内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、人类对宇宙的认识
1、宇宙:现代天文学认为,宇宙是所有时间、空间和物质的总和;目前人类可观测的宇宙范围,其半径约为137亿光年。(光年是天文学中的距离单位)
2、天体:宇宙中的恒星(由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体)、星云(由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体)、行星(在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体)和卫星(环绕行星运转的天体)等各种物质统称天体。
【方法】如何判断是不是天体:
一看位置:它是不是位于地球的大气层之外,独立存在于宇宙中。进入大气层、落回地球、地表的物体不是天体。
二看实质:它是不是宇宙间的物质,一些自然现象不属于天体。
三看运转:它是否在一定的轨道上独自运动,依附在天体上运行的物质不属于天体。
二、多层次的天体系统
1、运动着的天体因互相吸引和互相绕转,形成天体系统。
2、天体系统的级别:
地球
地月系系
月球
太阳系系
其他行星系
银河系
其他恒星系
可观测宇宙
河外星系
银河系和河外星系是同级别的天体系统
三、地球—太阳系中一颗既普通又特殊的行星
1、普通性
太阳系中八大行星(水金地火木土天海)
(1) 八颗行星分类
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
地内行星:水星、金星
地外行星:火星、木星、土星、天王星、海王星
(2) 运动特征
同向性:绕日公转的方向都是自西向东
近圆性:绕日公转的轨道形状近似圆形
共面性:轨道面几乎在同一平面上
(3) 结构特征:八颗行星都是本身不发光、不透明的近似球状的天体,且地球与其他类地行星(水星、金星和火星)在质量、体积,自转、公转周期等方面有许多共同之处。
2、特殊性
(1)表现:八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。
(2)地球上生命存在的条件
从地球的外部环境和自身环境两方面分析,具体如下:
①外部条件
安全:安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。
稳定:稳定的太阳光照:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
②自身条件
自身条件主要指适宜的温度、适合生物生存的大气和液态水的存在。
A.适宜的温度:日地距离适中,自转和公转周期适当,使地球表面平均温度保持在15℃左右,且温度变化不剧烈,有利于生命过程的发生和发展。
B.适合生物生存的大气:适中的体积和质量使地球周围形成大气层,经过漫长演化,形成以氮气和氧气为主的现代大气。氮是生物体的基本成分,氧是维持生命的必需物质。
C.液态水的存在:原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变致热,使地内水体形成水汽逸出,冷却后降落,在低洼处汇聚,形成原始海洋,孕育生命。地球上最初的单细胞生命就出现在海洋中。
【方法】“四看”分析行星是否存在生命
一看该行星所处的宇宙环境是否安全稳定。
二看该行星是否有适宜的温度。从距恒星远近、自转和公转周期长短、大气层方面分析。
三看该行星周围有无适合生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化方面分析。
四看该行星是否有液态的水。从温度高低和水体运动方面分析。
第二节 太阳对地球的影响
一、太阳辐射与地球
1、太阳辐射
(1)概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
能量来源:太阳内部的核聚变。生命周期
(2)组成:分为紫外光、可见光和红外光三部分。
(3)能量集中波段:太阳辐射波长范围在0.15~4微米,能量主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。
2、太阳辐射对地球的影响
(1)为人类源源不断地提供能源。
(2)太阳辐射经植物的生物化学作用,可以转化成有机物中的生物化学能。煤炭、石油等化石燃料,是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能。
(3)太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
3、原理规律
(1)影响太阳辐射的因素
(2)全球太阳辐射分布规律
①空间分布
a不同纬度分布:由低纬向高纬递减。
b相同纬度分布:由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
②时间分布:夏季太阳辐射强于冬季太阳辐射。
(3)我国年太阳辐射总量的空间分布
总体特征:从东部沿海向西部内陆逐渐增多
2、 太阳活动与地球
1、太阳活动类型及特点
(1)太阳大气层的结构:A光球层,B色球层,C日冕层。
(2)太阳活动的主要类型:A层的太阳黑子,B层的耀斑,其周期约为11年,它们是太阳活动的重要标志。
①太阳黑子(光球层):区域温度比周围低,颜色较深的黑斑点;太阳活动强弱的标志(周期约11年)。
②太阳耀斑(色球层):忽然出现的大而亮的斑块;时间较短(几分钟至几十分钟);释放巨大能量。
③日珥(色球层):喷射的气体呈弧状的一种剧烈太阳活动现象;日全食时可肉眼观测到;喷射大量带电粒子
④日冕物质抛射(日冕层):日冕结构在几分钟到几小时内发生明显变化;向外抛射大量带电粒子;是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象
2.太阳活动对地球的影响
(1)影响气候:黑子数增多→太阳活动强烈→地区降水量年际变化大→影响气候。
(2)扰乱地球上空电离层,影响无线电短波通信:耀斑爆发→电磁波进入电离层→电离层扰动→干扰无线电短波通信。
(3)扰动地球的磁场(磁暴):磁针不能正确指示方向。
(4)产生极光:太阳活动强烈→高能带电粒子→冲进两极高空→高层大气电离→产生极光。
(5)干扰电子设备,威胁太空中航天器的安全。
第三节 地球的圈层结构
一、地震和地震波
1.地震:地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。
2.地震波:地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播,叫做地震波(分为纵波和横波)
类型
传播速度
特点
能通过的介质
共性
纵波(P波)
快
引起地面上下颠簸
固体、液体和气体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
横波(S波)
慢
引起地面水平晃动
只能通过固体
二、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波在地球内部传播速度的变化。
2、内部圈层
圈层名称
分界面
物质形态
特征
地壳
莫霍
界面
古登堡
界面
固态
范围:地球表面以下、a莫霍面以上的固体外壳。
厚度:平均厚度为17千米,大陆地壳平均厚度为39~41千米,大洋地壳平均厚度为5~10千米。
分层:
地幔
上地幔
范围:介于地壳和地核之间,在莫霍面与b古登堡面之间,深度从地壳底界到2900千米。
分层:分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在软流层,可能是岩浆的发源地。
岩石圈:地壳和上地幔顶部(软流层以上)的合称,平均厚度100~110千米。
下地幔
地核
外核
熔融状态的
金属物质
范围:地球的核心部分,即古登堡面所包围的球体。
分层
内核
固体金属球
三、地球的外部圈层
1.外部圈层组成:大气圈,水圈,生物圈。
2.各圈层的组成和作用:
1.大气圈
(1)组成:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。
(2)特点:随着高度的增加,大气的密度迅速减小。随着高度的增加,大气的密度迅速减小。一般把2 000~3 000 km的高空作为大气圈的上界
2、水圈
(1)组成:是地表和近地表的各种形态水体的总称
(2)特点:连续但不规则的圈层。
水圈包括了海洋水、陆地水、大气水和生物水,而这几部分在地球表面不断进行水循环运动、更新,所以说水圈是具有连续性的。水圈的不规则性在于其所存在的环境介质不连续,导致其存在不规则;且水在其他圈层中的含量分布不均匀,也是水圈不规则的一个原因。
3.生物圈
(1)组成:地球上所有生物及其生存环境。
(2)范围:大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。
4、大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
第四节 地球的演化
一、地层和化石
1.地层
(1)含义:地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)特点:具有明显的层理结构;岩层上新下老;常含有化石
(3)作用:是记录地球历史的“书页”。
2.化石
(1)含义:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
(2)特点:相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。
越古老的地层,含有越低级、越简单的生物化石
(3)作用:确定地层的时代和顺序。
3.研究意义:通过研究地层和它们包含的化石,可以了解地球的生命历史和古地理环境。
珊瑚化石、石灰岩地层——指示温暖的浅海环境
含煤地层——指示气候温暖湿润,森林茂密的环境
红色岩层——指示氧化环境(湿热气候)
黑色页岩并含黄铁矿——指示还原环境
破碎的贝壳——指示滨海环境
2、 地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
2、前寒武纪:
(1)时间:自地球诞生到距今5.41亿年,大约经历了40亿年,约占地球历史的90%。
(2)演化特点:
宙
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
冥古宙
初生地球阶段
太古宙
地球是一片海洋,无大陆。岩浆活动剧烈,火山喷发频繁。
早期:无生命
中期:原始生命(蓝细菌等原核生物)
铁矿
元古宙
地壳剧烈运动,晚期出现大片陆地
蓝细菌大爆发,大气及水体中的含氧量增多。除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等多细胞生物
2.古生代:“远古的生物时代”
(1)时间:距今5.41亿年—2.52亿年。
(2)演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
古生代
寒武纪
奥陶纪
志留纪
泥盆纪
石炭纪
二叠纪
地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉。
中后期:陆地面积增加,欧亚大陆和北美大陆雏形形成,我国东北、华北抬升成陆地
后期:地球各块大陆汇聚成一个整体,称为联合古陆
中后期:陆地蕨类植物繁盛
出现裸子植物
早期:海生无脊椎动物空前繁盛,例如三叶虫、珊瑚(寒武纪大爆发)
中期:出现了脊椎动物--鱼
后期:鱼演化成两栖类,动物从陆地向海洋发展
末期:最大的物种灭绝事件
后期:成煤期
3.中生代:“爬行动物时代”
(1)时间:距今2.52亿年—6600万年。
(2)演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
中生代
三叠纪
侏罗纪
白垩纪
陆地面积空前扩大,地壳运动剧烈,形成高大山系。联合古陆开始解体,大陆向现在位置漂移。
裸子植物繁盛
被子植物出现
爬行动物盛行,恐龙在侏罗纪和白垩纪繁盛;
始祖鸟出现;
小型哺乳动物出现
末期物种灭绝,恐龙消失
成煤期;金属矿产
4.新生代:“哺乳动物时代”
a.时间:距今6600万年至今。
b.演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
新生代
古近纪
新近纪
第四纪
联合古陆最终解体,各大陆漂移到现在的海陆位置,形成了现代海陆分布格局。地壳运动剧烈,造山运动巨大,形成现代地貌格局。
被子植物繁盛
哺乳动物快速发展
第四纪出现人类
地壳和岩石圈。
地壳是位于莫霍界面以外,地球表层由固体岩石组成的一层坚硬外壳。其重要特点是厚度不均,海洋地壳薄(5 km~10 km);大陆地壳厚(平均厚度为39 km~41 km),有高大山脉的地方地壳更厚(最厚达70 km)。
岩石圈则由上地幔顶部与地壳共同组成。
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第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、人类对宇宙的认识
1、宇宙:现代天文学认为,宇宙是所有________________的总和;目前人类可观测的宇宙范围,其半径约为137亿光年。(光年是天文学中的距离单位)
2、天体:宇宙中的恒星(由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体)、星云(由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体)、行星(在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体)和卫星(环绕行星运转的天体)等各种物质统称天体。
【方法】如何判断是不是天体:
一看位置:它是不是位于地球的__________,独立存在于宇宙中。进入大气层、落回地球、地表的物体不是天体。
二看实质:它是不是宇宙间的物质,一些自然现象不属于天体。
三看运转:它是否在一定的轨道上________,依附在天体上运行的物质不属于天体。
二、多层次的天体系统
1、运动着的天体因__________________,形成天体系统。
2、天体系统的级别:
地月系系
地球
银河系
月球
太阳系系
其他行星系
其他恒星系
可观测宇宙
河外星系
银河系和河外星系是______的天体系统
三、地球—太阳系中一颗既普通又特殊的行星
1、普通性
太阳系中八大行星(水金地火木土天海)
(1) 八颗行星分类
________:水星、金星、地球、火星
______:木星、土星
________:天王星、海王星
地内行星:水星、金星
地外行星:火星、木星、土星、天王星、海王星
(2) 运动特征
同向性:绕日公转的方向都是________
近圆性:绕日公转的轨道形状近似圆形
共面性:轨道面几乎在__________
(3) 结构特征:八颗行星都是本身不发光、不透明的近似球状的天体,且地球与其他类地行星(水星、金星和火星)在质量、体积,自转、公转周期等方面有许多共同之处。
2、特殊性
(1)表现:八颗行星中唯一存在高级________的星球。
(2)地球上生命存在的条件
从地球的外部环境和自身环境两方面分析,具体如下:
①外部条件
安全:______________:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。
稳定:______________:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
②自身条件
自身条件主要指适宜的温度、适合生物生存的大气和液态水的存在。
A.__________:日地距离适中,自转和公转周期适当,使地球表面平均温度保持在15℃左右,且温度变化不剧烈,有利于生命过程的发生和发展。
B.__________________:适中的体积和质量使地球周围形成大气层,经过漫长演化,形成以氮气和氧气为主的现代大气。氮是生物体的基本成分,氧是维持生命的必需物质。
C.____________:原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变致热,使地内水体形成水汽逸出,冷却后降落,在低洼处汇聚,形成原始海洋,孕育生命。地球上最初的单细胞生命就出现在海洋中。
【方法】“四看”分析行星是否存在生命
一看该行星所处的宇宙环境是否安全稳定。
二看该行星是否有适宜的温度。从距恒星远近、自转和公转周期长短、大气层方面分析。
三看该行星周围有无适合生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化方面分析。
四看该行星是否有液态的水。从温度高低和水体运动方面分析。
第二节 太阳对地球的影响
一、太阳辐射与地球
1、太阳辐射
(1)概念:太阳以______的形式向宇宙空间放射的能量。
能量来源:太阳内部的核聚变。生命周期
(2)组成:分为______、______和______三部分。
(3)能量集中波段:太阳辐射波长范围在0.15~4微米,能量主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。
2、太阳辐射对地球的影响
(1)为人类源源不断地提供能源。
(2)太阳辐射经植物的生物化学作用,可以转化成有机物中的生物化学能。煤炭、石油等化石燃料,是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能。
(3)太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
3、原理规律
(1)影响太阳辐射的因素
(2)全球太阳辐射分布规律
①空间分布
a不同纬度分布:________________。
b相同纬度分布:由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
②时间分布:夏季太阳辐射______冬季太阳辐射。
(3)我国年太阳辐射总量的空间分布
总体特征:____________________________
2、 太阳活动与地球
1、太阳活动类型及特点
(1)太阳大气层的结构:A____________,B______,C______。
(2)太阳活动的主要类型:A层的________,B层的______,其周期约为11年,它们是太阳活动的重要标志。
①太阳黑子(光球层):区域温度比周围低,颜色较深的黑斑点;太阳活动强弱的标志(周期约11年)。
②太阳耀斑(色球层):忽然出现的大而亮的斑块;时间较短(几分钟至几十分钟);释放巨大能量。
③日珥(色球层):喷射的气体呈弧状的一种剧烈太阳活动现象;日全食时可肉眼观测到;喷射大量带电粒子
④日冕物质抛射(日冕层):日冕结构在几分钟到几小时内发生明显变化;向外抛射大量带电粒子;是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象
2.太阳活动对地球的影响
(1)影响气候:黑子数增多→太阳活动强烈→地区降水量年际变化大→影响气候。
(2)扰乱地球上空电离层,影响无线电短波通信:耀斑爆发→电磁波进入电离层→电离层扰动→干扰无线电短波通信。
(3)扰动地球的磁场(磁暴):磁针不能正确指示方向。
(4)产生极光:太阳活动强烈→高能带电粒子→冲进两极高空→高层大气电离→产生极光。
(5)干扰电子设备,威胁太空中航天器的安全。
第三节 地球的圈层结构
一、地震和地震波
1.地震:地震是地壳快速释放能量过程中造成的地面震动,是一种危害和影响巨大的自然灾害。
2.地震波:地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播,叫做地震波(分为纵波和横波)
类型
传播速度
特点
能通过的介质
共性
纵波(P波)
______
引起地面________
固体、液体和气体
传播速度都随所通过物质的性质而变化
横波(S波)
______
引起地面________
只能通过固体
二、地球的内部圈层
1.划分依据:地震波在地球内部传播速度的变化。
2、内部圈层
圈层名称
分界面
物质形态
特征
地壳
______
______
______
______
固态
范围:地球表面以下、a______以上的固体外壳。
厚度:平均厚度为17千米,大陆地壳平均厚度为39~41千米,大洋地壳平均厚度为5~10千米。
分层:
地幔
上地幔
范围:介于地壳和地核之间,在莫霍面与b古登堡面之间,深度从地壳底界到2900千米。
分层:分为上地幔和下地幔。上地幔上部存在______,可能是岩浆的发源地。
岩石圈:____________________________________,平均厚度100~110千米。
下地幔
地核
外核
______状态的
金属物质
范围:地球的核心部分,即________所包围的球体。
分层
内核
固体金属球
三、地球的外部圈层
1.外部圈层组成:大气圈,水圈,生物圈。
2.各圈层的组成和作用:
1.大气圈
(1)组成:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。
(2)特点:随着高度的增加,大气的密度迅速减小。随着高度的增加,大气的密度迅速减小。一般把2 000~3 000 km的高空作为大气圈的上界
2、水圈
(1)组成:是地表和近地表的各种形态水体的总称
(2)特点:__________________。
水圈包括了海洋水、陆地水、大气水和生物水,而这几部分在地球表面不断进行水循环运动、更新,所以说水圈是具有连续性的。水圈的不规则性在于其所存在的环境介质不连续,导致其存在不规则;且水在其他圈层中的含量分布不均匀,也是水圈不规则的一个原因。
3.生物圈
(1)组成:地球上所有生物及其生存环境。
(2)范围:______________________________________。
4、大气圈、水圈、生物圈与岩石圈__________________共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
第四节 地球的演化
一、地层和化石
1.地层
(1)含义:地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)特点:__________________;____________;常含有______
(3)作用:是记录地球历史的“书页”。
2.化石
(1)含义:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
(2)特点:相同时代的地层往往保存着____________化石。
越古老的地层,含有________________________
(3)作用:确定地层的时代和顺序。
3.研究意义:通过研究地层和它们包含的化石,可以了解地球的生命历史和古地理环境。
珊瑚化石、石灰岩地层——指示__________环境
含煤地层——指示气候____________________环境
红色岩层——指示________(湿热气候)
黑色页岩并含黄铁矿——指示________
破碎的贝壳——指示________
2、 地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
2、前寒武纪:
(1)时间:自地球诞生到距今5.41亿年,大约经历了40亿年,约占地球历史的90%。
(2)演化特点:
宙
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
冥古宙
初生地球阶段
太古宙
地球是一片海洋,无大陆。岩浆活动剧烈,火山喷发频繁。
早期:无生命
中期:原始生命(蓝细菌等原核生物)
铁矿
元古宙
地壳剧烈运动,晚期出现大片陆地
______大爆发,大气及水体中的含氧量增多。除单细胞生物外,还出现了____________低等多细胞生物
2.古生代:“远古的生物时代”
(1)时间:距今5.41亿年—2.52亿年。
(2)演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
古生代
寒武纪
奥陶纪
志留纪
泥盆纪
石炭纪
二叠纪
地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉。
中后期:陆地面积增加,______________大陆雏形形成,我国东北、华北抬升成陆地
后期:地球各块大陆汇聚成一个整体,称为________
中后期:陆地________繁盛
出现裸子植物
早期:海生__________空前繁盛,例如三叶虫、珊瑚(寒武纪大爆发)
中期:出现了________--鱼
后期:鱼演化成______,动物从陆地向海洋发展
末期:最大的物种灭绝事件
后期:成煤期
3.中生代:“爬行动物时代”
(1)时间:距今2.52亿年—6600万年。
(2)演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
中生代
三叠纪
侏罗纪
白垩纪
陆地面积空前扩大,地壳运动剧烈,形成高大山系。__________________大陆向现在位置漂移。
________繁盛
被子植物出现
________盛行,恐龙在侏罗纪和白垩纪繁盛;
始祖鸟出现;
小型哺乳动物出现
末期物种灭绝,________
成煤期;金属矿产
4.新生代:“哺乳动物时代”
a.时间:距今6600万年至今。
b.演化特点:
宙
代
纪
地表状况
生物演化
矿产形成
植物
动物
显生宙
新生代
古近纪
新近纪
第四纪
________________,各大陆漂移到现在的海陆位置,形成了现代海陆分布格局。地壳运动剧烈,造山运动巨大,形成现代地貌格局。
________繁盛
哺乳动物快速发展
第四纪出现______
地壳和岩石圈。
地壳是位于莫霍界面以外,地球表层由固体岩石组成的一层坚硬外壳。其重要特点是厚度不均,海洋地壳薄(5 km~10 km);大陆地壳厚(平均厚度为39 km~41 km),有高大山脉的地方地壳更厚(最厚达70 km)。
岩石圈则由上地幔顶部与地壳共同组成。
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