1.1地球的宇宙环境课件（50张）

(共50张PPT)
地球的宇宙环境
丨湘教版必修Ⅰ丨第一章宇宙中的地球丨
学习目标
综合思维：
1.结合地球所处的恒星际环境和行星际环境，综合考虑地球的质量、
体积、自转周期等，分析地球上存在生命的原因。
2.辩证地理解地球的普遍性和特殊性。
区域认知：
在时空相对性的背景下，理解地球所处宇宙环境空间尺度的无限性和有限性。
在多层次天体系统的知识背景下，了解地球所处的宇宙环境。
地理实践力：
收集相关资料，了解我国航天事业发展的最新进展，以及有关黑洞、
引力波等相关概念，并与同学们分享这些信息
目录 / Contents
01
人类对宇宙的认识
02
多层次的天体系统
03
特殊星球——地球
04
课堂检测
人类对宇宙的认识
第一部分
新 课 导 入
夏秋季节，无月的晴夜，我们仰望苍穹，在天空中可以看到一条气势磅礴的乳白色光带，犹如梦幻般的薄纱，天文学上称之为银河。神秘的银河引发了人们无穷无尽的遐想。直到望远镜问世后，云雾状的银河才被分解为点点繁星；由于它们太密集，距离又遥远，所以，肉眼望去就化为白茫茫的云雾状光带。恒星天文学创始人、英国天文学家威廉·赫歇尔（1738-1822）对恒星的分布进行了系统的研究，他认为，密集分布在银河中的无数恒星，连同散布在天空各方的点点繁星，包括太阳系在内，都属于一个庞大的恒星系统，并称它为银河系。
议一议，我们所看到的银河是银河系的全貌吗？
地心说
公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出“地心说”——地球是宇宙中心：地球位于宇宙中心静止不动。其他行星都在一个称为“本轮”的小圆形轨道上匀速转动。恒星则位于被称为“恒星天”的固体壳层上。
日心说
16世纪，波兰天文学家哥白尼提出“日心说”——太阳是宇宙的中心：五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速地绕太阳公转。
探索宇宙
1957年，苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。自此，各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空，极大地丰富了人类关于太阳系和宇宙的知识。随着科学技术的发展，人类的视野逐渐拓展，探索和开发宇宙的能力不断增强。
宇宙的概念
宇宙
现代天文学认为，宇宙是所有时间、空间和物质的总和，是我们这个物质世界的整体。
可见宇宙
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙，叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”，其半径约137亿光年。。
课堂活动
阅读下列材料，完成相关任务。
光年是天文学中的距离单位，即光在真空中一年所传播的距离。在真空中，光速约299792458≈3×10 m/s，所以1光年约等于9460730472580800米。
1、可观测宇宙的半径约多少光年，折合多少千米？
2、日地平均距离约1.5亿千米。
算一算，太阳光到达地球约需多少时间？
可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍？
天体
宇宙间物质存在的形式，宇宙中所有的星体和星际物质的总称。
自然天体：
人造天体：
恒星、星云、行星、卫星等
人造卫星、航天飞机、太空站等
概念：
分类：
在椭圆轨道上
绕恒星运行的近 似球状的天体
本身不发光， 靠反射恒星的光
行星
最基本的天体
外表呈云雾状
由气体组成
主要物质为氢
星云
恒星
体积庞大
自己会发光
位置相对稳定
质量很大
主要成分是氢气氦气
围绕行星运转
体积小
不能自己发光
月球为地球的
天然卫星。
卫星
常 见 的 天 体
天体的特点
天体 概念 其它
恒星 由炽热气体组成，自已能发可见光的球状天体，其主要成分是氢和氮 温度高，自已能发光，距地球非常遥远
行星 沿椭圆轨道上绕太阳运转的球状天体 本身不发光，反射太阳光而发亮
卫星 绕行星运转的质量很小的球状天体 月球是地球唯一行星
流星 由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体。其主要成分是氢 与恒星相比具有体积大、质量大、密度小的特点
彗星 在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的外貌 哈雷慧星，其公转周期为76年
星际物质 是行星际空间数量众多的尘粒和固体小块 数量众多，大小不一
判断天体
看实质：
是不是宇宙间的物质，一些自然现象不是天体。
看运转：
是否在一定轨道上独自运转
看位置：
是否存在于地球大气层以外
多层次的天体系统
第二部分
相互环绕
相互吸引
天体系统
银河系
银河系是由1000多亿颗恒星等组成的天体系统，具有铁饼状的扁平外形。扁盘密集部分的直径约10万光年，中心厚度约1.2万光年。银河系中所有的恒星都环绕共同的中心-银心旋转。
太阳距离银心约2.6万光年，绕银心运行一周约需2.5亿年。
天涯若“比邻”
比邻星
比邻星是除太阳外，距离地球最近的恒星。不过，我们现在看到的比邻星，是它4年多前的形象。当我们向太空极目远眺时，从时间上说，我们看到的是过去。
河外星系
在银河系以外，有许许多多看似星云的天体，实际上是与银河系同级别的恒星系统，称为河外星系。迄今为止，人类观测到的河外星系有数百亿个。大多数河外星系由几十亿到上万亿颗恒星组成，直径从几千光年到几十万光年不等。
河外星系-仙女星系
仙女星系距离地球260万光年。
如今我们看到的仙女星系，实际上是260万年前该星系的状况。
可观测宇宙是目前人类所知道的最高一级天体系统，包括银河系与现阶段所能观测到的河外星系。
太阳系
太阳
火星
土星
木星
水星
金星
地球
天王星
海王星
太阳系由太阳、行星、矮行星和卫星，以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体组成。
八大行星运动特征
运动特征 涵义
共面性 八大行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上
同向性 公转方向都是与地球公转方向相同(自西向东)
近圆性 八大行星的公转轨道同圆相当接近
类地行星
巨行星
远日行星
行星的结构特征
火星
水星
金星
地球
土星
木星
天王星
海王星
行性特征小结
行星类型 地内行星 地外行星 类地行星 巨行星 远日行星
结 构 质 量 体积 大 小 中
质量密度 小 大 中
表面温度 高 低
地月系
地月系地月系是指地球与其卫星月球组成的天体系统。
月球在环绕地球公转的同时，也在自转。月球公转、自转的方向和周期完全一样，总是以一面对着地球。月球本身不发可见光，我们看到的月光是月球反射的太阳光。
环绕太阳运行的天体
行星是环绕太阳运行的天体行星是指环绕太阳运行、质量足够大、呈球形或近似球形，并能通过引力清空轨道附近碎物的天体。
行星本身一般不发光，以表面反射太阳光而发亮。
太阳系中，按照与太阳的距离，由近及远依次有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八颗行星。
从地球北极上空看，八大行星都按逆时针方向，即自西向东沿着近圆形的轨道绕日运行，它们的轨道大体在同一平面上。
以地球的轨道为界，常把水星和金星称为地内行星，火星、木星、土星、天王星和海王星称为地外行星。
木星和土星的体积与质量分别居第一、二位，称为巨行星。
天王星和海王星距离太阳较远，称为远日行星。
小行星
小行星是一大批质量小得多、环绕太阳运行的天体，其运行轨道基本位于火星轨道和木星轨道之间。受木星、火星和地球引力的影响，小行星有时会运行到地球和火星之间，甚至会“闯入”地球的大气层，与大气摩擦而持续燃烧，其残骸降落到地球表面，便是陨星。许多证据表明，大约6600万年以前，一颗小行星撞击了地球，使地球环境发生了巨大变化，这可能是恐龙时代结束的重要原因。
彗星
彗 星
在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体呈云雾状的独特外貌。
哈雷彗星
公转周期：76年
天体系统层次
总星系
银河系
河外星系
太阳系
其它恒星系
地月系
其它行星系
地球
月球
课堂活动
观察月相从地球上看月亮，有时似一钩斜挂，有时如玉盘高悬。
月亮盈亏变化而出现的各种形状，称为月相。月相的变化有周期性。
从农历初一开始，观察一个月内月亮的形状及其在天空中位置的变化。
活动过程如下：
1.选择住所附近便于观察的场地。
2.了解当地每天月亮出没的大致时间，制订逐日观察计划。
计划内容主要包括每日观察次数、时间，观察项目和相关器材等。
3.逐日逐次观察并记录月亮在天空中的方位、地平高度。
4·将观察记录整理成表格形式，向全班同学展示。
课堂活动
日期 观测项目 公历 农历 月亮水平方位 月亮高度角 月亮形状
农历上半月傍晚可见的月亮
农历下半月清晨可见的月亮
特殊行星-地球
第三部分
地球的“普通性”
行星 赤道半径（千米） 质量 （地球＝1） 体积 （地球＝1） 密度 （克/立方厘米） 公转周期
水星 2 440 0.05 0.056 5.46 87.9天
金星 6 050 0.82 0.856 5.26 224.7天
地球 6 378 1.00 1.000 5.52 1年
火星 3 395 0.11 0.150 3.96 1.9年
木星 71 400 317.94 1 316.000 1.33 11.8年
土星 60 000 95.18 745.000 0.70 29.5年
天王星 25 400 14.6 65.20 1.24 84.0年
海王星 24 750 17.2 57.10 1.66 164.8年
活动：请根据上表中的数据，你能说出地球是太阳系中一颗普通的行星吗？
特殊行星-地球
由于地球具备了生命存在的基本条件-充足的水分，恰到好处的
大气厚度和大气成分，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中的一颗特殊行星。
生命存在的内部条件
生命
有适宜的温度
日地距离适中，自转周期适中，地球具有适宜的温度。
01
适合生物呼吸的大气
适中的体积和质量，使地球引力可使气体聚集在其周围，形成厚厚的大气层。
02
地球上有液态水
原始地球内部放射性元素衰变，使
地球温度不断升高，产生水汽，
冷却凝结形成降水
03
生命存在的内部条件
稳定
安全
稳定的太阳光照，太阳处于壮年期，状态稳定。
安全的宇宙环境，大小行星各行其道，互不干扰。
地球之外是否存在生命？
在目前观测所及的数百亿个星系中，每个星系有数亿乃至上万亿颗恒星，其中总有一些恒星与太阳相似，即在这类恒星的周围，有环绕着恒星运行的行星，构成以恒星为中心的天体系统。在这类天体系统中，很可能有一些行星具有与地球相类似的宇宙环境。也就是说，在地球之外，高级生命存在的可能性极大。寻找地外智慧生命，是人类探索未知世界的尝试，也是人类认知宇宙和生命的过程。
当堂检测
第四部分
当堂检测
2017年9月2日，俄罗斯“联盟TMA18M”号飞船从拜科努尔航天发射场发射升空，搭载的三名宇航员将经过10天的飞行进入空间站。下图为国际空间站宇航员舱外工作画面，据此回答下题。
1．结合所学知识和材料判断下列说法正确的是(　　)
A．照片中蓝色的地球和飘动的云朵都属于天体
B．返回地面的宇宙飞船属于天体
C．宇航员在太空中可以近距离地观察恒星、行星、卫星等天体
D．在太空中继续飞行的空间站为人造天体
当堂检测
2017年9月2日，俄罗斯“联盟TMA18M”号飞船从拜科努尔航天发射场发射升空，搭载的三名宇航员将经过10天的飞行进入空间站。下图为国际空间站宇航员舱外工作画面，据此回答下题。
2．下列事物与空间站类似的是(　　)
①小行星　②卫星　③星际物质　④哈雷彗星　
⑤火星 ⑥土卫六号　⑦“风云二号”气象卫星
A．①②③　　　　　　　 B．②⑥⑦
C．①③⑤ D．③④⑦
当堂检测
“双星伴月”天象是指金星、木星和月亮在天空中组成了一幅“乐歪嘴”的笑脸。据此回答下题。
3．与地球相比，图中三天体均缺少(　　)
A．岩石 B．大气
C．液态水 D．阳光
4．当金星运行到太阳和地球之间时，我们可以看到在太阳表面有一个小黑点慢慢滑过，这种天象被称为“金星凌日”。除金星外，还可能形成“凌日”天文现象的行星是(　　)
A．火星 B．木星 C．水星 D．天王星
当堂检测
据英国《每日邮报》报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。据此回答下题。
5．“水世界”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
当堂检测
据英国《每日邮报》报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。据此回答下题。
6．天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生命存在的主要依据是(　　)
A．该行星陆地面积狭小 B．该行星不存在大气层
C．该行星距离太阳太远 D．该行星距离恒星太近
当堂检测
“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图回答下题。
(1)图中所示的“生命宜居带”中，
可能出现生命的主要影响因素是(　　)
A．温度条件
B．恒星质量
C．行星体积
D．大气成分
当堂检测
“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图回答下题。
(2)地球位于“生命宜居带”，
也是太阳系中唯一有生命物质的天体，
请按因果关系选择正确的序号完成下图。
①地球内部物质运动，形成原始海洋　
②日地距离适中③质量、体积适中　④液态水　⑤自转周期不长　⑥行星各行其道，互不干扰　⑦适宜的温度　⑧适合生物呼吸的大气
(3)月球也位于图示的“生命宜居带”中，但月球上没有生命物质存在，主要原因是什么？
当堂检测
“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。读图回答下题。
(3)月球也位于图示的“生命宜居带”中，但月球上没有生命物质存在，主要原因是什么？
(3)由于月球的体积、质量较小，月球上没有大气层，导致月面温度日较差可达300 ℃以上，同时月球上也没有液态的水，缺少形成生命物质的必要条件，因此月球虽然也位于“生命宜居带”中，但无法形成生命物质。
课堂归纳
人类对宇宙的认识
多层次的天体系统
含义及形成
特殊行星——地球
层次
分类
生命存在条件
地球的宇宙环境
银河系与河外星系
太阳系与地月系
自身条件
外部条件
谢谢观看