内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
目 标 素 养
1.通过对天体及天体系统的学习,认识宇宙中物质的存在形式,培养地理实践力
2.通过对太阳系模式图的分析,认识太阳系八颗行星及其位置、八颗行星的运动特征和结构特征,理解地球是太阳系中一颗普通的行星,培养综合思维
3.通过对地球上存在生命物质条件的学习,理解地球上存在生命的条件,迁移分析其他天体存在生命的条件,培养综合思维及人地协调观
知 识 概 览
课前·基础认知
一、地球在宇宙中的位置
1.天体
(1)概念:宇宙中 物质 存在的形式。
(2)常见类型: 恒星 、星云、 行星 、流星体、彗星、卫星等。
2.天体系统
(1)概念:运动中的天体 相互吸引 、 相互绕转 形成的系统。
微点拨 天体可分为天然天体(如恒星、行星等)和人造天体(如在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船等)。
微思考1 恒星的位置在宇宙中是固定不变的吗?
提示:不是。恒星也在运动,它们的位置也在不断变化。恒星的运动速度很快,只是由于离地球太远,人们在短促的一生中不易觉察恒星位置的变化,因而称其为恒星。
二、行星地球
1.太阳系八颗行星
(1)名称:
按离太阳由近及远的顺序依次为:A水星,B 金星 ,C地球,D 火星 ,E 木星 ,F土星,G天王星,H 海王星 。
(2)运动特征: 同向性 、共面性、 近圆性 。
微拓展 八颗行星之最
(1)距离太阳最近的是水星,最远的是海王星;
(2)距离地球最近的是金星,最远的是海王星;
(3)质量和体积最大的是木星,最小的是水星;
(4)平均密度最大的是地球,最小的是土星;
(5)自转周期最长的是金星,最短的是木星;
(6)卫星最多的是木星,没有卫星的是水星和金星。
2.地球的普通性
从 距日远近 、 自身的体积 和 公转方式 来看,地球只是太阳系中的一颗普通行星。
3.地球的特殊性——存在高级智慧生命
(1)自身条件:适宜生命存在的 温度 、 水 、大气等条件。
(2)外部条件:地球有一个安全的 宇宙 环境。
微思考2 假设太阳系之外有一颗适合生命生存的行星,其自身应具有哪些条件?
提示:有适宜生命存在的温度、水、大气。
微点拨2 太阳系模式图的判读方法
1.八颗行星位置的判定
“水金地、火木土、天海星,近及远,绕日行”的歌诀形象地记忆了八颗行星的位置关系。
2.小行星带位置的判定
“火(星)烧木头(星)灰烬多”形象地记忆了小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。
3.彗星彗尾指向的判定
根据彗星的主要构成物质为冰和尘埃可判定,在太阳辐射和太阳风的作用下彗尾多背向太阳。
课堂·重难突破
一 天体和天体系统
重难归纳
1.主要天然天体的类型及特征
方法技巧 天体的判断方法
一看其是否位于地球大气层之外。例如,宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回到地面就不是天体了。
二看其能否克服地球的引力,可以在太空中按自己的轨道运行。
三看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。例如,月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
2.天体系统
天体系统 组成 其他
可观测宇宙 银河系与河外星系 目前所知的最高级别天体系统
河外星系 银河系之外与银河系类似的天体系统 —
银河系 太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团 太阳与银河系中心的距离大约为2.6万光年
天体系统 组成 其他
太阳系 由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成,太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86% 地球是距离太阳较近的一颗行星。日地距离约为1.5亿千米
地月系 地球和月球 地球是地月系的中心天体,月球是地球唯一的天然卫星,也是距离地球最近的天然天体。月地距离约为38.4万千米
方法技巧 天体系统的判断
(1)天体之间能否构成天体系统。
必须同时具备两个条件,即“二要”:一要相互吸引,二要相互绕转。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没有相互绕转的关系,不能形成天体系统。
(2)天体系统级别的判定。
天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。
双子座流星雨以其流量大且稳定、持续时间长、亮流星多而闻名于世,非常适合我国天文爱好者观测。2024年该流星雨极大期为12月14日。
(1)判断图中流星体、流星雨、陨星是否都是天体。
(2)双子座是天体系统吗?为什么?
提示:(1)流星体是天体。流星雨不是天体。陨星不是天体。
(2)不是。天体之间相互吸引、相互绕转才能形成天体系统。组成双子座的各个天体不存在相互吸引、相互绕转的关系,所以双子座不是天体系统。
典例剖析
中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。2024年9月19日9时14分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭与“远征一号”上面级,成功发射第59、60颗北斗导航卫星。此次发射的两颗卫星,将在确保北斗三号全球卫星导航系统精稳运行的基础上,开展下一代北斗系统新技术试验试用。读图,完成下列各题。
(1)下列关于运行在太空中的北斗卫星导航系统卫星的叙述,正确的有( )
①绕太阳旋转 ②绕地球旋转
③不属于天体 ④属于天体
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
(2)下列选项中,具有从属关系且从大到小排列依次是( )
A.太阳—地球—月球 B.太阳系—地月系—月球
C.太阳系—木星—天王星 D.宇宙—银河系—河外星系
D
B
解析:第(1)题,由材料可知,北斗卫星导航系统卫星为地球定位卫星,故绕转中心是地球;运行在太空中的北斗卫星导航系统卫星是单独存在于宇宙中的物质,属于天体。
第(2)题,太阳、地球、月球均为天体,虽然质量、体积大小不同,但无从属关系;木星和天王星也为天体,无从属关系;银河系和河外星系为同级别的天体系统;太阳系包含地月系,月球从属于地月系。
学以致用
读图,完成下列各题。
(1)图中天体系统( )
A.共有三级
B.最高级别的是银河系
C.地月系与河外星系为同级别
D.具有从高到低的包含关系
(2)以地球为中心天体的天体系统是( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.可观测宇宙
D
A
解析:第(1)题,据图可知,图中的天体系统包括四级天体系统;最高级别的天体系统是可观测宇宙;河外星系和银河系级别相同,而地月系属于银河系;图中天体系统具有从高到低的包含关系。第(2)题,地月系是由地球和月球组成的,其中心天体是地球。
二 行星地球
重难归纳
1.地球的普通性——太阳系中一颗普通的行星
(1)八颗行星的运动特征相同。
(2)结构特征。
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——太阳系中唯一有高级智慧生命的星球
(1)外部条件。
(2)自身条件。
自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
木卫二是木星的卫星,表面被冰层覆盖,底层是一片海洋,是科学家寻找外星生命的主要目标。木卫二的直径为3 138千米,质量不足地球的1/100。
(1)与地球相比,木卫二存在生命的不利条件是什么?
(2)试比较木星、地球的结构特征。
提示:(1)木卫二距太阳较远,表面温度比地球低;木卫二体积、质量较小,大气层稀薄。
(2)木星体积和质量大,密度小;地球体积和质量小,密度大。
典例剖析
“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图,完成下列各题。
(1)在图示的“生命宜居带”中,可能出现生命的主要影响因素是( )
A.温度条件 B.恒星质量
C.行星体积 D.大气成分
(2)如果太阳质量是现在的两倍,则出现生命的行星应该是
( )
A.金星 B.地球
C.木星 D.水星
答案:(1)A (2)C
解析:第(1)题,地球生命存在需要有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水及稳定的光照和安全的宇宙环境。恒星质量决定光热辐射强度和引力大小,故“生命宜居带”内出现生命的主要影响因素是适宜的温度。第(2)题,由图中信息可知,恒星质量越大,出现生命的行星距离恒星越远。
学以致用
火星探测是指人类对火星进行的科学探测活动。国际某著名学术期刊2023年7月12日发表的一篇论文,报道了美国宇航局的“毅力号”火星车在耶泽罗陨击坑探测到多种有机分子的证据。下图为在耶泽罗陨击坑进行探测活动的“毅力号”火星车想象图。据此完成下列各题。
(1)火星被认为是可能拥有生命的行星,主要是因为火星
( )
A.表面温度比地球高
B.拥有大量的液态水
C.与太阳的距离适中
D.体积、质量与地球相似
(2)推测火星车工作的能源主要来自( )
A.风能 B.生物能
C.太阳能 D.水能
C
C
(3)火星表面遍布大小不等的陨击坑的主要原因是( )
A.邻近小行星带,受撞击概率高
B.火星地表松软,容易被撞击成坑
C.堆积作用强,陨击坑保存完好
D.火星地表温度高,不断融化成坑
A
解析:第(1)题,行星存在生命的主要条件是有适宜的温度、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。火星与太阳的距离适中,因而其表面温度适宜生命的生存。第(2)题,火星车在火星表面探测时,其主要能量来源是太阳能。太阳能是清洁、可再生能源,能保证火星车长久运行。第(3)题,陨击坑是由天体的撞击形成的,火星表面遍布大小不等的陨击坑,说明火星受天体撞击的次数多,因而形成的陨击坑的数量多。根据所学知识可知,火星距小行星带较近,易遭受陨石撞击,陨击坑数量多。
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