PAGEPAGE9第一節地球的宇宙環境學習目標：1.了解人類對宇宙的相識，明確天體的概念、類型、特點。2.理解天體系統的形成、層次及地球在天體系統中的位置。(重點)3.理解太陽系的結構、八大行星的運動特征和結構特征。(難點)4.駕馭地球的一般性和特別性，學會分析地球上有生命物質存在的條件。(重點)一、人類對宇宙的相識和多層次的天體系統1．人類對宇宙的相識(1)宇宙：天文學家把人類已經觀測到的有限宇宙叫作“可見宇宙”或“已知宇宙”，其半徑約為140億光年。(2)光年：天文學中的距離單位，即光在“真空”中一年所傳播的距離。2．多層次的天體系統(1)天體：宇宙間的星云、恒星、行星、衛星等各種物質通稱為天體。(2)天體系統①形成：萬有引力和天體的永恒運動維系著天體之間的關系，組成了多層次的天體系統。②層次eq\x(總星系)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(銀河系)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(太陽系)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(地月系),\x(其他行星系))),\x(其他恒星系))),\x(河外星系)))(3)銀河系和河外星系①銀河系的組成天體主要是恒星和星云兩類。②銀河系與河外星系是同級別的天體系統，共同構成總星系。(4)太陽系和地月系(太陽系示意圖)①太陽系組成：太陽、圍繞太陽運行的行星、矮行星，以及小行星、彗星、流星體、衛星和行星際物質等。八顆行星的位置：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地月系：由地球與其衛星月球組成的天體系統。月球自轉的方向和周期與其公轉的方向和周期完全一樣。二、一般而特別的行星——地球1．一般性：在太陽系行星中，就外觀和所處的位置而言，地球是一顆一般的行星。2．特別性地球是目前所知道的唯一存在高級才智生命的天體，因此是宇宙中一顆特別的行星。地球上所具備的生命存在的基本條件：(1)足夠的水分。(2)恰到好處的大氣厚度和大氣成分。(3)相宜的太陽光照和溫度范圍。(1)牛郎星、織女星、水星是一樣的天體。 ()(2)北斗七星各恒星之間可形成天體系統。 ()(3)地球是宇宙中唯一有生命物質存在的天體。 ()(4)地球上存在生命是因為地球處于平安穩定的宇宙環境中。 ()(5)八顆行星中，地內行星與地外行星比較，其特點是 ()A．質量較大B．平均密度較低C．都有衛星但衛星較少D．表面溫度較高提示：(1)×牛郎星、織女星是恒星，水星是行星。(2)×天體之間要構成天體系統，必需同時具備兩個條件，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。北斗七星各恒星之間沒有相互繞轉關系，就不能形成天體系統。(3)×地球是太陽系中唯一有生命物質存在的天體。太陽系之外雖然目前人類還沒有發覺生命，但科學家推想可能存在生命。(4)×地球上存在生命是因為有平安的宇宙環境和穩定的太陽光照外部條件，及相宜的溫度、大氣及液態水等自身條件。(5)D[地外行星包括火星、木星、土星、天王星和海王星。其中木星和土星最大的特點是質量和體積都大，密度小，衛星多；地內行星包括水星和金星，都沒有衛星；地內行星由于距離太陽較近，表面溫度較高。]天體和天體系統2024全年流量最大的雙子座流星雨于12月14日迎來極大。每小時有150顆左右的流星劃過天頂，扮靚蒼穹。下圖為攝影愛好者拍攝到的雙子座流星雨劃過星空的漂亮畫面。問題1(區域認知)雙子座的流星和地面上的隕石是天體嗎？為什么？提示：①流星是天體，流星運行在太空中，存在于大氣層外，因而是天體；②隕石不是天體，隕石是流星體未燃燒盡落在地球上，而不存在于大氣層以外，所以隕石不是天體。問題2(綜合思維)雙子座主星北河三及其衛星是否構成了天體系統？提示：北河三及其衛星相互吸引、相互繞轉構成了天體系統。[歸納總結]1．“三看法”推斷天體一看位置：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。二看實質：看它是不是宇宙間的物質，一些自然現象如流星現象就不屬于天體。三看運轉：看它是不是在肯定的軌道上獨立的運行。依附在其他天體上的物體不屬于天體，如火星上考察的火星車。2．“四看法”推斷天體系統一看天體的數量；二看天體之間的距離；三看是否相互吸引；四看是否相互繞轉。天體系統至少由兩個天體組成，單個天體不能構成天體系統。天體系統內部，質量較小的天體圍繞質量較大的天體公轉。假如某些天體只相互吸引達不到繞轉的程度，就不能構成天體系統。1．宇宙是一個有序的、有肯定層次和結構的物質世界。據此回答(1)～(2)題。(1)下列屬于天體的是()①哈雷彗星、流星體②月球、星云③航天飛機、隕石④恒星、待放射的航天飛機A．①③B．①②C．②④D．③④(2)下列概念中，具有從屬關系，且從大到小依次排列的是()A．太陽系—木星—海王星B．宇宙—太陽系—銀河系C．太陽系—地月系—月球D．太陽—地球—哈雷彗星(1)B(2)C[第(1)題，隕石和待放射的航天飛機屬于地球的附屬物，不能稱為天體；而哈雷彗星、流星體、月球、星云和恒星等都屬于自然天體。第(2)題，A項中木星和海王星為并列關系；B項雖具有從屬關系，但銀河系包含太陽系；D項沒有從屬關系。]地球的一般性和特別性美國宇航局(NASA)實行電話會議，宣布了開普勒太空望遠鏡的一項重大發覺：天文學家發覺迄今最接近“另一個地球”的系外行星——Kepler452b。該行星比地球也許大60%，距離地球1400光年，位于天鵝座。所處位置允許擁有液態水。它圍繞的母恒星與太陽特別類似——溫度相近、直徑比太陽大10%、亮度高20%、年長15億歲。開普勒—452b到這顆恒星的距離，也與地球到太陽的距離比較相近。問題1(綜合思維)推想系外行星——Kepler452b可能存在生命的外部條件有哪些？提示：平安的宇宙環境和穩定的光照。問題2(綜合思維)推想系外行星——Kepler452b可能存在生命的內部條件有哪些？提示：溫度相宜，有供生物呼吸的大氣，液態水。問題3(綜合思維)為解決地球上日益惡化的人口、資源與環境問題，人們曾提出移民月球的構想，要想把這一想法變成現實，你認為應重點解決哪幾方面的問題？提示：①解決晝夜溫差大的問題，限制合適的溫度；②找尋或解決生存用水問題；③通過氧氣的制造和存儲運輸，保證氧氣的供應。[歸納總結]1．地球的一般性地球是一顆一般的行星，主要緣由在于它與其他行星具有很大的相像性，詳細表現為：(1)都是本身不發光、不透亮的近似球狀的天體。(2)運動特征：具有同向性、共面性、近圓性等特征。(3)結構特征：在質量、體積、平均密度、自轉和公轉周期等結構特征方面與其相鄰的行星相像。包括的行星距日遠近表面溫度質量體積平均密度類地行星水星、金星、地球、火星近高小小大巨行星木星、土星中中大大小遠日行星天王星、海王星遠低中中中2.地球的特別性——存在生命的行星(1)地球存在生命的外部條件外部條件主要是針對地球所處天體系統的宇宙環境而言。(2)地球存在生命的自身條件自身條件主要是指相宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態水的存在。2．下圖為天文學家公認的恒星四周“生命宜居帶”示意圖。(“生命宜居帶”是指恒星四周的一個適合生命存在的最佳區域)橫坐標表示行星距離恒星的遠近，縱坐標表示恒星的大小。結合下圖回答(1)～(2)題。(1)在這個宜居帶中，之所以可能出現生命，主要影響因素是()A．適合生物生存的溫度 B．宇宙輻射的強度C．行星的體積 D．相宜呼吸的大氣(2)宜居地帶還須要適于生物呼吸的大氣層，大氣層的存在主要取決于()A．日照條件穩定B．行星與太陽的距離適中C．行星的體積、質量適中D．有原始海洋(1)A(2)C[第(1)題，行星與太陽之間的距離適中，使得行星上的溫度相宜，利于生命的生存。第(2)題，行星上大氣的存在和行星的體積、質量適中有關，其引力正好吸引住了適合生物生存的大氣。]綜合思維：關注探月工程探測器，相識天體和天體系統2018年12月8日2時23分，我國在西昌衛星放射中心用長征三號乙運載火箭勝利放射“嫦娥四號”探測器，開啟了月球探測的新旅程。“嫦娥四號”最終將著陸在月球背面，“嫦娥五號”探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成。探測器在2024年由長征五號運載火箭在中國文昌衛星放射中心放射升空，自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球，帶回約2千克月球樣品。據此完成(1)～(2)題。(1)有關材料中的物質，描述精確的是()A．在文昌放射中心的“嫦娥五號”是天體B．在月球上的“嫦娥五號”是天體C．“著陸器和返回器”都屬于天體D．在月球上的著陸器不是獨立的天體(2)有關材料中所呈現的天體系統的說法，正確的是()A．月球是地球的唯一衛星B．包括三級天體系統C．月球是距離地球最近的自然天體D．“嫦娥五號”奔月途中不屬于天體(1)D(2)C[第(1)題，在地球和月球上的物質都屬于各自天體的組成部分，不是獨立的天體。第(2)題，月球是地球唯一的自然衛星，此外還有很多人造衛星繞地球旋轉；材料中呈現的有地月系及月球與繞月衛星構成的兩級天體系統；“嫦娥五號”奔月過程中屬于獨立的天體；距地球最近的自然天體是月球。](老師獨具)“太陽大，地球小，太陽帶著地球跑；地球大，月亮小，地球帶著月亮跑”。重溫兒時的童謠，結合下圖完成1～2題。1．童謠中出現的天體，按先后依次排列的是()A．恒星、行星、衛星 B．恒星、小行星、流星C．星云、恒星、行星 D．恒星、行星、小行星2．圖中最低一級的天體系統的中心天體是()A．太陽 B．地球C．月球 D．恒星1.A2.B[第1題，童謠中出現的天體有太陽(屬于恒星)、地球(屬于行星)、月球(屬于衛星)。第2題，圖中的天體系統有太陽系和地月系兩級，地月系是最低一級天體系統，地月系中心天體是地球。]地球是太陽系中一顆既一般又特別的行星，依據所學學問完成3～4題。3．地球的一般性主要表現在()A．從運動特征看，地球與水星、金星、火星很相像，自轉周期較短B．從結構特征看，地球體現質量適中，比巨行星小，比遠日行星大C．從運動特征看，地球與其他七大行星特別相像D．從結構特征看，日地距離適中，公轉周期適中4．地球是人類目前所探測到的唯一存在生命的天體，關于其緣由敘述，正確的是()A．地球與小行星以外的其他大行星各行其道，互不干擾，宇宙環境比較平安B．自生命誕生以來，太陽沒有發生明顯的改變，光照條件相對穩定C．地球自轉和公轉周期適中，使地表溫度適中，為液態水的存在創建了條件D．日地距離適中，適中的引力可以使某些氣體聚集在地球四周，形成了大氣層3.C4.B[第3題，地球的一般性在于其所處的位置和特征與其他行星相像，特別性在于其有高級才智生命存在。第4題，地球上存在生命的條件可以分為自身條件和外部條件，自身條件主要包括相宜的溫度、厚厚的大氣、足夠的水源等，外部條件主要包括穩定的太陽輻射和平安的運行軌道等。]5．若地球在海王星的軌道上運行，則會發生的現象有()A．變為寒冷的“冰球”B．變為燥熱的“火球”C．大氣層將會消逝D．公轉方向將改變A[與日地距離相比，海王星距離太陽較遠，氣溫較低，則地球可能變為寒冷的“冰球”。](老師獨具)教材P6活動1．人類已經觀測到的宇宙半徑折合成千米為：140億×(9.4608×1012千米)＝1.324512×1023千米。2．面對這個數字，我們會有很多感慨。例如，宇宙的范圍極其廣闊，宇宙間奇妙無窮，目前我們的相識還很有限，對于宇宙還有許很多多奇妙有待于我們進一步探究。教材P9活動月相及其改變(1)月相的概念：月亮圓缺的各種形態叫做月相。(2)月相的成因(如下圖)月相的成因示意圖①月球本身不發光也不透亮，只能反射太陽光而發亮。②日、地、月三者位置的不斷改變而使月球視形態發生改變。(3)月相的改變規律由于日、地、月三者的相對位置，隨著月球繞地球向東運行而改變，就形成了新月→上弦月→滿月→下弦月→新月的周期性更迭。其改變規律如下表所示：月相新月上弦月滿月下弦月日期初一初七、初八十五、十六二十二、二十三同太陽出沒比較同升同落遲升后落此起彼落早升先落月出早晨正午黃昏半夜月落黃昏半夜早晨正午(4)上弦月和下弦月的記憶技巧：“上上西西，下下東東”。上弦月出現在上半夜，位于西方天空，西面亮；下弦月出現在下半夜，位于東方天空，東面亮。詳細如下圖所示：教材P11活動1．(1)地球的特別性在于它是太陽系中唯一一顆適合生物生存和繁衍的行星。其根本緣由在于地球自身的條件和在太陽系中的位置滿意了生物生存和繁衍的要求。如下所示：eq\a\vs4\al(生物的生存要求)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(合適的,溫度)\b\lc\{(\a\vs