内容正文:
第二单元——地球的宇宙环境
2024•粤教人民版•七年级上册
01
02
根据图像资料,描述地球、月球、太阳等主要天体类型及天体系统的层次结构。(区域认知)
运用示意图,指出地球在地月系、太阳系、银河系等不同层次中的位置;指出地球在太阳系中按离太阳由近及远的次序排位。(区域认知)
03
学习目标
第二单元 第一节 宇宙中的地球
运用资料说出行星地球存在生命的三个条件。认识地球是人类的唯一家园,体会保护地球宇宙环境的必要性。(综合思维、人地协调观)
图2-1-1 《暗淡蓝点》
“旅行者1号”
“旅行者1号”是由美国国家航空航天局研制的一艘无人外太阳系空间探测器,重815千克,于1977年9月5日发射。它曾到访过木星和土星,超越了太阳系最远的行星,是迄今飞离地球最远的人造空间探测器。截至2023年1月1日,它正处于距太阳237亿千米的位置。
“旅行者1号”携带了一个铜制镀金磁盘唱片,还有一个金刚石留声机针,这个唱片哪怕过了10亿年,音质依旧不会有任何差别。这张金色唱片,寄托着人类寻找外星生命的愿望。
1.结合相关图文材料,说出太阳系由哪些天体组成。
2.你认为“旅行者1号”能否在太空找到外星生命?
《暗淡蓝点》是“旅行者1号”在距地球64亿千米处拍摄的一张照片,图中圈出的“尘埃”就是我们的地球。
旅行者1号
给外星人带去的真实录音,外星人怎么播放?——金唱片封面阅读指南
宇宙(Universe)
上下四方曰宇,
往古来今曰宙。
——战国时期尸佼《尸子》
最早提出时空分立概念
《庄子·齐物论》首次将“宇宙”二字合并使用
宇宙(Universe)在物理意义上被定义为所有的空间和时间(统称为时空)及其内涵,包括各种形式的所有能量,比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等,其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。宇宙还包括影响物质和能量的物理定律,如守恒定律、经典力学、相对论等。
地球是宇宙中的一个星球。地球上的许多自然现象都与地球的宇宙环境密切相关。因此,要认识人类赖以生存的地理环境,首先要了解地球的宇宙环境。
宇宙由各式各样的物质组成,如闪烁的恒星、移动的行星及其卫星、轮廓模糊的星云、转瞬即逝的流星体、拖着长尾的彗星,以及弥漫于星际空间的气体、尘埃等,它们统称为天体。
卫星
比如:月球、土卫三等
行星
比如:地球、金星、火星等
恒星
比如:太阳、天狼星等
星云
比如:发射星云、暗星云等
彗星
比如:哈雷、恩克等
流星体
成为颗粒状的碎片(流星雨)
恒星之间的星际介质;宇宙空间中的固体颗粒物
气体、尘埃
闪烁的恒星——太阳
图片来源:拉斐尔·施马尔的《萨凡纳之树》——一个太阳耀斑,一团致密的等离子体云,以金合欢树的形态从太阳上爆发而出。
移动的行星及其卫星——地球和月亮
轮廓模糊的星云
阿尼·沙斯特里在《Gum 37:南方蝌蚪星云(或称“茶壶星云”)》中展示了Gum 37,即广为人知的南蝌蚪星云,看起来像一个“宇宙茶壶”。
转瞬即逝的流星体
拖着长尾的彗星
拖着长尾的彗星
紫金山-阿特拉斯彗星——2024年10月14日摄
C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) ,又称紫金山-阿特拉斯,具有黄色彗尾,2023年初由中国科学院紫金山天文台首次发现。
2024年10月12日,紫金山-阿特拉斯最接近地球。
2024年10月22日,紫金山-阿特拉斯彗星飞过北京定都阁。
在“仙女座星系的猩红漩涡与蓝宝石花”中,超大质量黑洞正将螺旋状的气体和尘埃吸入其中。 ——作者:于楚弘、王作明
其他天体——气体、尘埃、黑洞
读图2-1-2,思考下列问题。
1.除了图中的天体,你还知道哪些天体?
2.地球属于图中的哪一类天体?为什么?
图2-1-2 主要天体类型 (非真实比例)
太阳(恒星)
月亮(卫星)
火星(行星)
猎户座星云(星云)
星团、星云、星际物质、彗星和星际空间的气体、尘埃等。
地球属于行星,因为它自己不发光,围绕太阳运动,有自己的卫星——月球。
观测北斗七星
北斗七星由七颗亮星组成,呈勺子状。在北半球晴朗
无云的夜晚,人们抬头仰望星空,很容易辨认出北斗七星。
一、观测工具
肉眼或教学天文望远镜(或相关星空软件)。
二、观测方法
在晴朗无云的夜晚,与家长或老师一起,在空旷、远
离灯光干扰的高处(减少建筑物遮挡)进行观测。
三、观测意义
1.判断季节。在不同的季节,北斗七星出现于天空的方位不同,所以古人根据黄昏时斗柄所指的方向来确定季节:斗柄指东,天下皆春;斗柄指南,天下皆夏;斗柄指西,天下皆秋;斗柄指北,天下皆冬。
2.辨别方向。通过北斗七星斗口的两颗星连线,朝斗口方向延长约5倍远,就能找到北极星。夜间行路、航海,只要认清北极星,就能辨别出北方。
夜空中的点点繁星多属于自身能发光的恒星。晴朗的夜晚,在空旷、远离灯光干扰的地方,用肉眼或教学天文望远镜可观测到不同的天体。请在老师的指导下,利用天文望远镜开展一次星空观测,并把观测结果与同学们分享。
图2-1-3 晴朗夜空中的北斗七星
观测北斗七星
斗柄指东,
天下皆春
斗柄指南,
天下皆夏
斗柄指西,
天下皆秋
斗柄指北,
天下皆冬
判断季节
晚上8时的北斗七星观察方法
北斗七星和北极星的相对位置示意图
请在这些图上找出
北斗七星和北极星
点击图片
进入游戏
当我们用肉眼或借助望远镜观察太空,我们可以看到哪些物质呢?
各种天体在不停地运动、变化,运动着的天体因相互吸引和相互绕转而形成天体系统。
天体系统
月球(卫星)
天宫空间站
各种天体在不停地运动、变化,运动着的天体因相互吸引和相互绕转而形成天体系统。例如,月球绕着地球运动,构成地月系;地球和其他行星围绕太阳转动,构成太阳系;比太阳系更大一级的天体系统是银河系,许多类似于银河系的星系被称为河外星系;银河系和现阶段所能观测到的河外星系统称为可观测宇宙。
图2-1-4 不同级别的天体系统
38.4万公里
地月系
(月球绕着地球运动)
太阳系
(地球和其他行星围绕太阳转动)
银河系(太阳系并不是独立存在的,数千亿颗类似太阳系的恒星系统组成了更大的星系)
银河系及河外星系
银河系和河外星系统称为可观测宇宙
太阳系
银河系
地月系
填写宇宙的
天体系统结构图
宇宙的凝望:星云、星系,来自宇宙深处的未知与震撼
太阳周围环绕着八颗行星,按距离太阳由近到远,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八颗行星沿着椭圆轨道,按照同一方向围绕太阳有规律地运动。
在太阳系中,太阳是唯一能够自己发光的天体,地球只得到了太阳向宇宙空间辐射的二十二亿分之一的能量,但这微小的太阳能就足以为地球表面各种生命的繁衍提供条件。可见,太阳对地球的影响非常巨大。
口诀:水金地火,木土天海
图2-1-5 太阳系示意(非真实比例)
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
月球
太阳
图2-1-6 生机勃勃的地球
在太阳系的八颗行星中,地球的体积和质量比较适中,吸附了比较厚的大气层。地球与太阳的距离排在八颗行星的第三位,地球得到的太阳辐射能适中,同时又有大气层的保护,因此地球具有适宜生物生长的温度和液态水。另外,太阳系中的天体大多在一定的轨道上稳定运行,地球的宇宙环境相对安全。这些为地球孕育生命创造了基本条件。
澳大利亚大堡礁
中国扎龙湿地
巴西亚马孙热带雨林
肯尼亚野生动物大迁徙
图2-1-6 生机勃勃的地球
地球是人类唯一的家园。在浩瀚的宇宙中,除地球之外,目前尚未发现适合人类和其他生物生存的星球。如果地球环境遭到破坏,包括人类在内的各种生物都会受到不同程度的影响。所以,保护我们赖以生存的地球,就是保护人类自己。
澳大利亚大堡礁
中国扎龙湿地
巴西亚马孙热带雨林
肯尼亚野生动物大迁徙
地球是目前已知唯一存在生命的天体
认识地球存在生命的条件
适宜的温度、比较厚的大气层和液态水被称为地球生命产生的三大“金锁链”条件,这些条件由地球与太阳的距离以及地球的体积、质量等决定。
表2-1-1 八颗行星基本资料数据一览*
名称 到太阳的平均距离/千米 赤道半径
/千米 质量
(地球=1) 表面平均
温度/℃ 主要大气成分 是否有
液态水
水星 5.79×107 2440 0.06 167 极其稀薄的大气 无
金星 1.08×108 6052 0.82 457 约97%的二氧化碳,其余是氮、氩、氨、硫酸蒸气等 无
地球 1.50×108 6378 1.00 15~20 约78%的氮,21%的氧 有
火星 2.28×108 3396 0.11 -87~-5 约95%的二氧化碳,其余是氮、氩、少量水蒸气等 可能有
木星 7.78×108 71 492 317.83 -121 约90%的氢,其余是氦、甲烷、氨等 可能有
土星 1.43×109 60 268 95.16 -139 约96%的氢,其余是氦、甲烷、氨等 可能有
天王星 2.87×109 25 559 14.54 -197 约83%的氢,其余是氦、甲烷等 无
海王星 4.50×109 24 764 17.15 -201 约80%的氢,其余是氦、甲烷等 无
*伊恩·里德帕斯. 诺顿星图手册[M]. 李元,沈良照,李竞,等译. 长沙:湖南科技出版社,2012.
苏宜. 天文学新概论[M]. 5版. 北京:科学出版社,2023.
1.简述地球上存在生命的条件。
2.说明金星没有生命存在的主要原因。
1.简述地球上存在生命的条件。
2.说明金星没有生命存在的主要原因。
①适宜的温度
②比较厚的大气层(氧气)
③液态水
体积和质量比较适中
与太阳距离适中
①距太阳近,表面温度高;
②大气层以二氧化碳为主,缺乏适宜生物呼吸的大气成分;
③金星表面无液态水,而水是生命存在的基本条件之一。
澳大利亚大堡礁
中国扎龙湿地
巴西亚马孙热带雨林
肯尼亚野生动物大迁徙
资料连接
地球存在生命的条件
多样的生态系统: 地球上的生命体生存在多种不同的生态系统中,包括陆地、海洋、河流、湖泊等。这些生态系统为生命提供了多样化的生存环境和资源,使得生命能够在不同的条件下繁衍和发展。
液态水: 水是生命存在的关键要素。在地球上,水以波态形式存在,这使得生命体内的化学反应得以进行,同时也为生命提供了稳定的生存环境。据科学家研究,地球上的水可能来自彗星和行星撞击。
稳定的大气层: 大气层不仅为生命提供了呼吸所需的氧气,还起到了保护生命免受太阳辐射和宇宙射线伤害的作用。大气层中的气体组成和比例,使得地球的气候得以稳定,为生命提供了适宜的生存环境。
适宜的温度: 地球表面的平均温度在15左右,这一温度范围适宜生命的存在。过高或过低的温度都会威胁生命的生存。
化学元素: 地球富含碳、氢、氮、氧、磷和硫等化学元素,这些元素是构成生命体的基本组成部分。此外,地球还包含其他多种化学元素,它们共同构成了生命体所需的复杂化合物。
人类观测宇宙的重要工具——天文望远镜
天文望远镜是人类观测天体、捕捉天体信息的主要工具。随着科技的进步,天文望远镜经历了光学、射电、空间的发展过程。
1609年,意大利科学家伽利略制造了第一台光学望远镜,并借助它观测到了月球上的山脉和撞击坑、木星的卫星等。
伽利略光学望远镜(复原)
图2-1-7 不同时期的天文望远镜
人类观测宇宙的重要工具——天文望远镜
1957年,人造卫星上天以后,空间天文望远镜蓬勃发展。哈勃太空望远镜是位于地球大气层之上的空间望远镜,于1990年4月24日成功发射。2019年5月,哈勃太空望远镜科学家公布了最新的宇宙照片,其中包含约265 000个星系。
图2-1-7 不同时期的天文望远镜
哈勃太空望远镜
人类观测宇宙的重要工具——天文望远镜
位于我国贵州省的500米口径球面射电望远镜(英文简称“FAST”),俗称“中国天眼”,是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜。截至2023年7月,“中国天眼”已经发现了800余颗新脉冲星。借助“中国天眼”,人类获得了观测地球宇宙环境的更广阔视野。
图2-1-7 不同时期的天文望远镜
500米口径球面射电望远镜
下图是武汉、纽约、伦巴第和德黑兰四个城市的经纬度位置图。读图,完成1~2题。
1.下列关于四个城市共同特征的叙述,正确的是( )
A.都位于东半球
B.都位于北温带
C.都位于亚欧大陆
D.都属于沿海城市
2.德黑兰的经纬度位置为( )
A.(35°N, 51°E)
B.(35°S, 51°E)
C.(35°S, 51°W)
D.(35°N, 51°W)
A
B
人类的家园——地球是太阳系中的一颗行星。太阳系是银河系的一小部分。太阳吸引着行星、小行星、彗星等围绕它运行。下图为宇宙的天体系统示意图。据此完成3~4题。
3.按天体系统级别由大到小排序正确的是( )
A.总星系—太阳系—银河系—地月系 B.总星系—银河系—太阳系—地月系
C.银河系—地月系—太阳系—总星系 D.地月系—太阳系—银河系—总星系
4.以地球为中心的天体系统是( )
A.地月系
B.太阳系
C.银河系
D.河外星系
A
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。据此完成5~6题。
5.太阳系宜居带的范围主要位于 之间。
A.木星和土星 B.火星和木星
C.地球和火星 D.水星和地球
6.地球是太阳系中目前唯一发现有生命存在的星
球,其主要原因有( )
①地球是一颗恒星 ②地球距日距离适中
③地球大小和质量适中 ④地球有适宜的温度、液态水和大气层
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
D
B
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.28
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.11
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