内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
一、地球在宇宙中的位置
一、宇宙
(1)含义:
天地万物的总称,由各种形态的物质组成,不断运动变化
宇:空间,上百亿年
宙:时间,百亿光年 时间和空间的总和
光年:距离单位
光在宇宙空间中1年时间传播的距离
1光年=94605亿千米
天文单位:日地平均距离
1天文单位=1.5亿千米
(2)宇宙性质
物质性:天体(多样)
运动性:天体系统(层次)
(3)宇宙形成——大爆炸学说
温度由高到低、密度由密到稀
“大爆炸宇宙论” 认为:宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年,比利时天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸假说。1929年,美国天文学家哈勃根据假说提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。
2.天体
(1)含义
存在于星际空间的各种物质形式
(2)分类
自然天体:
恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体、星际气体和尘埃
恒星和星云是基本天体
人造天体:
在轨卫星、在轨空间站
哈雷彗星
。
彗星:又称扫把星,呈云雾状。彗核由冰物质构成,当彗星接近炽热恒星时,彗星物质升华形成慧尾。
陨星
陨石:含硅酸盐多
陨铁:含铁镍多
石铁陨星:成分相当
运行于星际空间中的尘粒和固体小块,即流星,是天体
流星闯入地球大气层,与地球大气摩擦燃烧而出现的发光现象。已进入地球大气层内,不是天体
未燃烧尽的流星物质溶落在地表,成为地球的一部分,不是天体
(3)判断
卫星
待发射飞船
云朵
掉落的陨石
以上物质属于天体吗?
3.天体系统
1.形成
天体间相互吸引、相互绕转,形成天体系统
2.层次
总星系=可观测宇宙≠宇宙
河外星系可叫做“星系”
总星系
河外星系
银河系
其他恒星系
太阳系
其他行星系
地月系
月球
地球
银河系
直径10万光年
太阳系在一个旋臂上
二、行星地球
1.八大行星
太阳是太阳系的中心天体,巨大炽热气体球,其质量占整个太阳系99.86%,主要成分为H、He,在太阳引力作下,其他天体绕其运动。它提供巨大能量,维持地球上生物的生存与发展, 而且地球上的许多自然现象都与之有关。如昼夜、四季的形成与交替,海水涨潮落潮等。
1.八大行星
太阳 水 金 地 火 (小)木 土 天 海 (冥)
(1)分布
水星
金星
地球
火星
火星表面
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
类地行星
巨行星
远日行星
地内行星
地外行星
76年
(2)分类
八大行星
水、金、地
木、土
天、海
距太阳
(地球为1) 质量
(地球为1) 体积
(地球为1) 平均密度 公转周期 自转周期 卫星 表面温度
(℃) 大气成分
(主要) 自转方向
水星 0.39 0.05 0.056 5.46 87.9天 58.6天 0 427昼 微量氦氢 自西向东
金星 0.72 0.82 0.856 5.26 224.7天 243天 0 485 二氧化碳/氮 自东向西
地球 1 1 1 5.52 1年 23时56分 1 15 氮氧 自西向东
火星 1.52 0.11 0.150 3.96 1.9年 24时37分 2 -33 二氧化碳 自西向东
木星 5.20 317.94 1316 1.33 11.8年 9时50分 63 -140 氢、氦 自西向东
土星 9.84 95.18 745 0.070 29.5年 10时14分 56 -140 氢、氦 自西向东
天王星 19.18 14.16 65.2 1.24 84.0年 约16时 27 -214 氢、甲烷 自东向西
海王星 30.05 17.22 57.1 1.66 164.8年 约18时 13 -220 氢、甲烷 自西向东
同向性:公转方向相同
近圆性:公转轨道近似正圆
共面性:公转轨道几乎在同一平面
(3)运动特征
偏心率:两焦点间的距离和长轴的比值
对椭圆轨道:偏心率越大,轨道越扁
偏心率越小,轨道越接近圆
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道倾角 7.0° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8°
偏心率 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.054 0.047 0.009
2.地球
(1)普通行星
质量、体积、密度、自转、公转周期无特殊性
(2)特殊行星
有生命存在
地球附近的行星际空间,各行星绕日公转方向一致,而且绕日公转轨道面几乎在一个平面上(图1.3)。行星各行其道,互不干扰,使地球处于一种比较安全的宇宙环境之中。
地球与太阳的距离适中,使地球表面的平均气温为15°C,有利于生命过程的发生和发展。如果地球距离太阳太近,温度过高,则由于热扰动太强,原子根本不能结合在一起,也就不可能形成分子,更不用说复杂的生命物质了。如果地球距离太阳太远,温度过低,分子将牢牢地聚集在一起,只能以固态和晶体存在,生物也无法生存。
地球的体积和质量适中,其引力可以使大量气体聚集在地球周围,形成包围地球的大气层。但是这时的大气缺少氧,主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成。经过漫长的大气演化过程,逐渐形成了以氮和氧为主的适合生物呼吸的大气。
地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩,使地球内部温度升高,结晶水汽化。地球内部的物质运动,例如火山爆发,加速了水汽从地球内部逸出的过程。随着地表温度的逐渐下降,水汽经过凝结、降雨,落到
地面低洼处,形成原始的大洋。地球上最初的单细胞生命,就出现在大洋中。
由上述可知,地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中,自身又具备了生物生存所必需的温度、大气、水等条件,生物的出现和进化也就不足为奇了。
(3)存在生命的原因
外部条件
稳定的光照(太阳处于壮年期、状态稳定)
大小行星各行其道,互不干扰,安全的宇宙环境
内部条件
适宜的温度(日地距离适中,公转、自转周期适中)
适合呼吸的大气(体积与质量适中、原始大气不断进化)
液态水(原始海洋,原始生命的形成)
米勒模拟实验一种模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物(特别是氨基酸),以论证生命起源的化学进化过程的实验。1953年由美国芝加哥大学研究生米勒在其导师尤利指导下完成,故名。
第一节 宇宙中的地球
一、地球在宇宙中的位置
1.宇宙
2.天体
3.天体系统
二、行星地球
1.八大行星
2.地球
第十三届中国(济南)国际太阳能利用大会于2018年4月2—4日在济南举办,共同研讨太阳能的开发利用。太阳能是一种清洁的新能源,目前,人们对其利用越来越广泛。据此回答1—2题。
1.下列属于人类对太阳能间接利用的是
A.太阳灶 B.太阳能热水器
C.太阳能发电 D.煤炭
2.下列地区中,最适合用太阳灶做饭的是
A.低纬度、正午太阳高度大的海南岛 B.降水少、晴天多的准噶尔盆地
C.海拔高、空气稀薄、光照强的青藏高原 D.地广人稀的东北平原
D
C
极光被公认为是地球上最壮观的天文奇观之一,受到全世界天文爱好者和摄影家的追捧。2013年是一个太阳活动高峰年,与太阳活动密切相关的极光出现频率达到高峰。为了让更多天文爱好者和公众有机会欣赏这一天文现象,中国科学院天文科普网络委员会、上海天文台观测团赴加拿大黄刀镇(62.3°N)进行极光观测活动。结合所学知识,回答3—4题。
3.下一个太阳活动高峰年可能出现在
A.2014年 B.2019年
C.2024年 D.2037年
4.中国天文爱好者到加拿大黄刀镇
进行极光观测活动,主要是由于黄刀镇
A.观测技术先进
B.纬度高
C.黑夜灯光稀少
D.晴朗天气多
C
B
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