括和分析，正确的一项是(　　)
A．按照永恒暴涨理论进行假设，如果宇宙中的若干局部区域发生了暴涨停止，恒星、星系、生命以及宜居的“口袋宇宙”或将出现更多。
B．对宇宙未来的预言取决于宇宙的现有密度，而临界密度的事实似乎表明，暴涨理论是正确的，多重宇宙是宇宙从过去到未来的趋向。
C．霍金认为，多重宇宙理论只存在于理论层面，因为不同的定律在口袋宇宙体积不确定的情况下无法被检验，其差异性也就难以验证。
D．定律允许人们预言未来，而初始状态微小的改变对后续行为会产生快速而巨大的影响，人们实际上不能对宇宙未来作出准确的预言。
10．围绕同一话题，以上三则材料在内容上各有什么侧重？请结合材料简要概括。
答：___________________
答案与解析
课文内容回顾
1.答案　A
解析　“也有生物、智能生命和宇宙间的文明”错，课文第8段说“也可能有生物、智能生命和宇宙间的文明”。
2.答案　(示例)同学们，今天我们有幸请来了中国科学院的张院士。张院士将给我们上一堂丰富多彩的宇宙知识课，让我们了解宇宙的奥秘，激发我们求知、探索的兴趣。下面，让我们用热烈的掌声对张院士的莅临表示诚挚的欢迎！
语言文字运用
1.答案　C
解析　C项和文中冒号均用于提示性话语之后，表示提起下文。A项用于总括性话语之前，表示总结上文。B项用于总说性话语之后，引出分说。D项用于书信或发言稿开头的称呼语后面，表示引起他人注意。
2.答案　(示例)①碧波荡漾　②生机勃勃　③人才济济
解析　①碧波荡漾：青绿色的波浪，起伏不定。此处修饰“海洋”，作定语，可填“碧波荡漾”。②生机勃勃：形容自然界充满生命力，或社会生活活跃。结合“有充满氧气的……有凉爽的森林，还有柔软的草地”分析，此处突出表现地球的生机，应填“生机勃勃”。③人才济济：形容有才能的人非常多。结合“探索”“知识”“勤学好问”等分析，此处主要讲人才多，应填“人才济济”。
3.答案　(示例)从整个宇宙来看，它不但景色迷人，天下稀有，而且到目前为止，在我们的行程所经历过的所有时空当中，只有这个行星上的人类开始对宇宙进行探索。
解析　画横线的句子有三处语病：一是关联词使用不当，“景色迷人，天下稀有”“到目前为止……宇宙进行探索”之间不是因果关系，而是递进关系，应改为“不但……而且”；二是语意重复，“截至”，“至”是“到”的意思，强调的是到某个时间，与后面的“到”重复，应删掉“截至”；三是偷换主语，前面主语为“宇宙”，后面主语为“我们”，应改为“在我们的行程所经历过的所有时空当中”。
4.答案　B
解析　所填语句总领下文。下文有“反之，则‘和’”一句，且该句前的标点是分号，由此可推测前面是写“和”的反面——“战”。另外，后文举水稻之例也是从“和”与“战”两个角度来说明的。综合分析四个选项，B项衔接最恰当。
5.答案　(示例)①拿起武器战斗(发动战争)　②对水稻的研究更能证实(水稻也有这种能力/水稻也是如此)　③亲疏观念(亲疏意识)
解析　第①处，与后面“则‘和’”相对应，应突出关键词“战”，“它就会开始大量分泌一种物质，抑制其生长”就是为了“战”，可填写“拿起武器战斗(发动战争)”。第②处，从后文内容看，是另举水稻的例子加以证明，水稻和小麦一样“通过感知邻居发出的信号来决定是战是和”，故应突出对水稻的研究或者对水稻这种能力的认可，可填写“对水稻的研究更能证实(水稻也有这种能力/水稻也是如此)”。第③处，根据“有亲缘关系的水稻”“非亲非故的水稻”“对内相互协调，对外扩张领土”可知，植物也有“亲疏观念”或“亲疏意识”。
6.答案　行星系是众多由岩石构成的外围具有由大气环所包围的行星和冰冻卫星，以及在接近中心处有温热的、天蓝色的、覆盖着云的，并围绕恒星运动的小星球组成的星系。
7.答案　(示例)①在时间上有很强的互补性　②冬季阳光强度小而风大　③晴朗的白天由太阳能发电装置发电
解析　解答此题，首先要把握语段的整体意思，其次分析前后语境，再次根据相关科学常识作答。第①处，根据“白天”“夜晚”“夏季”可知，太阳能与风能在时间与季节上的关系，根据后文可以看出二者的互补性；第②处，根据“夏季阳光强度大而风小”可知，与它相对的是“冬季阳光强度小而风大”；第③处，根据“夜间和阴天由风力发电装置发电”可知，此处要填写关于晴天的情况。
8.答案　C
解析　“暴涨暂时停止”错，材料二说“暴涨已经停止”。
9.答案　A
解析　B项临界密度的事实表明，宇宙未来既有无限膨胀的可能，也有坍缩的可能，并不确定哪种可能性更大，自然也就无法判断暴涨理论的正确与否。C项多重宇宙理论只存在于理论层面，是因为如果有些口袋宇宙太大甚至无限大，该理论就不可能被检验，这与其中的定律无关。D项人们可以对未来相当短的时间作准确的预言。
10.答案　①材料一侧重介绍宇宙广袤而空洞的典型环境；②材料二侧重介绍解释宇宙起源的大爆炸理论；③材料三侧重介绍预言宇宙未来困难的原因。

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