内容正文:
宇宙中的地球
本章学习引导
1.地球:太阳系中的八颗行星之一,是目前宇宙中已知存在生命的唯一天体,是包括人类在内上百万种生物的家园。
2.地球磁场:地球周围空间分布的磁场。它的磁北极大致指向地理北极附近,磁南极大致指向地理南极附近。
3.地球的圈层结构:地球内部圈层和外部圈层的总称。地球以地表为界可分为外部圈层和内部圈层。
4.地球的历史:指地球从诞生之后,地球系统由简单到复杂,包括形貌的变迁、生命现象和活动的发展等的历史过程。
第一节 地球的宇宙环境
课程标准
学习目标
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
1.运用天体系统示意图,说明常见天体系统的层次,指出地球在宇宙中的位置。(区域认知)
2.运用图表资料,描述宇宙中常见天体的基本特征,说明地球是一颗普通的行星,分析其存在生命的条件。(综合思维)
3.观察星空、月相,认识天体和月相变化的基本规律。(地理实践力)
一、人类对宇宙的认识
1.可观测宇宙:人类已观测到的有限宇宙,其半径约137亿光年。
2.光年:天文学中的距离单位,1光年约等于9.4607×1012千米。
二、多层次的天体系统
1.天体:
(1)定义:宇宙中的各种物质。
(2)类型:主要包括恒星、星云、行星、卫星。
【连线】 将天体与对应的宇宙物质连线。
2.天体系统:
(1)天体系统:运动着的天体因互相吸引和互相绕转而形成。
(2)填写下图中字母代表的天体系统名称。
天体系统
组成
D地月系
地球和月球
C太阳系
太阳、行星、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等
B银河系
大量的恒星和星云
A可观测宇宙
银河系和河外星系
3.环绕太阳运行的天体:
(1)行星。
行星指环绕太阳运行、质量足够大、呈球形或近似球形,并能通过引力清空轨道附近碎物的天体。行星本身不发光,以表面反射太阳光而发亮。
(2)八大行星分类。
地球
轨道
地内行星
水星、金星
地外行星
火星、木星、土星、天王星、海王星
续表
物理
特征
巨行星
木星、土星
远日行星
天王星、海王星
(3)八大行星的运动特征。
【判断】 太阳系八颗行星具有不同的运动特征,判断下列有关运动特征说法的正误。
①八颗行星公转方向具有同向性。( )
②八颗行星公转轨道面具有共面性。( )
③八颗行星公转轨道形状具有近圆性。( )
④八颗行星公转规律不明显。( )
答案:①√ ②√ ③√ ④×
三、特殊行星——地球
1.特殊性:地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。
2.地球具备生命存在的基本条件:
(1)充足的水分。
(2)恰到好处的大气厚度和大气成分。
(3)适宜的太阳光照和温度范围。
【思考】 为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题,人们曾提出移民月球的幻想,要想把幻想变成现实,你认为应重点解决哪几方面的问题?
提示:控制合适的温度;寻找或解决生存用水问题;保证氧气供应。
探究一 如何判断天体或天体系统的类型?
角度1 如何判断天体?
2023年12月10日,中国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十九号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
问题探究:
(1)图中的遥感三十九号卫星是否为天体?请说出判断依据。
提示:遥感三十九号卫星还未进入宇宙空间,还属于地球的附属物,不是天体。
(2)作为天体,地球和太阳的本质区别是什么?
提示:太阳属于恒星,体积和质量大,自身能发光。地球属于行星,体积和质量小,自身不能发光,靠反射太阳光发亮。
(3)判断下列物体是否为天体。
①星云 ②行星际物质 ③博物馆中的航天飞机 ④陨石 ⑤彗星
提示:①②⑤为天体,③④不是天体。
方法技巧
“三看法”判断天体
角度2 如何判断天体系统?
童谣:“太阳大,地球小,地球绕着太阳跑;地球大,月亮小,月亮绕着地球跑。”下图是天体系统的层次图。
问题探究:
(1)“月亮绕着地球跑”描述的是哪一级天体系统?这种描述准确吗?
提示:描述的是地月系。这种描述不准确,应该是月球和地球互相吸引、互相绕转。
(2)“地球绕着太阳跑”描述的是哪一级天体系统?地球为何绕着太阳跑,而不是太阳绕着地球跑?
提示:描述的是太阳系。太阳是太阳系的中心天体,其质量占整个太阳系质量的99.86%,因此地球与太阳的绕转中心接近太阳中心。
(3)由图可知,目前最高级别的天体系统是哪一级?它包括哪些天体系统?地球依次位于哪一级天体系统?
提示:目前最高级别的天体系统为可观测宇宙,包括银河系和河外星系。地球依次位于地月系、太阳系、银河系、可观测宇宙。
方法技巧
“三看法”判断天体系统
探究二 太阳系由哪些天体组成?有何特征?
太阳系“家庭会议”纪要
太阳——我是家长,我的质量占了太阳系总质量的99.86%。你们在我的引力下,都要围绕我运转,都要听我的。你们八个兄弟姐妹公转运动要同向,要和我的自转方向一致,运动要大致共面,轨道要近圆,否则我们的家庭就没有秩序。
金星——我是星光大道上的明星,我的最佳创意是“太阳从西边出来”。
地球——我是特殊又普通的,我的运动和结构与其他七个兄弟姐妹有许多相同之处。
火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。
木星和土星——别看我们身形如此庞大,实际上是虚胖。
天王星和海王星——天高皇帝远,我们躲在寒冷阴暗的角落里。
太阳系模式图
问题探究:
(1)图中字母代表的天体中,表示火星的是D。
(2)太阳系的中心天体是太阳。
(3)太阳的发言中透露出地球和其七个兄弟姐妹共同的运动特征有哪些?
提示:同向性、共面性、近圆性。
(4)从结构分类看,地球和哪几颗行星结构特征更加相似?
提示:地球和水星、金星、火星同属类地行星,结构特征更为相似。
方法技巧
1.太阳系模式图的判读
2.八大行星的运动特征
探究三 地球上存在生命的条件是什么?
材料一 太阳系八大行星基本数据。
名称
赤道半
径/千米
质量1
体积1
自转周
期/天
公转周
期/年
表面温
度/K
已知卫
星数2/个
水星
57.90
2 439.70
0.06
0.06
5.43
58.79
0.24
440
0
金星
108.20
6 051.80
0.82
0.86
5.24
243.69
0.62
737
0
地球
149.60
6 378.14
1.00
1.00
5.51
1.00
1.00
288
1
火星
227.90
3 396.20
0.11
0.15
3.93
1.03
1.88
210
2
续表
名称
赤道半
径/千米
质量1
体积1
自转周
期/天
公转周
期/年
表面温
度/K
已知卫
星数2/个
木星
778.57
71 492.00
317.83
1 321.33
1.33
0.42
11.86
112~165
79
土星
1 433.53
60 268.00
95.16
763.59
0.69
0.45
29.46
84~134
62
天王星
2 872.46
25 559.00
14.54
63.08
1.27
0.72
84.01
53~76
27
海王星
4 495.06
24 764.00
17.15
57.74
1.64
0.67
164.79
55~72
14
注:1.质量和体积都以地球为1。2.卫星数据资料截至2018年。
材料二 太阳系示意图。
注:太阳系各天体体积及天体之间的距离未按实际比例绘制。
材料三 太阳自诞生之日起,一直源源不断地向外传输能量。
问题探究:
(1)根据材料一可以得出地球在太阳系中是一颗普通的行星,且日地距离适中。
(2)根据材料二可以推断出地球在太阳系中的位置特征是什么?这对地球表面的温度有什么影响?地球所处的宇宙环境是否安全?为什么?
提示:日地距离适中,因此地表温度适宜。安全。八大行星运动具有共面性特征,且八大行星各行其道,互不干扰,使地球的宇宙环境比较安全。
(3)假若太阳时而传输能量,时而停止传输能量,那么地球表面的温度会出现什么变化?材料三说明地球所处的宇宙环境比较稳定。
提示:地球上一段时间有光照,一段时间没有光照,没有光照的时间段地表温度会非常低。
(4)地球上存在人类的“金锁链条件”中,除了上面提到的“适宜的温度”,还有液态水的存在以及比较厚的大气层。试简要分析液态水和大气层存在的原因。
提示:液态水的存在是由于地球有适宜的温度,主要得益于日地距离适中、地球自转和公转周期适中;大气层的存在主要得益于地球的质量和体积适中。
方法技巧
地球上存在生命的条件
从地球上看月亮,有时似一钩斜挂,有时如玉盘高悬,月亮的形状变化与其公转位置有关。完成1~2题。
1.当出现“玉盘高悬”现象时,月球公转至图中( )
A.甲位置 B.乙位置
C.丙位置 D.丁位置
2.下列时间(农历)中,能观察到日、月同时出现在东侧天空的是( )
A.初五 B.十二
C.十五 D.廿五
1.B 2.D 第1题,据图可知,月球围绕地球公转,会出现不同的月相。当出现“玉盘高悬”现象时,即满月时,月球应公转至图中乙位置。故选B。第2题,农历每月廿五、廿六,月相变成蛾眉月,亮面朝东,子夜后月出,正午前月落,与太阳一同出现在东侧天空。故选D。
木星被誉为“地球的守护神”,2024年中秋节前后,夜空上演了“木星冲日”的天象。冲日是指地球恰好运行到太阳和该行星之间的一种天文现象。下表为地球与木星的基本数据。据此完成3~5题。
行星
名称
与太阳的距离/
(×106千米)
质量
体积
自转周
期/天
公转周
期/年
已知卫
星数/个
地球
149.60
1.00
1.00
1.00
1.00
1
木星
778.57
317.83
1 321.33
0.42
11.86
79
注:质量和体积都以地球为1;卫星数据资料截至2018年。
3.包含“木星冲日”天象的天体系统中,级别最低的是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.可观测宇宙
4.木星上没有生命存在的原因可能是( )
A.质量和体积大,大气稀薄
B.气温过低,缺少液态水
C.自转与公转周期长,温度年变化大
D.距离太阳远,太阳光照不稳定
5.木星被誉为“地球的守护神”,原因是( )
A.与地球同是类地行星,结构特征有许多相似之处
B.各行其道、互不干扰,形成了地球安全的宇宙环境
C.俘获部分可能撞向地球的小天体,使地球免受撞击
D.削弱了太阳射向地球的紫外线,保护地球上的生命
3.B 4.B 5.C 第3题,由所学知识可知,包含“木星冲日”天象的天体系统中,级别最低的是太阳系,故选B。第4题,目前木星上没有发现生命存在的原因最可能是木星离太阳远,气温过低,缺少液态水,B正确。第5题,由上表可知,木星体积、质量巨大,在木星引力作用下吸引部分可能撞向地球的小天体,使地球免受撞击,因此被誉为“地球的守护神”,C正确。
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