内容正文:
地球的宇宙环境
第一章 第一节
课程标准:
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
学习目标:
1.通过不同级别的天体系统关系图,了解地球在宇宙空间中的位置。(区域认知)
2.能运用资料分析地球上存在生命的条件,说明地球的特殊性。
3.学会分析其他天体上是否存在生命物质条件的方法。(综合思维)
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1.你听说过宇宙大爆炸吗?
2.你知道地球在宇宙中的位置吗?
一、人类对宇宙的认识
宇宙:宇宙是所有时间、空间和物质的总和,是物质世界的整体。
可见宇宙:天文学家把人类已经观测到的有限宇宙,叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”,其半径约137亿光年(光年是天文学中的距离单位,即光在真空中一年所传播的距离。在真空中,光速约3×105千米/秒,所以1光年约等于9.4605×1012千米)
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二、多层次的天体系统
1.宇宙的物质性
天体:宇宙间物质存在的具体形式,是宇宙中所有星体、星际物质的总称。
自然天体:
人造天体:
自然界存在的,包括恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等
属于人工制造的天体,包括太空中运行的宇宙飞船、人造卫星、航天飞机、太空站等
分类
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二、多层次的天体系统
由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体,其主要成分是氢。
恒星
由炽热气体组成,能发可见光的球状或类球状的天体,主要成分是氢。体积庞大;自己能发光;位置相对稳定;质量很大。
行星
沿椭圆轨道上绕恒行运转的球状天体,本身不发光,反射太阳光而发亮
绕行星运转的质量很小的球状天体。不能自己发光;卫星的大小差别很大;月球为地球的天然卫星。
卫星
最基本的天体:恒星和星云
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知识补充
天体的判断依据
一看位置:
位于地球大气层之外
二看实质:
必须是宇宙间的物质
三看运转
非附属天体的一部分
大
气
层
流 星 体
流 星
地表
陨石
非天体
天体
非天体
尘埃和固体块
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二、多层次的天体系统
2.宇宙的运动性和层次性
(1)运动性:宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)层次性:目前所知的天体系统分为四级,具体如下图所示:
地月系
太阳系
银河系
总星系
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总星系
银河星系
太阳系
地月系
其他行星系
其他恒星系
河外星系
材料一 北京时间2023年12月26日11时26分,北斗三号系统第57、58颗北斗导航卫星发射成功,该组卫星在全球短报文通信容量、星载原子钟技术等方面性能进一步升级。
材料二 下图为天体系统示意图。
据此探究下列问题:(1)材料中的北斗卫星是否属于天体?请说出判断依据。
(2)进入预定轨道的北斗卫星将和哪个天体组成天体系统,与该天体系统同级的天体系统名称是什么?
(3)判断材料二中四个天体系统名称。
(4)作为天体,地球和太阳的本质区别是什么?
探 究
二、行星地球
1.普通性
中心天体 太阳
八大行星 类地行星 A______、B______、C______、D_______
巨行星 E______、F______
远日行星 G________、H________
小行星带 位于_______轨道和_______轨道之间
彗星 太阳系中最著名的是哈雷彗星
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二、行星地球
1.普通性
金星
地球
火星
木星
土星
天王星 海王星
类地行星
巨行星
远日行星
水星
靠近太阳
固体表面
体积较小
体积巨大
气体表面
远离太阳
气体表面
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二、行星地球
1.普通性
运动特征
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
普通性——从距日远近、自身的体积、公转方式来看,地球是太阳系中一颗普通的行星。①运动特征相同②结构特征相似:地球与水星、金星、火星同为类地行星。
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二、行星地球
2.特殊性--唯一存在高级智慧生命的星球
生命存在所需必要条件 原因
外部条件 稳定的太阳光照 太阳正处于壮年,光照条件稳定
安全的宇宙环境 太阳系内,各行星各行其道,相互不干扰
内部条件 适合生物生存的大气层 地球体积与质量适中,使地球引力可使气体聚集在其周围。
液态水的存在 地球自转和公转的周期适中
适宜的温度 日地距离适中,自转周期适中
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难点突破
地球的特殊性--生命存在的条件分析
生命
先看
再看
再看
最后
所处的宇宙环境是否安全稳定
从距恒星的远近、自转和公转周期长短、大气层等方面分析该行星是否有适宜的温度
从该行星的体积、质量和大气演化等方面分析该行星是否具有适宜生物呼吸的大气
从温度高低和水体运动方面分析该行星是否有液态的水
关键
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2019年11月18日,美国研究人员在英国《自然·天文学》杂志上发表报告称,首次在木星卫星木卫二的大气中检测到水,为木卫二冰面数英里之下可能存在海洋提供了证据。木卫二是科学家寻找外星生命的主要目标,因为它可能为生命提供了宜居环境:其厚约10千米的冰壳下,是一个超过100千米深的液态水海洋。木卫二的直径为3 138千米,质量不足地球的1/100。下图为木卫二模拟图。
(1)为什么要证实木卫二上存在海洋?
(2)与地球相比,木卫二存在生命的不利条件是什么?
(3)试比较木星、地球的结构特征。
探 究
当堂检测
2022年12月8日,“火星冲日”奇观与“火星伴月”奇观相撞,最亮的火星与满月处于同一帧,无疑是一场罕见的视觉盛宴。下图为火星冲日形成示意图。据此完成1-2题。
1.“火星冲日”时,太阳、地球、火星出现了图示位置特征,体现了太阳系行星运动的( )
A.同向性 B.近圆性
C.共面性 D.连续性
2.火星虽然有适合生命存在的物质,但目前仍然没有
发现生命存在,其原因最可能是( )
A.火星体积、密度较小 B.火星上没有液态水
C.火星表面温度高 D.火星上没有大气
3.运动中的天体相互吸引、相互绕转构成天体系统。图示范围内的天体系统共有( )
A.一级 B.两级 C.三级 D.四级
√
√
√
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知识补充
凌日或冲日现象发生的条件
①发生凌日现象的行星应为地内行星有水星和金星。当日、水星或金星、地球三者位于同一条直线上,且水星或金星位于日地之间可能发生凌日现象。
②冲日现象是指地外行星与太阳、地球排成一条直线,地球处在太阳与地外行星之间的状态(如下图所示)。
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当堂小结
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Lavf58.12.100
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