第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境課標解讀課程標準學習目標運用資料,描述地球所處的宇宙環(huán)境。1.說明天體的主要類型和天體系統(tǒng)的層次,描述地球所處的宇宙環(huán)境。2.了解太陽系的組成,運用資料說明地球是一顆既普通又特殊的行星。3.了解觀測宇宙的工具,開展簡單的宇宙觀測活動。學習任務一地球在宇宙中的位置一、天體1.概念:宇宙中①物質存在的形式,包括天然天體與②人造天體。2.天然天體的類型及特點類型主要特點觀測現象恒星由③熾熱氣體組成,自身發(fā)光的球狀或類球狀天體明亮閃爍④星云由氣體和塵埃組成的云霧狀天體,主要物質為氫輪廓模糊行星在橢圓軌道上繞⑤恒星運行,質量較恒星小,本身不發(fā)光相對于星空背景,有明顯位置移動衛(wèi)星環(huán)繞⑥行星運行,大小差別很大移動,月相有圓缺變化⑦彗星在扁長軌道上繞太陽運行,體積大,質量小,呈云霧狀拖著長尾巴⑧流星體太陽系中運行于行星際空間的大大小小的塵粒和固體塊一閃即逝星際物質宇宙間極其稀薄的⑨氣體、⑩塵埃肉眼看不見二、天體系統(tǒng)1.概念:宇宙中運動的天體相互吸引、相互繞轉,形成天體系統(tǒng)。2.天體系統(tǒng)的層次(填圖中名稱)3.太陽系由哪些天體組成?為什么太陽是太陽系的中心天體?太陽系由太陽、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、行星際物質等組成。太陽質量占整個太陽系質量的99.86%,并以其強大的引力,約束著其他天體按照一定的軌道繞它運轉。判斷下列說法的正誤。1.停留在發(fā)射場的航天飛機屬于人造天體。(×)2.同級別天體系統(tǒng)的空間范圍一定相等。(×)3.可觀測宇宙包括銀河系和現階段能觀測到的河外星系。(√)探究活動天體與天體系統(tǒng)讀材料,探究下列問題。電影《流浪地球》的劇情設定在2075年,講述了太陽即將毀滅,太陽系已經不適合人類生存。面對絕境,人類開啟了“流浪地球”計劃……最終通過引爆木星大氣層,利用爆炸產生的沖擊波推動地球成功逃逸,并把地球帶往新的家園,那就是4.22光年外的比鄰星系,比鄰星處于一個由三顆類似太陽的恒星組成的天體系統(tǒng)之中。(1)材料中的地球、木星、太陽、比鄰星各屬于哪種天體?(2)比鄰星有何特點?(3)從低到高依次排列地球“流浪”過程中所處的天體系統(tǒng)。答案(1)地球和木星為行星;太陽和比鄰星為恒星。(2)由熾熱氣體組成,是自身能發(fā)光的球狀或類球狀天體。(3)地月系、太陽系、銀河系。一、天體的判斷方法1.看其是否位于地球大氣層之外。例如:宇宙飛船在太空中運行時是天體,返回到地面就不是天體了。2.看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的軌道運行。3.看其是不是某一天體的一部分,天體的一部分不能稱為天體。例如:月球表面的巖石塊是月球的一部分,不是天體。例如:判斷流星體、流星現象與隕星是否屬于天體。二、天體系統(tǒng)的層次、組成及判斷方法1.層次:天體系統(tǒng)有不同的級別,具體如下圖所示2.各級天體系統(tǒng)的組成天體系統(tǒng)組成其他可觀測宇宙銀河系與現階段所能觀測到的河外星系目前所知的最高一級天體系統(tǒng),是天文學家所說的可見宇宙河外星系銀河系之外與銀河系相類似的天體系統(tǒng)銀河系和河外星系都是星系銀河系太陽和眾多恒星組成的龐大恒星系統(tǒng)銀河系的直徑約10萬光年,太陽與銀河系中心的距離大約為2.6萬光年太陽系由太陽、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、行星際物質等組成,太陽的質量約占整個太陽系質量的99.86%地球是距離太陽較近的一顆行星,日地距離約為1.5億千米地月系地球和月球地球是地月系的中心天體,月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,也是距離地球最近的天然天體。地月距離約為38.4萬千米3.天體系統(tǒng)的判斷(1)天體之間能否構成天體系統(tǒng)必須同時具備兩個條件,即“二要”:一要相互吸引,二要相互繞轉。只吸引不繞轉不能構成天體系統(tǒng)。例如,月球繞地球運轉,構成地月系;北斗七星各恒星之間沒有相互繞轉關系,就不能構成天體系統(tǒng)。(2)天體系統(tǒng)級別的判定天體系統(tǒng),尤其是恒星系統(tǒng)和行星系統(tǒng)的中心天體是判定天體系統(tǒng)級別的關鍵。地理實踐力讀圖,回答下列問題。(1)火星探測器在上圖所示位置時是否屬于天體?著陸時是否屬于天體?(2)圖中共包括級天體系統(tǒng),其中最高一級天體系統(tǒng)的中心天體是,最低一級天體系統(tǒng)的中心天體是。

答案(1)火星探測器在圖中位置時為火星的衛(wèi)星,屬于天體。在火星表面著陸時,屬于火星的附屬物,不屬于天體。(2)兩太陽火星解析第(1)題,火星探測器在太空中運行時是天體,著陸時就不是天體了。第(2)題,火星與環(huán)繞其運行的人造衛(wèi)星組成行星系統(tǒng),而火星環(huán)繞太陽運行,屬于太陽系。學習任務二行星地球一、太陽系1.八顆行星類地行星:2.運動特征同向性:繞日公轉方向都是①二、地球1.地球的普通性(1)地球與其他行星相同,都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體;(2)運動特征:地球與其他行星公轉都具有④同向性、⑤共面性、⑥近圓性的特征;(3)在距日遠近、體積等方面與其他類地行星相似。2.地球的特殊性——存在生命(1)外部條件:安全的⑦宇宙環(huán)境,穩(wěn)定的太陽光照。(2)自身條件適宜的溫度將對應內容用線連起來。探究活動一地球的普通性1.讀八大行星主要物理性質比較表和太陽系組成示意圖,探究下列問題。行星質量(地球為1)體積(地球為1)平均密度(g/cm3)公轉周期自轉周期類地行星水星金星地球火星0.050.821.000.110.0560.8561.0000.1505.465.265.523.9687.9d224.7d1a1.9a58.6d243d23h56min24h37min巨行星木星土星317.9495.1813167451.330.7011.8a29.5a9h50min10h14min遠日行星天王星海王星14.6317.2265.257.11.241.6684.0a164.8a約17h約16h(1)結合表格及所學知識歸納,隨著距日距離增加,八大行星的表面溫度、公轉軌道和周期有何變化?(2)為什么說地球是一顆普通的行星?答案(1)隨著距日距離增加,八大行星的表面溫度逐漸降低,公轉軌道逐漸變長,公轉周期逐漸變長。(2)從行星的物理屬性上看,地球是太陽系中一顆普通的行星,具體表現:①本身為不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體;②公轉方式與其他行星一致,具有同向性、共面性、近圓性的特征;③在距日遠近、體積、平均密度等方面與其他類地行星相似。探究活動二地球生命存在的條件2.讀材料,探究下列問題?！吧司訋А笔侵负阈侵車囊粋€適合生命存在的最佳區(qū)域,下圖為天文學家公認的恒星周圍“生命宜居帶”示意圖。圖中橫坐標表示行星距離恒星的遠近,縱坐標表示恒星質量的大小。(1)“生命宜居帶”距恒星的距離與恒星質量有怎樣的關系?說明原因。(2)假如在“生命宜居帶”內存在地外生命,其生存的天體應具備哪些外部條件和自身條件?答案(1)由圖可知,恒星質量越大,“生命宜居帶”距離恒星越遠。恒星質量越大,其產生的光熱越強,“生命宜居帶”為具有適宜生命存在的溫度條件的區(qū)域,故恒星質量越大,“生命宜居帶”距離恒星越遠。(2)外部條件:該天體具有穩(wěn)定的光照條件,處于安全的宇宙環(huán)境之中。自身條件:該天體與恒星的距離適中,表面溫度適宜;質量、體積適中,存在適合生命生存的大氣層;有液態(tài)水存在。一、地球普通性的表現地球是一顆普通的行星,主要原因在于它與太陽系其他行星在公轉運動方式和結構方面具有很大的相似性。1.公轉運動特征2.結構特征地球在距日遠近、體積等方面與其他類地行星相似。如下圖所示:二、地球存在生命的條件1.外部條件2.自身條件自身條件主要是指適宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。三、生命存在條件的分析思路此類題目的解答可以通過知識的遷移,類比地球上存在生命的條件來獲得分析思路,進而提高答題的準確性。具體分析思路如下:綜合思維讀材料,回答下列問題。材料地球與太陽距離適中,加上自轉周期與公轉周期適當,使得全球能夠接受適量的太陽輻射能。整個地球表面平均溫度約為15℃,適于萬物生長,而且能使水在大范圍內保持液態(tài),形成水圈。水星和金星距離太陽太近,接收到的太陽輻射能分別為地球的6.7倍和1.9倍,使兩者表面溫度分別達350℃和480℃;木星和土星距離太陽又太遠,所獲太陽輻射能分別為地球的4%和1%,表面溫度分別是-150℃和-180℃,更遠的天王星的表面溫度則在-200℃以下,環(huán)境條件十分惡劣。(1)為什么水星、金星表面溫度很高,而天王星、海王星表面溫度很低?(2)閱讀材料,地球在太陽系中獨特的優(yōu)越條件是什么?(3)地球上能夠存在生命,除了材料中提到的條件外,還具備哪些條件?答案(1)主要和它們與太陽的距離有關。水星、金星距太陽近,接受的太陽輻射能多,所以溫度高;天王星、海王星距太陽過遠,接受的太陽輻射能少,所以溫度低。(2)日地距離適中,具有適宜的溫度,存在液態(tài)水。(3)有供動植物呼吸的大氣和穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。解析第(1)題,行星自身不發(fā)光發(fā)熱,表面熱量主要來自其繞轉的恒星,因此行星與太陽的距離決定了其表面溫度高低。第(2)題,讀材料可知,地球與太陽的距離適中,使其具有適宜的溫度,存在液態(tài)水。第(3)題,除光照條件及適宜的溫度和液態(tài)水外,地球生命存在的條件還包括適合生物生存的大氣層和安全穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。太陽系模式圖的判讀1.整體太陽系模式圖的判讀(1)看組成按距日遠近記憶八顆行星,明確小行星帶的位置。(2)看公轉方向若公轉方向為逆時針,說明是從地球北極上空看公轉;若公轉方向為順時針,說明是從地球南極上空看公轉。(3)彗星彗尾指向和長短的判定彗星的主要構成物質是冰物質,當彗星接近太陽時,彗核中的冰物質升華,形成云霧狀的彗發(fā),彗發(fā)中的氣體和塵埃,通常在背向太陽的一面形成一條很長的掃帚狀的彗尾。彗尾的長短與距太陽遠近有關,距太陽越近,彗尾越長,距太陽越遠,彗尾越短。(4)看運動特征即八顆行星公轉運動的同向性、近圓性和共面性。(5)看結構特征八顆行星按體積、質量、距日遠近等分為類地行星、巨行星和遠日行星。(6)看生命存在的條件①安全的宇宙環(huán)境。②有適宜的溫度。③有適合生物生存的大氣。④有液態(tài)的水。2.局部太陽系模式圖的判讀(1)看公轉軌道彎曲方向:由圖可知太陽位于圖的右側。(2)看行星名稱:如圖所示中間為地球,其右側為金星,左側為火星。讀某個時刻太陽系局部示意圖,完成下面兩題。1.關于圖中四個天體的說法,正確的是()A.這四個天體的級別相同B.小行星帶位于M星軌道和木星軌道之間C.此刻地球上可能會出現日食現象D.地球是太陽系的中心天體答案B從圖中四個天體的軌道位置可以判斷,M為火星。地球、火星、木星屬于行星,月球屬于衛(wèi)星,級別不同。小行星帶位于火星軌道和木星軌道之間。月球運行到地球和太陽之間時可能會出現日食,圖示位置不會。太陽是太陽系的中心天體。2.有人想了解M星球上是否有生物存在,你認為他必須要了解下列信息中的哪些信息()①M星球上是否有火山活動 ②M星球上是否有水③M星球上是否有適合生物呼吸的大氣④M星球上的溫度是否適宜 ⑤M星球是否圍繞太陽公轉A.②③④ B.①②③④⑤C.①②③ D.②③④⑤答案A行星存在生命的自身條件包括適宜的溫度、適合生物呼吸的大氣和存在液態(tài)水,①⑤錯。月相觀測的實驗報告班級:觀測時刻:日期初一初二初三初四初五初六初七初八初九初十月亮水平方位月亮高度角月亮形狀日期十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十月亮水平方位月亮高度角月亮形狀日期廿一廿二廿三廿四廿五廿六廿七廿八廿九三十月亮水平方位月亮高度角月亮形狀總結月亮的位置逐日變化月亮的形狀逐日變化天文觀測場地選擇的要求1.選擇一個開闊的場地,如運動場,使能看到的天區(qū)達到最大。如果住在高樓林立的居民區(qū)內,在樓下隨便找個地方是絕對不能觀測的。2.要注意氣流的影響。若在建筑物附近觀測,應特別注意要避開開著的窗戶,因為在開著的窗戶附近,很容易產生復雜的氣流,以致影響觀測效果。此外,還應該盡量避免直接在水泥地面上觀測,因為水泥的比熱容(降低同樣溫度放出熱量的多少)很小,所以在夜間溫度會下降很快,也會造成氣流變化。草地比水泥地面好得多,有條件的話,最好選擇在草地上觀測,因為草地含有大量水分,比熱容較大,不易引起氣流的劇烈變化。目前,許多天文臺都建在海邊或海島上,也是這個原因。3.燈光也是一個不可忽視的問題。隨著經濟的發(fā)展,城市的燈光越來越多,天空被照得越來越亮,而且許多燈都是徹夜不關的,這對天文觀測造成了極大的影響,我們在觀測時應主動避開燈光?！n時達標訓練—————————————1.我國古代牛郎織女、嫦娥奔月的故事中涉及的天體分別屬于()A.恒星、衛(wèi)星 B.星云、行星C.恒星、行星 D.星云、衛(wèi)星答案A牛郎織女涉及的是牛郎星、織女星,它們自身可以發(fā)光、發(fā)熱,是恒星;月球是地球的衛(wèi)星。讀下圖,回答下面三題。2.下列敘述正確的是()①d是人類可觀測宇宙②水星所在的最低一級天體系統(tǒng)是a③由b系統(tǒng)示意圖可知,地球所處的宇宙環(huán)境是安全的④北極星與c是同一恒星系統(tǒng)A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案C讀圖可知,圖中d表示目前人類已經觀測到的宇宙范圍。圖中a為銀河系,b為太陽系,c為地月系。水星屬于太陽系,北極星為恒星。3.關于b的敘述正確的是()A.中心天體是地球B.哈雷彗星處在b系統(tǒng)C.獅子座流星雨現象不會在b系統(tǒng)出現D.b系統(tǒng)中除c星球外還有存在生命的行星答案Bb為太陽系,其中心天體為太陽,該系統(tǒng)中只有地球上存在生命。4.下列同時包含太陽和地球的天體系統(tǒng)中,級別最高的和級別最低的分別是()A.a和b B.d和bC.b和c D.(d-a)和b答案B同時包含太陽和地球的天體系統(tǒng)中級別最高的為總星系,級別最低的為太陽系。下圖為太陽系部分示意圖,M為太陽系八大行星之一。讀圖回答下面兩題。5.圖中的M天體可能是()A.月球或水星 B.水星或金星C.金星或木星 D.火星或土星答案B天體M公轉軌道位于太陽和地球之間,依據八大行星距太陽的遠近關系可以判斷,可能是水星或金星,所以B正確。6.與地球相比,天體M沒有生命存在的根本原因是()①沒有適合生物呼吸的大氣和液態(tài)水②沒有堅硬的地表③距日較近,表面溫度較高④體積和質量很小A.①② B.③④ C.①③ D.②④答案C與地球相比,天體M沒有生命存在的根本原因是沒有適合生物呼吸的大氣和液態(tài)水,距日較近,表面溫度較高,所以C正確。由于無法與探測器取得聯(lián)系,美國國家航空航天局于2019年2月13日正式宣布運作了15年的“機遇號”火星探測器任務結束。據此完成下面兩題。7.火星所屬的天體類型是()A.恒星 B.行星 C.衛(wèi)星 D.彗星答案B火星是圍繞太陽運轉的八大行星之一。8.火星表面平均溫度低于地球的主要原因是()A.距離太陽比地球遠 B.火星表面無大氣C.火星質量、體積小 D.火星運動周期長答案A火星比地球距太陽更遠,接受的太陽輻射量比地球少,因此溫度比地球低。讀火星、木星、天王星數據比較表(以地球數據為1),回答下面兩題。質量體積公轉周期自轉周期火星0.110.151.901.03木星317.941316.0011.800.40天王星14.6365.2084.000.709.地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是()A.地球 B.火星 C.木星 D.天王星答案A密度等于質量與體積之比,結合表中數據可知,四行星中密度最大的是地球。10.火星與地球最相近的是()A.質量 B.體積C.自轉周期 D.公轉周期答案C由表中數據可知,火星與地球最相近的是自轉周期。11.下圖是“太陽系的局部示意圖”。讀圖回答下列問題。(1)寫出圖中序號代表的行星:①;②;③;④;⑤。

(2)圖中與金星距離最近的行星是()A.①B.②C.③D.④(3)圖中有生命存在的星球是(填序號),試分析該星球存在生命的主要條件。

答案(1)地球火星木星土星金星(2)A(3)①具有穩(wěn)定的太陽光照和安全的宇宙環(huán)境;具有適宜的溫度、適合生物呼吸的大氣和液態(tài)水等生命活動所需要的條件。解析解答此題的關鍵是正確判斷小行星帶在太陽系中的位置。小行星帶分布于火星公轉軌道和木星公轉軌道之間,因此,②為火星、③為木星,則①為地球、④為土星、⑤為金星。金星與地球相鄰,地球是圖中離金星最近的行星。太陽系中唯一有生命存在的星球是地球。12.坦普爾·塔特爾彗星尾巴留下的碎屑物質與地球大氣摩擦形成了著名的獅子座流星雨。該現象涉及的主要天體是()A.恒星、衛(wèi)星、星云B.彗星、流星體、行星C.恒星、流星體、衛(wèi)星D.彗星、星云、行星答案B根據題干可知,碎屑物質來自彗星,其在宇宙空間形成流星體,與地球大氣摩擦涉及行星。月球、金星、木星按照各自的軌道不停地運動,有時會形成“雙星拱月”的形態(tài),遠看猶如一張笑臉。讀圖完成下面兩題。13.圖中奇觀形成時,太陽、地球、月球、金星、木星位置大致符合下圖中的()答案B由地球的位置可判斷金星和木星的位置,只有B圖中金星和木星的位置正確。14.下列敘述正確的有()①“雙星拱月”是金星、木星在不同平面上圍繞太陽公轉所致②金星、木星自身都不發(fā)光③金星離地球較近,木星體積較地球大④“雙星拱月”是金星、木星在同一平面上圍繞太陽公轉速度不同所致A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④答案B在太陽系中,行星公轉具有