内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
年 级:高一
教材版本:2019人教版必修一
学习目标
能判断什么是天体?
能说出某天体(地球)所在的天体系统
能从地球的宇宙环境推理出地球的普通与特殊性
“夜空中最亮的星,能否听清,那仰望的人,心底的孤独和叹息。”
歌词里的星星,是理想,是信念
科学中的星星被统称为“天体”
那什么是天体?天体只有星星吗?云朵、飞机、陨石算不算天体?
什么是天体?
🌏
概念:天体是宇宙空间中的物质存在形式。
大气上界
地球表面
A
B
C
人造天体:大气层之外的人造飞行器
考点1:天体判断方法——用“三看”来概括
🌏
看物质:实体物质(不能是光)
看位置:位于地球的大气层以外
看运转:是否独立运转
流星雨中哪些是天体?
🌏
观看视频思考:流星体、陨星、流星现象哪些是天体?
流星体
流星现象
陨星
(陨石、陨铁)
大气层
地面
地球引力
夜空中最亮的星是哪一颗?
有人说是金星、有人说天狼星?
你觉得谁对?
其实都对?为什么呢?
夜空中最亮的星
🚀
最亮的(行)星就是金星
最亮的恒星就是天狼星
日出,日落前后看到
那什么是行星、恒星,天体中还有哪些类型?
恒星
星云
最基本的天体
行星
卫星
彗星
流星体
星际物质
自然天体
人造天体
人造卫星
航天飞机
宇宙飞船
月球探测器
行星探测器
空间实验室
天体的分类
🌏
晴朗夜空下,仰望星空,可以看到闪烁的恒星、轮廓模糊的星云,以及相对星空背景 有明显位移的行星;有时还可以看到一闪即逝的流星体、拖着长尾的彗星。
猎户座气体星云
气体(氢)和尘埃组成
呈云雾状外表的天体。
体积和质量很大,密度小。
天体的分类: 星云
🌏
阅读图片,描述星云的特征
仙女座
星系
光年是计量天体间距离的单位。1光年即光在真空中一年传播的距离,约为94605亿千米
恒星
太阳
炽热气体(氢和氦)
自己发光的球状天体
质量巨大
温度高
夜空里的点点繁星,差不多都是恒星。
天体的分类: 恒星
🌏
行星
地球
椭圆轨道
环绕恒星运行
近似球形
质量比恒星小本身不发射可见光,以表面反射恒星光而发亮。
天体的分类: 恒星
🌏
月球
绕行星运行
自身不会发可见光,其表面反射恒星光而发亮的天体
水星和金星没有卫星
天体的分类: 卫星
🌏
扁长轨道上绕恒星运行
主要由冰、尘埃和岩石组成,俗称 “脏雪球”
彗核、彗发和彗尾构成,彗尾背离恒星。
彗星
哈雷彗星,其公转周期是76年
天体的分类: 彗星
🌏
天体 特点
星云 ①由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要物质是氢;
②密度小,体积和质量都很大
恒星 由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体,太阳是离地球最近的恒星
行星 本身不发光,靠反射恒星的光而发亮
卫星 ①环绕行星运转、本身不发光;
②卫星大小不一,但是质量不会超过它绕转的行星
流星体 本身不发光,进入大气层后,同大气摩擦燃烧而发光,一闪即逝
彗星 ①不能自己发光;
②绕恒星运行,如哈雷彗星
天体的分类的总结
🌏
“夜空中最亮的星,能否记起,曾与我同行,消失在风里的身影。”
星星是遥远又坚定的陪伴者。
最亮的恒星天狼星有自己的伴星,二者相互绕转组成双星系统;
金星和地球等一同被太阳引力束缚,构成太阳系
这种天体间相互吸引、相互绕转形成的系统,就是天体系统。
就像歌里唱的 “同行的身影”,宇宙里的天体,也都有自己的同行者。
概念:在万有引力作用下,宇宙中的各种天体之间相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
判断天体系统方法:
结合书本图1.3:描述地球所在的天体系统?并在图中标注月地距离、日地距离(天文单位)。
天体系统
🌏
看数量
两个及以上
看距离
距离较近,引力足够大
看关系
相互吸引,相互绕转
地 月 系
天体系统
🌏
地球是地月系的中心天体
月球是地球唯一的天然卫星
地月平均距离为38.4万千米。
太 阳 系
太阳、行星及其卫星、矮行星、太阳系小天体等构成太阳系。
日地平均距离为1.5亿千米。
38.4万千米
1.5亿千米
银 河 系
庞大的恒星系统--银河系
恒星有1000亿颗以上。
太阳系与银河系中心的距离大约为2.6万光年。
天体系统
🌏
2.6万光年
河外星系
天体系统:河外星系
🌏
总星系(可观测宇宙)
银河系和现阶段所能观测到的河外星系。
在银河系以外,与银河系相类似的天体系统。
一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球近40光年。该类地行星所在的天体系统是 ( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
考点2:判断天体系统的层级
🌏
类地行星,距地球近40光年,太阳系与银河系中心的距离大约为2.6万光年。所以还在银河系内,但超过了太阳系。
C
我国有首童谣唱道:“太阳大,地球小,太阳带着地球跑;地球大,月球小,地球带着月球跑。”据此回答1~3题。
1.童谣中描述的天体,按照先后顺序分类正确的是
A.恒星、行星、卫星
B.星云、恒星、行星
C.恒星、行星、小行星
D.恒星、小行星、星际物质
√
根据所学知识可知,童谣中太阳属于恒星,地球属于行星,月球属于卫星。故选A。
考点2:判断天体系统的层级
🌏
2.童谣中所涉及的天体系统层次共有
A.一级 B.二级 C.三级 D.四级
√
根据上题可知,地球和月球构成地月系,地球与其他行星系统和太阳构成太阳系,因此,童谣中涉及到的天体系统层次共二级。故选B。
考点2:判断天体系统的层级
🌏
3.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关系的是
河外星系是银河系以外的宇宙,不包含太阳系,A、C错误;
地月系是太阳系中的行星系,属于太阳系,B正确,D错误。
√
考点2:判断天体系统的层级
🌏
行星
地球
2
描述太阳系八大行星的位置顺序 与公转方向。
小行星带在哪里?
地球的左邻右舍是谁?
地球在宇宙中的位置
🌏
太阳系有那八大行星?
27
太阳系示意图
水星
金星
木星
火星
月球
土星
天王星
海王星
地球
类地行星
巨行星
远日行星
小行星带
(岩质固体)
(气态行星)
八大行星
请从体积、质量与距离太阳远近角度给地球八大行星归类
行星地球
🌏
结合示意图,试着给八大行星分类?
从距离、体积给八大行星分类?
28
水星直径4878km
金星直径1,2103.6km
地球直径1,2742km
火星直径6794km
木星直径14,2984km
土星直径12,0540km
天王星直径5,1118km
海王星直径4,9532km
八大行星体积比较
水
金
地
火
木
天王
土
海王
13万
1
1317
745
65
57
0.056
0.15
0.86
太阳
体积比
地球体积为1
自
西
向
东
(7)
30
行星地球
🌏
轨道倾角与偏心率有什么意义?
结合表格,归纳八大行星的运行特点。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道倾角 7° 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
表 1.2 行星轨道倾角与偏心率
02
太阳系•八大行星运动特征Laws of motion of the eight planets in the solar system
八颗行星都围绕太阳公转
而且公转方向具有同向性----自西向东
公转轨道面具有共面性----公转轨道在同一平面
公转轨道形状具有近圆性----公转轨道偏心率小,近似椭圆
地球是颗普通的行星
“特殊”在哪儿 ? ? ?
一颗特殊行星
为什么地球是太阳系中唯一有生命生存的星球?
行星地球:存在生命的条件
🌏
要存在生命应该具备哪些条件?
地球又怎么满足了这些条件?
34
地球所处星际空间安全有序,各大行星同向共面运行;
行星与小行星各行其道、互不干扰;
太阳光照稳定:太阳诞生约46亿年,现在正值壮年时期,光照状态稳定
外部:安全的宇宙环境(同向共面运行、稳定的光照条件)
行星地球:存在生命的条件
🌏
地球与太阳的距离适中,使地球表面的温度条件适于生命过程发生和发展。如果地球距离太阳太近,地表温度太高,由于热扰动太强,原子根本不能结合在一起,也就无法形成分子,更不用说复杂的生命物质了。相反,如果地球距离太阳太远,地表温度太低,生命物质也无法形成。
400 ℃
15 ℃
-60℃
-200 ℃
-140 ℃
均为约值
存在液态水
地球具有适宜的温度
地球具有适宜的温度条件(距离适中),适宜的自转与公转周期
行星地球:存在生命的条件
🌏
行星地球:存在生命的条件
🌏
存在适宜的大气层
适合生物呼吸的大气
吸收紫外线,减轻对生物的伤害
减少小天体对地球对地表的撞击
热力作用,使地表昼夜温差不大
水星 金星 地球 火星
与地球的质量比 0.05 0.82 1.00 0.11
与地球的体积比 0.056 0.856 1.000 0.150
有无大气层 无 有 有 稀薄
体积和质量适中
引力使气团集聚,形成原始大气层
地球大气演化为氧和氮等
适合生物呼吸
行星地球:存在生命的条件
🌏
结合图表,说明地球有适宜大气的原因?
八大行星公转的共同特点
(同向性、近圆性、共面性)
安全的宇宙环境
日地距离适中(1.5亿km)
质量和体积适中
自转和公转周期适中
太阳光照稳定
外部
自身
适宜的温度
有适合生物生存的大气
有液态水
内部热量与水汽逸出
稳定的光照条件
行星地球:存在生命的条件总结
🌏
地球的特殊性
方法规律——生命存在条件问题的分析思路
此类题目的解答可以通过知识的迁移,类比地球上存在生命条件来获得分析思路,进而提高答题的准确性。具体思路如下:
行星地球
🌏
在经历了296天的太空之旅后,“天问一号”火星探测器于北京时间2021年5月15日成功降落在火星乌托邦平原南部。下表为地球与火星物理性质对比表。
地球 火星
与太阳的平均距离(×108 km) 1.496 2.279
大气成分 N2、O2 CO2
公转周期 1年 1.9年
自转周期 23时56分4秒 24时37分
质量(地球为1) 1 0.11
体积(地球为1) 1 0.15
大气密度 1 0.01
表面温度 15 ℃ -65 ℃
行星地球:课堂练习
🌏
1.[区域认知]结合所学知识,说出火星在宇宙中的位置。
答案 火星位于银河系中的太阳系;位于地球轨道和木星轨道之间(或是太阳系由内往外数的第四颗行星)。
2.[综合思维]说明火星大气密度较地球低的主要原因。
答案 火星的质量和体积小,引力小。
行星地球:课堂练习
🌏
3.[综合思维]分析与地球相比,生物难以在火星生存的原因。
答案 火星距太阳更远,表面温度过低;温度低,液态水难以存在;大气密度低,且大气成分缺少O2,故生物难以在火星生存。
行星地球:课堂练习
🌏
(2024·山东济宁期末)木星常被人们称为“地球的守护神”。2023年11月3日,夜空上演了“木星冲日”的天象(冲日是指天体与地球、太阳位于同一条直线上,且天体与太阳分别位于地球两侧的天文现象),此时木星特别明亮。完成1~3题。
1.能够发生类似“木星冲日”的天体有
A.火星和金星 B.水星和海王星
C.水星和金星 D.火星和天王星
√
行星地球:课堂练习
🌏
根据材料信息可知,行星冲日必须是地外行星,即运行轨道在地球以外的行星,太阳系的八大行星中,火星、木星、土星、天王星、海王星为地外行星,能够发生类似“木星冲日”的现象。所以选D。
行星地球:课堂练习
🌏
2.“木星冲日”现象说明太阳系行星公转轨道具有的特征是
A.同向性 B.近圆性
C.共面性 D.周期性
√
行星地球:课堂练习
🌏
“木星冲日”是指木星、地球、太阳三者依次排列形成一条直线时的天象。木星冲日的发生,是因为木星和地球几乎在同一平面内,“木星冲日”现象说明太阳系行星公转轨道具有共面性,C正确;
没有反映同向性、近圆性的特征,A、B错误;
周期性不属于太阳系行星公转轨道具有的运动特征,D错误。所以选C。
行星地球:课堂练习
🌏
3.木星常被人们称为“地球的守护神”,原因是
A.与地球同是类地行星,结构特征等有许多相似之处
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
√
行星地球:课堂练习
🌏
木星体积、质量巨大,吸引部分可能撞向地球的小天体,从而形成一个保护屏障保护地球,C正确;
木星不是类地行星,A错误;
八大行星各行其道,互不干扰,才能形成一个安全的宇宙环境,B错误;
由所学知识可知,太阳系中八大行星中木星比地球距日远,不能削弱太阳射向地球的紫外线,D错误。所以选C。
行星地球:课堂练习
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第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
年 级:高一
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