第一节地球的宇宙环境讲义2026-2027学年中图版高中地理必修一

本高中地理讲义围绕地球的宇宙环境展开，系统梳理宇宙与天体的概念特征及类型，天体系统的层次结构，太阳系与地球的普通性，太阳对地球的影响，月相变化规律，地球存在生命的条件等核心知识点，构建从宏观宇宙到地球特殊性的学习支架。 该资料通过表格对比天体类型、行星分类等培养综合思维，结合中国“天眼”等实例联系现实体现地理实践力，图文结合（含示意图）结构清晰。课中辅助教师高效讲解，课后帮助学生回顾知识、弥补盲点，提升对宇宙环境的系统认知。

高中地理讲义 · 主题1 地球的宇宙环境（中图版必修一） 第一节 地球的宇宙环境 讲义 一、宇宙与天体 （一）宇宙的概念与特征 宇宙的概念：宇宙是时间和空间的统一体，是万事万物的总称。中国古代有“四方上下曰宇，往古来今曰宙”的说法，其中“宇”指空间，“宙”指时间。现代天文学认为宇宙是由各种形态的物质组成的、处于不断运动、发展和变化中的物质世界。 宇宙的特征： 1. 物质性：宇宙由各种形态的物质组成，这些物质统称为天体。 1. 运动性：宇宙中的物质处于不断的运动变化之中，且运动是有规律和层次的。 1. 无限性：在时间上无始无终，在空间上无边无际（可观测宇宙半径约137亿光年）。 （二）常见天体类型 恒星和星云是宇宙中最基本的天体。夜晚我们看到的绝大多数星星都是恒星。 天体类型 主要特征 典型实例 恒星 由炽热气体组成，自身能发光发热，质量大，位置相对固定 太阳、比邻星 星云 气体和尘埃组成，云雾状、轮廓模糊，体积质量巨大、密度极小 猎户座星云、蟹状星云 行星 绕恒星公转，近似球形，自身不发光，反射恒星光线 地球、木星 卫星 绕行星运转，本身不发光，体积质量较小 月球、木卫三 彗星 冰物质（“脏雪球”），绕太阳公转，有彗尾（背向太阳） 哈雷彗星（周期约76年） 流星体 行星际空间的尘粒和固体小块，进入大气层燃烧发光 流星、陨石 拓展说明： 1. 流星体是天体；进入大气层燃烧形成流星现象不是天体；落到地面的陨石也不是天体。 1. 彗尾永远背向太阳（太阳风与光压推动），靠近太阳时冰体升华形成彗尾，远离太阳时消失。 （三）人类观测宇宙的“眼睛”——射电望远镜 天文学上的可见光只是电磁波谱的一小部分。许多天体发出的辐射（如射电波、红外线、X射线等）人眼无法直接观测，需要借助各类望远镜。其中射电望远镜用于接收天体发出的射电辐射，是研究宇宙的重要手段。 中国“天眼”（FAST）：位于贵州省平塘县，全称“五百米口径球面射电望远镜”（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope），是目前世界上口径最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，能够接收来自宇宙深处的微弱射电信号，在脉冲星、中性氢、星际分子等研究领域发挥着重要作用。 图1 中国“天眼”（FAST）射电望远镜 二、天体系统 （一）天体系统的概念与形成条件 运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成不同层次的天体系统。形成天体系统必须同时满足两个条件：① 相互吸引；② 相互绕转。仅在投影方向上接近而缺乏动力学联系的天体（如夏季大三角），不能构成天体系统。 （二）天体系统的层次结构 层级（由低到高）：地月系 → 太阳系 → 银河系 → 可观测宇宙（总星系） 补充说明：银河系以外统称河外星系，银河系 + 河外星系 = 可观测宇宙。天文学家把人类已经观测到的有限宇宙称为可观测宇宙，其半径约137亿光年。 图2 天体系统层次示意图 （三）各级天体系统要点 层级 中心天体 组成成员 关键数据 地月系 地球 地球 + 月球（唯一天然卫星） 月地平均距离约38.4万千米 太阳系 太阳（占总质量99.86%） 八大行星、卫星、小行星、彗星、流星体、行星际物质 日地平均距离约1.5亿千米（1 AU） 银河系 银心（超大质量黑洞） 约4000亿颗恒星及星云、星团等 直径约10万～20万光年 可观测宇宙 — 银河系 + 河外星系（星系总数达万亿级） 半径约137亿光年 注意：可观测宇宙 ≠ 整个宇宙，它只是人类目前能够观测到的范围；光年是距离单位，1光年 ≈ 9.46万亿千米。 三、太阳系与地球的普通性 （一）太阳系概况 1. 中心天体：太阳，质量占太阳系总质量的99.86%。 1. 组成：太阳、八大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等。 1. 小行星带位于火星与木星轨道之间。 （二）八大行星（距太阳由近到远） 排列口诀：水金地火木土天海。 图3 太阳系八大行星示意图 （三）八大行星的分类 分类 成员 主要特征 类地行星（岩石行星） 水星、金星、地球、火星 体积小、密度大，岩质外壳，有固体表面，卫星少 巨行星（气态巨行星） 木星、土星 体积、质量巨大，以氢氦为主，无固体表面，卫星多，有行星环 远日行星（冰巨星） 天王星、海王星 距太阳远，含冰物质与气体，体积密度介于前两者之间，有行星环 （四）八大行星的运动特征（地球普通性的依据） 1. 同向性：公转方向均为自西向东。 1. 共面性：公转轨道几乎在同一平面上。 1. 近圆性：公转轨道近似正圆（偏心率很小）。 地球普通性的体现：从运动特征和物理性质看，地球与类地行星（水、金、火）有很多相似之处，是太阳系中一颗普通的行星。 （五）易混考点 易混点 正确说法 温度最高的行星 金星（而非水星，因强烈温室效应） 自转方向特殊 金星逆向自转；天王星“躺着”自转 体积质量最大 / 密度最小 木星最大；土星密度最小 小行星带位置 火星与木星之间 四、太阳对地球的影响 （一）太阳辐射 能量来源：太阳核心在高温（约1500万℃）、高压条件下，氢原子核聚变为氦原子核，释放出巨大能量。 太阳辐射对地球的影响： 1.为地球提供光能和热能，维持地表温度，是生物生长繁衍、大气和水体运动的能量来源（如光合作用、风能、水能）。 2.地质历史时期形成的煤炭、石油等化石燃料，其能量也来自太阳辐射。 3.为人类生产生活提供能源（太阳能热水器、光伏电站等）。 （二）太阳的结构 太阳从内到外可分为：核心（核聚变发生处）→ 辐射层 → 对流层（太阳内部），以及光球层、色球层、日冕层（太阳大气）。 图4 太阳结构及太阳大气分层示意图 太阳大气分层（由里到外）： 分层 特点 太阳活动类型 光球层 最内层，我们看到的“太阳表面”，温度约6000K 黑子（活动强弱主要标志） 色球层 中间层，温度从底部（约4 500K）向上迅速升高，顶部可达几万K，呈越往高处温度越高的变化 耀斑（最剧烈活动）、日珥 日冕层 最外层，温度极高、极其稀薄 太阳风（高能带电粒子流） 规律：从内到外，亮度越来越弱、厚度越来越大、温度越来越高。 （三）太阳活动及其对地球的影响 太阳活动周期：黑子数量变化呈现约11年的周期，黑子与耀斑同源共生、联动演化。黑子活动峰年，耀斑爆发的频率和强度也同步升高。 太阳活动对地球的影响： 1.扰动地球磁场和大气层，产生“磁暴”现象。 2.高能带电粒子与极地高空大气碰撞，产生极光。 3.干扰电离层，影响无线电短波通信。 4.扰动强烈时，对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等产生灾害性影响。 5.影响气候（如降水异常），可能与地震、水旱等自然灾害有一定关联。 五、月相变化 （一）月相的成因 月球本身不发光，人们看到的是月球被太阳光照亮的部分。由于月球绕地球公转、地球绕太阳公转，日、地、月三者的相对位置发生周期性变化，使得地球上看到的月球亮面形态随之周期性变化，这就是月相。 图5 月相变化示意图 （二）月相变化规律 月相 农历日期 可见特征 出现时间 新月（朔） 初一 几乎看不见，亮面背对地球 与太阳同升同落 蛾眉月 初二～初六 细弯月牙，凸面朝西 傍晚西天 上弦月 初七、初八 半圆形，西半亮 上半夜、西天 凸月 初九～十四 大于半圆，西边亮 傍晚至深夜 满月（望） 十五、十六 圆形，全亮 通宵可见 下弦月 廿二、廿三 半圆形，东半亮 下半夜、东天 残月 廿四～廿九 细弯月牙，凸面朝东 黎明东天 （三）月相记忆口诀 “上上上西西，下下下东东” 1. 上弦月：出现在农历上半月的上半夜，凸面（右侧）朝西，位于西半天空。 1. 下弦月：出现在农历下半月的下半夜，凸面（左侧）朝东，位于东半天空。 （四）月相的意义 1. 潮汐：月球（和太阳）的引潮力引起海洋潮汐。满月和新月时太阳、地球、月球几乎共线，引力叠加形成大潮（朔望潮）；上弦月和下弦月时引力相互抵消，形成小潮。 1. 历法：中国传统农历（阴阳历）以朔望月定义月份，同时通过置闰协调回归年。 1. 朔望月周期约29.53天，完整月相序列：新月→蛾眉月→上弦月→凸月→满月→凸月→下弦月→残月→新月。 六、地球存在生命的条件 地球是太阳系中（目前已知）唯一存在生命的行星。这既是地球“普通”中的“特殊”，也是本主题的高频考点。生命存在条件可从外部条件和自身条件两方面分析。 图6 地球存在生命的条件示意图 （一）外部条件（宇宙环境） 稳定的太阳光照：太阳正值壮年，状态稳定，能持续为地球提供光热。 安全的宇宙环境：八大行星各行其道、互不干扰，地球公转轨道安全。 （二）自身条件（三个“适中”） 自身条件 具体影响 日地距离适中 地表温度适宜（近地面平均气温约15℃），有利于液态水的存在 质量、体积适中 引力足以吸附大气，形成适合生物呼吸的大气层（厚度与成分适宜） 自转、公转周期适中 昼夜温差和季节温差不大，温度变化缓和，利于生命活动 — 第 页 — 学科网（北京）股份有限公司 $