内容正文:
第一节 地球的宇宙环境
课标展示
素养考查
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
1.根据生命存在的基本条件,综合分析地球上存在生命的原因。(综合思维)
2.通过对特定天体的观察(如星空观察、月相观察等),了解天体的主要类型及天体系统的类型。(地理实践力)
3.通过对地球上生命存在条件的探究,了解自然环境对人类生存的重要意义。(人地协调观)
[对应学生用书P1]
一、人类对宇宙的认识
1.宇宙的含义:宇宙是所有__时间__、___空间___和物质的总和,是我们这个物质世界的整体。
2.范围: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__”。可观测宇宙的半径约__137亿__光年。宇宙的范围不是固定的,随着人类宇宙探测技术的进步,“可观测宇宙”的范围还将进一步扩大。
[特别提醒]
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。1光年约等于9.460 7 ×1012 千米。
二、多层次的天体系统
1.天体:宇宙中的__恒星__、星云、__行星__、卫星等各种物质,通称天体。宇宙中的天体都在运动着。
2.天体系统:运动着的天体因__互相吸引__和__互相绕转__,形成天体系统。天体系统有不同的级别。
[特别提醒] 流星体是天体,但陨星不是天体。流星体是运行于行星际空间中的尘粒和固体小块,因此属于天体。未燃尽的流星体落到地面上叫陨星(陨石),陨星不属于天体,是地球的一部分。
3.银河系与河外星系
(1)银河系:主要由__恒星__等比较大的天体组成,以__光年__为最小单位来计量。银河系中除了大量的恒星以外,还有很多尘埃和气体等组成的云雾状天体,称为__星云__。
(2)河外星系:在银河系以外,有许许多多看似星云的天体,实际上是与__银河系__同级别的恒星系统,称为河外星系。
[特别提醒] 银河系具有铁饼状的扁平外形。银河系中所有的恒星都环绕共同的中心——银心旋转。
4.太阳系与地月系
(1)太阳系:由__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太阳系小天体组成。__太阳__的质量约占整个太阳系质量的99.86%。
(2)地月系:地球与其卫星__月球__组成的天体系统。月球公转、自转的方向和周期完全一样,总是以一面对着地球;月球本身不发__可见光__,但能反射__太阳光__。
(3)火星、木星、土星、天王星、海王星与它们各自的卫星,分别组成类似于地月系的天体系统。
(1)八大行星运动特征
a.同向性:绕日公转方向都是自西向东。
b.近圆性:绕日公转的轨道形状近似圆形。
c.共面性:轨道面几乎在同一平面上。
(2)哈雷彗星绕日公转方向与八大行星绕日公转方向相反(自东向西)。彗星的主要构成物质为冰和尘埃,其在太阳辐射的作用下彗尾多背向太阳。
(3)八大行星中只有金星自转方向为自东向西,因此在金星上看太阳是西升东落。
(4)月相
①月相:月球盈亏变化而出现的各种形状,称为月相。
②月相变化的原因:月球本身不发光,只是反射太阳光,由于日、地、月的相对运动而造成三者位置的变化。
③变化规律
农历
月相
月相变化时日地月的位置关系
示意图
同太阳出
没比较
夜晚见
月情形
初一
新月
日、地、月三者成一直线,月居中
同升同落
彻夜不见
初七、
初八
上弦月
日、地、月三者成一直角
迟升后落
上半夜西天,亮面朝西
十五、
十六
满月
日、地、月三者成一直线,地居中
此升彼落
通宵可见
二十二、
二十三
下弦月
日、地、月三者成一直角
早升先落
下半夜东天,亮面朝东
[特别提醒]
月相变化歌
初一新月不可见,只缘身陷日地间。初七初八上弦月,月面朝西上半夜。满月出在十五六,地球一肩挑日月。二十二三下弦月,月面朝东下半夜。
三、特殊行星——地球
1.特殊性表现:产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。
2.地球生命存在的基本条件:充足的__水分__,恰到好处的大气__厚度__和大气__成分__,适宜的太阳光照和__温度范围__等。
[名师点睛] 未来人类移居月球需要克服的问题有:解决昼夜温差大的问题,控制合适的温度;寻找或解决生存用水问题;通过氧气的制造和存储运输,保证氧气的供应。
1.判断题
(1)天体系统是由互相吸引和互相绕转的运动着的天体组成的。( )
(2)星云是由尘埃和气体组成的云雾状天体。( )
(3)银河系和河外星系不属于同一级天体系统。( )
(4)八大行星绕日公转方向是自西向东。( )
(5)恰到好处的大气厚度和大气成分、液态水是地球上存在生命的必需物质条件。( )
[提示] (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.连线题
[对应学生用书P3]
要点一 天体与天体系统
材料 2024年9月24日10时31分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将“天仪41星”、“星时代15/21/22卫星”等共8颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
[问题探究]
(1)“天仪41星”在发射架上时是不是天体?
(2)“天仪41星”发射成功后是不是天体?
[提示] (1)不是。没有发射时的“天仪41星”属于地球的一部分,因此不是天体。
(2)是天体。发射成功后的“天仪41星”已经进入太空,环绕地球运行,因此是天体。
1.天体与天体系统
(1)天体类型及判读方法
①天体分自然天体(如太阳、地球、月球)和人造天体(如发射到宇宙空间的“天宫二号”、人造卫星等)。隶属于某个天体的组成部分不能单独自成天体。常见的天体及其特点如下:
天体类型
特点
组成(举例)
现象
恒星
质量大、发光
主要由氢和氦组成
明亮闪烁
行星
质量小、不发光
岩石等
有明显位移
星云
质量大、云雾状
由气体和尘埃组成
发亮的云雾状天体
流星体
质量小、数量多
岩石等
流星现象
彗星
绕太阳公转、云雾状
主要由冰物质组成
发光的扫帚状天体
卫星
绕行星公转、不发光
月球等
圆缺多变
星际物质
稀薄、密度小
气体、尘埃
肉眼观察不到
②天体的判读
以流星体、流行现象与陨星为例说明
(2)天体系统形成的条件
天体之间要构成天体系统,必须同时具备两个条件:一要互相吸引,二要互相绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如,月球绕地球运转,形成地月系;北斗七星各恒星之间只相互吸引,但没有相互绕转关系,就不能形成天体系统。
2.太阳系天体运行轨道示意图的判读
(1)看方向
太阳系天体运行轨道示意图中的方向要根据文字材料或图示信息来判断:如果是从北极上空来俯视的,则绕日公转方向为逆时针,地球自转方向也为逆时针,方向均为自西向东。
(2)看天体运行轨迹
看天体是绕太阳运行还是绕行星运行:如果绕日运行则可能为行星或者彗星,如果是绕行星运行则为卫星。
(3)看相对位置关系
凌日:当某一地内行星(水星、金星)运行到太阳和地球中间,在地球上可以看到该行星“凌日”的现象。
冲日:当某一地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)与太阳、地球大致在同一条线上,且地球位于太阳与该行星的中间,则在地球上可以看到该行星“冲日”现象,这时的行星最亮,易于观测。
(2024·菏泽月考)北京时间2021年10月16日6时56分,神舟十三号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体。据此完成(1)~(2)题。
(1)神舟十三号等构成的四舱(船)组合体所属的最低级天体系统是( )
A.银河系 B.太阳系
C.地月系 D.其他行星系
(2)下列各图中的大、中、小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系,其中能正确表示它们三者之间关系的是( )
[解题导引] 获取和解读信息
第一步 获取信息
(1)神舟十三号的四舱(船)组合体围绕地球绕转,属于地球的人造卫星。
(2)河外星系与银河系处于同一级别;太阳系与地月系属于银河系。
第二步 解读信息
(1)神舟十三号属于地球的人造卫星,所属的最低级天体系统是地月系。
(2)河外星系与太阳系、地月系之间不存在包含与被包含关系;太阳系包含地月系,与银河系之间不存在包含关系。
[尝试解答] (1)______ (2)___________
[解析] 第(1)题,神舟十三号等构成的四舱(船)组合体都属于地球卫星。故选C。第(2)题,运动着的天体因互相吸引和互相绕转,从而形成天体系统,天体系统有不同的级别,按从低到高的级别依次为地月系、太阳系、银河系和总星系(总星系包括银河系和河外星系)。最低一级的天体系统是地月系,地月系属于太阳系,比太阳系再高一级的天体系统为银河系,河外星系与银河系是同一级别,所以太阳系包含地月系,但河外星系不包括太阳系。故选B。
[答案] (1)C (2)B
(2025·河北唐山检测)2024年11月4日凌晨1:24,神舟十八号载人飞船在东风着陆场成功着陆。媒体报道了相关事宜,有细心的网友发现,着陆的返回舱外表“烧焦”,看起来“颜值”不是那么高。据此完成1~2题。
1.神舟十八号返回舱表面有类似“烧焦”的痕迹,与其成因类似的是( )
A.流星 B.极光
C.彗星 D.磁暴
2.下列有关天体的叙述,正确的是( )
A.恒星是由炽热固体组成、质量庞大、本身能发出光的天体
B.星云是由气体和尘埃物质组成的高密度的云雾状天体
C.宇宙中最基本的天体是恒星和星云
D.坠落地面的陨石是流星
解析 第1题,神舟十八号返回舱在穿越大气层的过程中,与大气产生摩擦,产生类似“烧焦”的痕迹,与流星的成因相类似,A正确;极光现象是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉,B错误;彗星绕日进行周期运动,未进入大气层,C错误;磁暴是由于带电粒子(质子、电子)形成的电流冲击地球磁场,引发地磁扰动的现象,D错误。故选A。第2题,恒星是由炽热气体组成、质量庞大、本身能发出光和热的天体,不是固体,A错误;星云是由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体,星云里的物质密度是很低的,有些地方甚至是真空的,B错误;宇宙中最基本的天体是恒星和星云,C正确;流星落到地面形成陨石或陨铁,已不是流星,D错误。故选C。
答案 1.A 2.C
2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。据此完成3~4题。
3.“天宫”空间站不属于下列哪个天体系统( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
4.下列关于“天宫”空间站的说法,正确的是( )
A.发射前属于人造天体 B.与小行星天体级别类似
C.进入预定轨道后成为天体 D.从“天宫”往外看天空是蓝色
解析 第3题,“天宫”空间站进入预定轨道后将围绕地球旋转,因此属于最低的天体系统地月系,地月系属于太阳系和银河系,银河系与河外星系共同构成总星系,属于银河系就不属于河外星系,“天宫”空间站不属于河外星系,故选D。第4题,“天宫”空间站发射前没有穿出地球大气层,不属于人造天体,A错误;“天宫”空间站为卫星,级别低于小行星,B错误;进入预定轨道后,围绕地球转动成为天体,为人造天体,C正确;“天空”所处的大气层非常稀薄,从“天宫”往外看天空是黑色的,D错误;故选C。
答案 3.D 4.C
要点二 地球上存在生命的条件
材料 地球是宇宙中唯一的生命方舟吗?地球之外是否有生命存在?探索外星生命是对人类技术最大的挑战之一。科学家们费尽千辛万苦,通过各种技术手段探查太阳系的每个角落,以全新的角度重新发现恒星、行星、小行星以及彗星的奥秘,探索生命的痕迹……
[问题探究]
(1)假如地球之外的某天体存在生命,你认为该天体自身应该具备哪些条件?
(2)地球是目前所知道的唯一有高级智慧生命——人类存在的天体,它有哪些优越的外部条件?
[提示] (1)适宜的温度、液态的水和适宜生物呼吸的大气。
(2)稳定的太阳辐射和安全的宇宙环境。
1.地球的普通性
(1)运动特征相同
(2)结构特征相似
地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与类地行星相似。
2.地球的特殊性——存在生命
(1)地球存在生命的自身条件
(2)地球存在生命的外部条件
行星上存在生命的分析思路
昆明市某中学地理兴趣小组绘制了一幅太阳系中八颗行星的位置示意图(如图)。据此完成(1)~(2)题。
(1)图中表现出地球存在生命物质的条件是( )
A.地球是八大行星之一
B.各行星在同一平面上绕日运动
C.地球的体积和质量与木星相近
D.地球与太阳的距离适中
(2)地球上生命活动的能量来源是( )
A.太阳辐射 B.太阳活动
C.地热能 D.重力势能
[解题导引] 获取和解读信息
获取信息
解读信息
图像
信息
图示为太阳系中八颗行星的位置示意图
图中①②③④为类地行星,⑤⑥为巨行星,⑦⑧为远日行星
[尝试解答] (1)______ (2)______
[解析] 第(1)题,由图示及所学可知,八大行星绕日公转轨道几乎在同一平面上,但只有地球有生命,说明是八大行星不一定存在生命,在同一平面上绕日运动也不一定有生命产生,A、B错误;地球的体积和质量与木星差别巨大,C错误;图中反映地球与太阳的距离适中,进而有适宜的温度,保证了液态水的存在,为生命存在创造了条件,D正确。第(2)题,太阳辐射是地球生命活动的重要能量来源,A正确。
[答案] (1)D (2)A
(2024·陕西汉中期末)2023年4月24日,中国发布首次火星探测火星全球彩色影像图,“天问一号”火星探测取得的科学成果令世界关注。我国计划于2033年实现中国航天员火星登陆。下图为我国的“祝融号”火星车(左)和“天问一号”火星探测器照片(右)。据此完成1~2题。
1.“天问一号”登陆的天体属于( )
A.卫星 B.恒星
C.行星 D.彗星
2.火星暂时未发现有生命存在,其主要原因可能是火星( )
A.表面遍布尘埃,常年有大风、沙尘暴
B.大气层稀薄,水汽太少
C.附近天体运动杂乱,时常与火星发生碰撞
D.无法获得太阳稳定的光照
解析 第1题,“天问一号”登陆的天体是火星,火星是太阳系八大行星之一,A、B、D错误,C正确。故选C。第2题,火星和地球都是太阳系的行星,都有稳定的光照条件和安全的运行轨道,C、D错误;表面遍布尘埃,常年有大风、沙尘暴不是存在生命的必要条件,A错误;大气层稀薄,水汽太少,是暂未发现存在生命的必要内部条件之一,B正确。故选B。
答案 1.C 2.B
宜居带也叫适合居住带,太阳系宜居带就是太阳系中适宜任何动物、植物,以及微生物生存的一个范围。下图为太阳系宜居带示意图。据此回答3~4题。
3.宜居带的范围主要位于( )
A.木星和土星之间 B.火星和木星之间
C.地球和火星之间 D.水星和地球之间
4.有液态水的存在是宜居的重要条件之一,宜居带存在液态水主要得益于( )
A.行星距离太阳远近适中 B.行星各行其道互不干扰
C.行星质量和体积适中 D.行星有稳定的太阳光照
解析 第3题,八大行星按照与太阳的距离从近到远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。由图可知,宜居带的范围主要位于地球和火星之间,C正确,A、B、D错误。故选C。第4题,液态水的存在与温度有关,宜居带存在液态水主要得益于行星距离太阳远近适中,行星表面温度主要来源于太阳辐射,适中的距离使得行星表面气温适宜,水以液态形式存在,A正确;八大行星各行其道互不干扰,彼此间不会发生碰撞,故地球所处的行星际空间安全稳定,但与液态水存在无关,B错误;行星质量和体积适中,其引力适宜,使大气聚集在其周围,有适合生物呼吸的大气,与液态水的形成无关,C错误;若光照过强,则水表现为气态,光照过弱,水表现为固态,故行星有稳定的太阳光照不是液态水形成的主要原因,D错误。故选A。
答案 3.C 4.A
[对应学生用书P7]
问天寻梦向太空
2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射升空。约7小时后,载人飞船与中国空间站组合体成功实现自主快速交会对接,陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员顺利进入空间站天和核心舱。这标志着中国空间站任务转入建造阶段后的首次载人飞行任务正式开启。尤为重要的是,神舟十四号任务期间将完成中国空间站在轨组装建造,这意味着历经30年,中国载人航天事业即将迎来空间站建成时刻,完成几代航天人的梦想。该任务标志着中国空间站计划进入了一个新时代。尽管美国一直禁止美西方与中国航天合作,但中国载人航天近些年来大踏步前进,迅速走到太空探索的前沿和中心,越来越多国家表达了希望与中国开展航天合作的意愿。
情境一 喜看我国的“出差三人组”宇宙共舞
2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,顺利进入我国自主建设的空间站。2021年7月4日14时57分,经过约7小时的出舱活动,神舟十二号航天员乘组密切协同,圆满完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务,航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱,标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。此次出舱活动,首次检验了我国新一代舱外航天服的功能性能,首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性。
[情境解密]
四翼体现
素养落实
综合性
以提升地理实践力为目标,运用综合思维分析判断地球的宇宙环境特征
创新性
运用综合思维,综合分析判断人类的太空活动特点
(1)空间站中的航天员出舱活动时所穿的宇航服应具备的主要特性有哪些?
[提示] 应具备高强度、耐高温、抗撞击、防辐射的特性。
(2)航天员刘伯明、汤洪波出舱活动时是否会看到众多流星划过天幕?为什么?
[提示] 不会。在太空行走,要回避流星较多的不安全时期,因此不可能看到众多流星划过天幕。
情境二 探索宇宙空间,寻找理想家园
人类探寻地外文明的脚步一直没有停下。航天事业的发展使人类的眼光不再局限于我们的家园——地球,科学家们目前正在探索更广阔的宇宙空间。国产科幻影片《流浪地球》,讲述了太阳在晚年期体积不断膨胀,地球居民为了躲避灾难而修建“行星发动机”,而被迫逃离太阳系寻找新家园的故事。“流浪地球”计划分为三步:第一步,终止地球自转。第二步,将地球推入木星轨道(但未被木星捕获),借助木星引力,弹射出太阳系。第三步,地球经历2 500年的星际流浪,抵达新家园,距离太阳地球最近的恒星——比邻星。下图为地球流浪过程示意图。
[情境解密]
四翼体现
素养落实
基础性
运用综合思维,从区域认知的角度判读太阳系示意图
综合性
以提升地理实践力为目标,运用综合思维,综合分析判读天体类型
应用性
结合地球的特殊性分析,运用综合思维判断生命存在的条件
(1)按影片《流浪地球》所述,若太阳的体积不断膨胀扩大,最先遭到太阳烈焰袭击的是哪颗行星?
[提示] 应是距离太阳最近的水星。
(2)地球在逃离太阳系的过程中,在示意图中A、B、C三个位置对应的天体类型分别是什么?
[提示] 行星—卫星—行星
(3)比邻星能成为地球新家园是因为比邻星可以为地球提供什么条件?
[提示] 提供稳定的光照条件。
学科网(北京)股份有限公司
$$