1.1 地球的宇宙环境-【新课程能力培养】2024-2025学年高中地理必修第一册学习手册（人教版）

学 第一章 宇宙中的地球 必 备 知 识 知识点 1 地球在宇宙中的位置 1. 天体——宇宙的物质性 （ 1 ） 概念： 宇宙中物质存在的形式。 （ 2 ） 常见天体： 恒星、 星云、 行星、 流星体、 彗星、 卫星。 如下图所示： （ 3 ） 常见天体的特征： 2. 天体系统——宇宙的运动性 （ 1 ） 概念： 运动中的天体相互吸引、 相互绕 转， 形成天体系统。 （ 2 ） 层次： 可观测 宇宙 （ 3 ） 主要的天体系统： 第一节 地球的宇宙环境 第一章 宇宙中的地球 宇宙 物质 组成 （举例） 特征 恒星 炽热 气体 质量庞大， 自身能发出光和热 星云 气体和 尘埃 云雾状， 密度小， 体积和质量都 很大 行星 金星、 地球等 质量小， 本身不发光 卫星 月球 绕行星公转， 本身不发光 天体 系统 组成 特别说明 地月 系 地球和月球 地球是地月系的中心 天体， 月球是地球唯 一的天然卫星 太阳 系 太阳、 行星及其卫 星 、 小行星 、 彗 星、 行星际物质等 地球是距离太阳较近 的一颗行星， 日地距 离约为 1.5 亿千米 银河 系 太阳和众多恒星 太阳与银河系中心的 距离约 2.6 万光年 彗星 冰物质 绕太阳呈周期性运行， 体积大， 密度很小， 具有云雾状的外表； 背向太阳的一面有一条扫帚状的 彗尾 宇宙 物质 组成 （举例） 特征 流星 体 尘粒、 固体块 与大气摩擦生热而燃烧发光， 形 成流星现象 续表 ! # # # # # " # # # # # $ 银河系 ! # # # # " # # # # $ 河外星系 地月系 其他行星 系 太阳系 ! # # # # " # # # # $ 其他恒星系 流星 哈雷彗星 恒星 星云 1 学 高 中 地 理 必 修 第一册 （人教版） 知识点 2 行星地球 1. 太阳系中的一颗普通行星， 如下图： （ 1 ） 八颗行星的 结构特征 （ 2 ） 运动特征 征 # # # # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # # # # $ 2. 存在生命的行星 （ 1 ） 地球的特殊性： 地球是太阳系中唯一一 颗适合生物生存和繁衍的行星。 （ 2 ） 地球上存在生命的条件 ① 外部条件 宇宙环境安全 太阳光照稳 % 定 ② 自身条件 适宜的温度条件 适合生物生存的大气条件 液态水的存 征 # # # # # " # # # # # $ 在 如下图所示： 要 点 解 读 要点 1 天体和天体系统的判断 1. “三看” 法判断天体 2. “两个技巧” 判断天体系统 （ 1 ） 要相互绕转。 不绕转不能构成天体系 统， 如月球绕地球运转形成地月系； 北 斗七星之间没有相互绕转， 不能形成天 体系统。 （ 2 ） 要有等级差别。 如地球和月球分属行星 和卫星， 有等级差别， 构成天体系统； 可观 测宇 宙 银河系与现阶段可 能观测到的河外星 系 目前所认识的最高级 别的天体系统 天体 系统 组成 特别说明 河外 星系 银河系之外与银河 系相类似的星系 数以亿计 续表 约 137 亿 光年 小 行 星 哈 雷 彗 星 太阳 A E F B C D G H 类 地 行 星 ： A. 水 星 、 B. 金星、 C. 地球、 D. 火 星 巨行星： E. 木星、 F. 土星 远日行星 ： G. 天王星 、 H. 海王星 同向性： 绕日公转方向都是自 西向东 近圆性： 绕日公转的轨道近 似圆形 共面性： 轨道面几乎在同一 平面上 征 # # # # # # # # # # # # # " # # # # # # # # # # # # # $ 一看 空间位置 看它是不是位于地球大气层之外， 独立存 在于宇宙中。 进入大气层或落到地面的物 体不属于天体。 例如， 宇宙飞船在太空中 运行时是天体， 返回地面就不是天体了 二看 物质形态 看它是不是宇宙中的物质， 一些自然现象 不属于天体， 如极光、 流星雨等 三看 运转轨道 看它是否在一定的轨道上独自运转。 依附 在其他天体上运行的物体不属于天体， 如 在火星上考察的火星车 水星 金星 地球 火星 太阳 木星 土星 天王星 海王星 近 高 短 快 距离太阳 表面温度 公转周期 平均公转速度 远 低 长 慢 小行星带 类地行星 巨行星 远日行星 2 学 第一章 宇宙中的地球 北斗七星都是恒星， 属于同一等级， 不 能构成天体系统。 3. 典例 流星雨是一种流星群与地球相遇时因受 大气摩擦发出光亮如下雨状的自然现象， 一 些流星从狮子座方向迸发出来的即为狮子座 流星雨。 2022 年 11 月 18 日， 被誉为 “流星 雨之王” 的狮子座流星雨爆发， 每小时可看 到流星约 20 颗 （如下图）。 （ 1 ） 狮子座流星雨和落到地面的陨星是天体 吗？ 为什么？ 答案： 都不是。 流星雨是一种自然现象， 不 是物质， 不属于天体； 陨星是流星体未燃烧 完全而坠落到地面上的物体， 位于地球大气 层之内， 也不是天体。 分析如下： （ 2 ） 狮子座是天体系统吗？ 为什么？ 答案： 不是。 天体之间相互吸引和绕转才可 形成天体系统， 组成狮子座的各个天体 （恒 星） 之间没有相互吸引绕转关系， 所以不是 天体系统。 要点 2 地球是太阳系中一颗既普通又 特殊的行星 1. 地球是太阳系中一颗普通的行星 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： 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。 2. 地球是太阳系中一颗特殊的行星 （ 1 ） 地球上存在生命的条件： （ 2 ） 地外生命存在条件的分析方法： ① 看行星与恒星的距离是否适中。 距离适中 才可能有适宜的温度和液态水。 ② 看行星的体积、 质量是否适中。 只有适中 的体积和质量才可吸引适量的大气， 才可 能形成适合生物呼吸的大气层。 流星现象 流星体受地球吸 引 闯 入 大 气 层 后， 与大气摩擦 产生的发光现象 是自然现象， 不 是 物 质 ， 不属于天体 流星体 在太空中绕太阳 运行的碎小物体 是天体 陨星 经过流星现象 ， 未燃尽的流星体 落到地面形成陨 星 是地 球 的 一 部分 ， 不 属 于天体 大气 上界 地面 条件 原因 影响 外 部 条 件 安全的宇 宙环境 太阳系中， 大小行 星各行其道， 互不 干扰 太阳系的八 颗行星上都 可能存在生 命 稳定的太 阳光照 自生命诞生以来 ， 太阳光照条件没有 明显的变化 自 身 条 件 适宜的温 度 日地距离适中， 地 球的自转和公转周 期适当 只有地球上 有生命存在 适合生物 生存的大 气 地球的体积和质量 适中， 地球演化出 适合生物呼吸的大 气 有液态水 地 球 内 部 温 度 升 高 → 产生水汽 → 形 成海洋 3 学 高 中 地 理 必 修 第一册 （人教版） ③ 看行星的自转、 公转周期是否适中。 适中 的自转、 公转周期可以使行星表面的温度 变化幅度不会太大。 思考： ① 温度过高或过低对生命形成和发展有什么 影响？ 如果地表温度太高， 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。 同时， 如果温度太 低， 生命物质也无法形成。 ② 假如地球上没有大气层， 地球上将会是怎 样的情形？ 假如地球上没有大气层， 就不会形成适 合生物呼吸的大气， 不会对地球有保护作 用， 地球表面昼夜温差加大， 不利于生命 活动。 3. 地球的普通性和特殊性纲要图示归纳 热 点 剖 析 热点 人类的宇宙探索 地球的宇宙环境、 地球是太阳系中一颗 既普通又特殊的行星、 地球上存在生命的条 件等是学业水平考试命题的主要内容。 关注 宇宙探测、 重大天文现象、 航天发射的热点 事件， 如新天体的发现、 火星探测、 “神 舟” 系列飞船发射、 探月工程等， 这些新材 料、 新情境往往成为命题的切入点； 加强与 宇宙环境、 地球的普遍性和特殊性联系的试 题也会出现。 典例 1 下图中的 “蓝月亮” 为科学家用计 算机模拟出的银河系中一个可能孕育生命的 外星天体， 据推测它本身不发光， 但该天体 上光照良好。 据此完成 （ 1 ） （ 2 ） 题。 （ 1 ） “蓝月亮” 应属于 （ ） A. 行星 B. 恒星 C. 卫星 D. 彗星 （ 2 ） “蓝月亮” 上的光照可能来自 （ ） A. 太阳 B. 地球 C. 行星 D. 恒星 解析： （ 1 ） 从图中可以看出， “蓝月亮” 围绕行星公转， 因而属于卫星。 （ 2 ） “蓝 月亮” 本身不发光， 其光照应来自能发光的 恒星。 因为 “蓝月亮” 是用计算机模拟出的 银河系中的一个可能孕育生命的外星天体， 因而其光照不可能来自太阳。 答案： （ 1 ） C （ 2 ） D 典例 2 阅读材料， 回答下列问题。 材料一 在太阳系中， 火星环境与地球 环境最为相似， 因此人类首先选择火星作为 探索生命起源和进化的行星。 下表为火星与 地球的部分资料对比， 图甲为行星科学家在 普 通 性 宇宙 环境 太阳光照一直很稳定 运动 特征 共面性 近圆性 同向性 大小行星 各行其道 互不干扰 安全的 宇宙环 境 地 球 上 有 生 命 物 质 存 在 与其他七 颗行星十 分相似 特 殊 性 与水星、 金 星、 火星有 许多共同之 处等 结构 特征 质量、 体 积适中 吸引住适 合生物呼 吸的大气 地球自 身条件 地球内部 热能 、 重 力收缩 不断产 生水汽 液态水 日地距离适中 适宜的温度 “蓝月亮” 行星 恒星 4 学 第一章 宇宙中的地球 北半球建立的火星环境研究基地， 图乙为青 海茫崖市冷湖火星营地所在地地貌。 行星 质量 （地 球为 1 ） 体积 （地 球为 1 ） 大气密度 （地球为 1 ） 公转周期 自转周期 黄赤交角 与日平均 距离 （百 万千米） 平均温度 （ ℃ ） 地球 1 1 1 1 年 23 时 56 分 23°26′ 149.6 15 火星 0.11 0.15 0.01 1.9 年 24 时 37 分 23°59′ 227.9 －55 材料二 2019 年 4 月 17 日， 中国首个 根据真实航天逻辑打造的 “火星 1 号基地” 在甘肃省金昌市正式开始运营。 该项目由中 国航天员科研训练中心和中国航天科技国际 交流中心指导建设， 整体规划面积 67 平方 千米 ， 核心建设区 5 平方千米 ， 总投资 25.22 亿元。 （ 1 ） 根据材料一分析， 火星上可能存在生命 的推测是基于 。 制 约火星存在生命的因素有 。 （ 2 ） 图甲所示火星研究基地中气候条件与火 星最相似的是 。 （ 3 ） “火星 1 号基地” 建设的意义有 。 答案： （ 1 ） 火星与太阳的距离与日地距离 相差不大， 温度较适宜； 火星、 地球自转周 期比较适中， 温度变化不大； 具有大气层 气温、 大气、 水 （ 2 ） 德文岛火星北极研究站 （ 3 ） 发展旅游业， 促进经济发展； 增加就 业； 作为科研、 教育基地 典例 3 “生命宜居带” 是指恒星周围的一 个适合生命存在的最佳区域， 下图为天文学 家公认的恒星周围 “生命宜居带” 示意图。 图中横坐标表示行星距离恒星的远近， 纵坐 标表示恒星质量的大小 。 据此完成 （ 1 ） （ 2 ） 题。 （ 1 ） 宜居带可能出现生命的主要影响因素 是（ ） A. 行星的体积 B. 宇宙辐射的强度 C. 适合生物生存的温度 D. 适宜呼吸的大气 （ 2 ） 生命存在需要适宜生物呼吸的大气层， 大气层的存在主要取决于 （ ） A. 日照条件稳定 B. 有原始海洋 C. 行星与恒星的距离适中 甲 乙 可居住带 火星 地球 金星 轨道半径（以地球轨道半径为单位） 0 0.1 1 10 40 2 1 0.5 恒 星 质 量 （ 以 太 阳 质 量 为 单 位 ） 5 学 高 中 地 理 必 修 第一册 （人教版） 必 备 知 识 知识点 1 太阳辐射对地球的影响 1. 太阳概况 物质组成： 炽热的气体 主要成分： 氢和氦 表面温度： 约 6 000 0 # # # # # " # # # # # $ K 2. 太阳辐射 （ 1 ） 概念： 太阳源源不断地以电磁波的形式 向宇宙空间放射能量的现象。 如下图： （ 2 ） 能量来源： 太阳内部的核聚变反应。 3. 对地球和人类的影响 （ 1 ） 直接为地球提供了光、 热资源。 （ 2 ） 维持着地表温度， 是地球上水运动、 大 气运动和生命活动的主要动力。 （ 3 ） 为人类生产、 生活提供能源， 如煤、 石 油、 天然气等。 知识点 2 太阳活动对地球的影响 1. 太阳活动： 太阳大气的变化。 2. 太阳活动现象： 太阳活动包括太阳黑子、 太阳耀斑、 日珥、 日冕物质抛射等。 如 下图： 3. 太阳活动对地球的影响。 如下表： 第二节 太阳对地球的影响 D. 行星的体积、 质量适中 解析： （ 1 ） 图主要反映恒星和行星之间的 距离， 根据恒星的质量大小， 可以看出恒星 与存在生命的行星之间的距离随着恒星的质 量不同而发生变化， 恒星质量越大， 距离越 远， 只要距离合适， 则温度适宜， 可居住带 是在与恒星距离适中的位置， 先有合适的温 度、 适度的昼夜温差和年较差， 继而有利于 产生大气层、 水源等一切产生生命的条件， 所以 C 正确， A 、 B 、 D 错误。 （ 2 ） 由于行 星的质量和体积适中， 产生适宜的引力， 吸 引适量的大气包围在地球周围， 形成大气 层， 所以 D 正确， A 、 B 、 C 错误。 答案： （ 1 ） C （ 2 ） D 太 阳 内 部 光 球 层 色 球 层 日 冕 层 日冕物质抛射 太阳耀斑、日珥 太阳黑子 亮度降低、 温度增加、 厚度增加 肉眼可见区 日全食期间肉眼可见区 太阳 耀斑 日珥 日冕物质 抛射 黑斑点 大而亮 的斑块 弧状 气体 日冕结构 变化 形态 类型 太阳 黑子 6