1.1 地球的宇宙环境 （共57张ppt）

(共57张PPT)
第一节 地球的宇宙环境
\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，天文学称之为银河。
神秘的银河引发人们无穷无尽的遐想。直到望远镜问世，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 霍歇尔（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。
1.议一议，我们所看到的银河是银河系的全貌吗？
探究
不论我们位于地球上的哪个地点。都只能观察到银河系的一部分。具体的讲，由于银河系的半径为5万多光年，太阳系距离银河系约为2.6万光年，我们人类肉眼在天空各处看见的个别恒星全都是银河系的一部分，来自银河系这条带状弧上的光，都是源自银河系平面上肉眼不能解析的恒星和其他天体累积的光亮。
探究
2.我国古代把银河叫做天河、银汉等，民间，还流传着牛郎、织女每年七夕在鹊桥相会的神话故事。白居易有诗云：“烟霄微月澹长空，银汉秋期万古同。几许欢情与离恨，年年并在此宵中。”（《七夕》）夏秋之交的黄昏，银河最为明显。观察银河，找到牛郎星和织女星，领会诗人描绘的意境。
在夜空中牛郎星和织女星位于银河两边，中国古代神话故事将无生命的星空赋予了凄美的爱情故事，借用自然景观，通过诗人咏叹抒发了钟情男女的哀怨与离恨。
牛郎星
织女星
人类对宇宙的认识
一
1.人类对宇宙的认识
古代
“盖天说”
“浑天说”
公元2世纪，古希腊天文学家托勒密建立“地心说”
16世纪波兰天文学家哥白尼提出“日心说”
18世纪天文学家引入“星系”
20世纪60年代以来，大型天文望远镜使用以及空间探测技术发展，使天文观测尺度逐渐扩展到200亿光年时空区域
　 2016 年9 月，500 米口径球面射电望远镜在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用。它拥有30 个标准足球场大的接收面积，是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，被誉为“中国天眼”。该望远镜成功运行后，其超强的灵敏度显著提高了人类探索宇宙的能力。
2.中国500米口径球面射电望远镜（英文简称:FAST）
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。
人类已经观测到的有限宇宙叫
作“可见宇宙”或“已知宇宙”。可见宇宙的半径约为137 亿光年。
3.宇宙的概念
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3×105 千米／秒，所以1 光年约等于9.460 5×1012 千米。
可见宇宙的半径约为多少光年，折合多少千米？
137亿
×9.460 5×1012
≈1.3×1023
千米
150000000÷300000=
500秒
日地平均距离约为1.5 亿千米。算一算，太阳光到达地球，约需多少时间？可见宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍？
1.3×1023
÷150000000≈
8.7×1014
多层次的天体系统
二
（一）基本概念
宇宙是一个物质世界——由各种天体组成
宇宙中恒星、星云、行星、卫星、彗星等各种物质的统称。
1.天体概念
天体
流星体
彗星
行星
卫星
星云
恒星
2.天体
基本天体
恒星由炽热气体组成、能够自身发光的球形或类似球形的天体。
（1）恒星
猎户座气体星云
蟹状星云
鹰状星云
星云由气体和尘埃组成，云雾状，密度小，体积和质量都很大，其主要成分是氢。
（2）星云
行星在椭圆轨道上环绕恒星运行，近似球状。质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。
（3）行星
（4）卫星 — 环绕行星运转的天体，本身不发光。
木星及其卫星
（5）一闪即逝的流星。
与大气摩擦生热而燃烧发光，形成流星现象。（行星际空间数量众多的尘粒和固体小块）
A
B
C
A 流星体
B 流星现象
C 陨星（陨石、陨铁）
（6）拖着长尾的彗星
哈雷彗星是著名的短周期彗星，每隔75-76年就能从地球上看见，是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星。
主要由冰物质构成，呈云雾状的独特外貌,是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，当彗星接近恒星时彗星在太阳辐射作用下分解成彗头和彗尾，状如扫帚。（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）
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
星云 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 哈雷彗星，其公转周期为76年
流星体 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
天体
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
3.天体的分类
4.宇宙中的天体都在运动着，运动中的天体相互吸引和互相绕转，形成天体系。
天体系统
级别划分
地月系
太阳系
银河系
如何判断天体？
1.看位置：是否存在于地球大气层以外
2.看实质：是不是宇宙间的物质
3.看运转：是否在一定轨道上独自运转
下列属于天体的是：
A.天空中的大型客机
B.太空中的航天飞机
C.陨石
D.月球环形山上的石头
E.运行中的人造卫星
F.哈雷彗星
G.流星体
×
√
×
×
√
√
√
（二）银河系和河外星系
银河系与河外星系主要由恒星等比较大的天体组成。恒星之间的距离十分遥远，以光年为最小单位来计量。
例如：距离太阳最近的恒星（比邻星），距离约为4.2光年。
比邻星是除太阳外，距离地球最近的恒星。我们现在看到的比邻星，是它四年多前的形象。当我们向太空极目远眺时，从时间上说，我们看到的是过去。
银河系
5万光年
2.6万光年
太阳

银心
+
1000多亿颗恒星等组成的，有铁饼状扁平外形天体系统。
直径约10万光年，中心厚度约1.2万光年。
所有恒星都环绕银心旋转
太阳距银心约2.6万光年，绕银心一周约2.5亿年。
1.银河系
2.银河系中很多由尘埃和气体等组成的云雾状天体，称为星云。
3.银河系外许许多多看似星云的天体，是与银河系同级别恒星系统，称为河外星系。
4.可观测宇宙是目前人类所知道的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。
迄今为止
人类观测到的河外星有数百亿个
大多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
银河系以外有一些看似星云的天体，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。
仙女星系
（三）太阳系与地月系
1.太阳系
（1）太阳系的组成：太阳系由太阳、围绕太阳运行的行星、矮行星，以及小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等小天体组成。
（2）太阳的质量：太阳的质量约占太阳系质量的99.86%。
太阳系
环绕太阳运行、质量足够大、呈球形或近似球形，能通过引力清空轨道附近碎物的天体。
行星
绕太阳轨道运行，质量足够大，呈球形或近球形，不是一颗卫星，不能清空轨道附近的区域。（以冥王星为代表）
矮行星
其他环绕太阳运行但不符合行星和矮行星条件的天体，主要包括小行星、彗星、流星体和行星际物质。（小行星带位于火星轨道和木星轨道之间）
太阳系小天体
（3）环绕太阳运行的天体
太
阳
水
星
金
星
地
球
火
星
木星
土星
天王星
海王星
类地行星
地内行星
地外行星
巨行星
远日行星
（4）八大行星
小行星带
运动特征：同向性 共面性 近圆性
类 别 包括行星 距日远近 表面温度 质 量 体 积 密 度 卫星 数目 有无光环
类地行星 水金火地
巨行 星 木 土
远日行星 天王海王
天王海王星有
近
中
远
高
中
低
小
大
中
大
小
大
中
小
中
少或无
多
少
无
有
同向性、共面性、近圆性
5.公转方向、轨道形状、轨道平面有什么共同特性？
1.距离地球最近的恒星？
2.距离地球最近的星球？
3.距离地球最近的行星？
4.距离太阳最近的行星？
月球
太阳
金星
水星
6.小行星带位于______ ___ 之间
火星和木星
观察&思考&回答
2.地月系
（1）地月系是指地球与其卫星组成的天体系统。
（2）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（都为27.32天），总是以一面对着地球。月球本身不发可见光，看到的月光是月球反射的太阳光。
137亿光年
总星系
最大
河外星系
银河系
太阳系
地月系
最小
从地球上看月亮，有时似一钩斜挂，有时如玉盘高悬。
月相：月亮盈亏变化而出现的各种形状。
（3）观察月相
蛾眉月
蛾眉月
凸月
凸月
上弦月
下弦月
满月
(望)
新月
(朔)
初七、初八
廿二、廿三
十五、十六
初一
12:00
东
东
15:00
18:00
21:00
0:00
3:00
6:00
9:00
太阳光
月相变化原理图
满月(十五、十六)
东
凸月
蛾眉月
太阳
西
上弦月
(初七、初八)
农历上半月傍晚可见的月亮
满月(十五、十六)
东
凸月
太阳
西
下弦月
(廿二、廿三)
农历下半月清晨可见的月亮
蛾眉月
以观察者为中心示意图
月相 新月 上弦月 满月 下弦月
月出
月落
同太阳出没比较
亮面凸向
清晨
黄昏
同升同落
不可见
正午
半夜
迟升迟落，上半夜可见
朝西（右）
黄昏
清晨
此升彼落，彻夜可见
半夜
正午
早升早落，下半夜可见
朝东（左）
1.在对太阳系外的观测中，目前人类观测到的恒星数量远远多于行星数量的主要原因是恒星（ ）
A自身发光 B数量很多 C质量巨大 D速度缓慢
2.2017年6月，天文学家新发现两颗围绕木星公转的天体，这两颗天体属于（ ）
A行星 B流星 C彗星 D卫星
D
A
练习
特殊行星——地球
三
1.地球是太阳系中一颗特殊的行星。根据人类目前所掌握的宇宙信息，地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。
2.地球存在生命的条件
宇宙环境条件（外部条件）
安全的运行轨道：太阳系中，大、小行星各行其道，互不干扰。
稳定的太阳光照：从地球形成到地球上有生命，在这段时间里，太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件一直比较稳定，生命从低级到高级的演化没有中断。
液态水：内部温度升高→产生水汽→形成海洋。
地球自身条件
地球存在生命的条件
适宜的温度：日地距离适中，地球的自转和公转周期适当。
适合生物呼吸的大气：地球的体积和质量适中，地球原始大气的演化。
活动
名称 与太阳的距离 (×106千米) 赤道半径 (千米) 质量 体积 平均密度 (克/厘米3) 自转周期 (天) 公转周期 (年) 表面温度 (K) 已知卫星数
(个)
水星 57.90 2439.70 0.06 0.06 5.43 58.79 0.24 440 0
金星 108.20 6051.80 0.82 0.86 5.24 243.69 0.62 737 0
地球 149.60 6378.14 1.00 1.00 5.51 1.00 1.00 288 1
火星 227.90 3396.20 0.11 0.15 3.39 1.03 1.88 210 2
木星 778.57 71492.00 317.83 1321.33 1.33 0.42 11.86 112~165 79
土星 1433.53 60268.00 95.16 763.59 0.69 0.45 29.46 84~134 62
天王星 2872.46 25559.00 14.54 63.08 1.27 0.72 84.01 53~76 27
海王星 4495.06 24764.00 17.15 57.74 1.63 0.67 164.79 55~72 14
读下表，结合所不知识，完成相关任务。
（1）地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为
“金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具备这些有利条件的原因。
（2）除地球外，太阳系中可能存在生命的行星是哪个？简要阐述判断理由。
（3）太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定，而太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化。假如太阳的光照条件变得极不稳定，地球上将会出现怎样的情形？试对你的答案做出解释。
（1）地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气。这些条件被科学家称为“金锁链条件”试从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球具备这些有利条件的原因。
自身条件
日地距离适中
适当的自转周期
体积和质量适中
适宜的温度
液态水
适合生物呼吸的大气
生命存在
（2）除地球外，太阳系中可能存在生命的行星是哪个？简要阐述判断理由。
火星(或水星、金星），从质量、体积、平均密度、自转周期、与太阳的距离等方面和地球对比。
（3）太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定，而太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化。假如太阳的光照条件变得极不稳定，地球上将会出现怎样的情形？试对你的答案做出解释。
假如太阳光照变得极不稳定，会导致地球整体自然环境也变得极不稳定。若发生在生物形成初期，会导致生物进化中断；若发生在现在或将来，会导致生物大量灭绝，甚至危及人类生存。
课堂小结
地球的
宇宙环境
人类对宇
宙的认识
特殊行星
地球
宇宙
可见宇宙
概念
137 亿光年
特殊性
存在生命
的条件
银河系和河外星系
太阳系和地月系
外部条件
自身条件
多层次的
天体系统
1.根据所不知识和材料信息，判断下列不属于天体的是（ ）
A.位于奔月轨道的“嫦娥四号”探测器 B.“鹊桥”中继卫星
C.月面考察的“玉兔二号”探月车 D.月球
C
北京时间2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”月球探测器世界首次在月球背面顺利着陆。随后，“嫦娥四号”探测器向位于月球同步轨道的“鹊桥”中继卫星发送了月球表面照片。一天后，“嫦娥四号”探测器释放“玉兔二号”探月车对月面进行考察。读图完成第1-2题。
地球
月球
发射
进入奔月轨道
中段轨道误差修正
制动开始
进入月球轨道
2.运行在太空中的“神舟十一号”与“天宫二号”属于的最低一级天体系统是（ ）
A.银河系 B.河外星系 C.地月系 D.太阳系
C
3．下列属于天体的是（ ）
①地球 ②河外星系 ③天空中飘动的云 ④星际空间的气体和尘埃 ⑤陨星 ⑥流星体
A. ①②④ B. ①③④ C. ②④⑥ D. ①④⑥
D
（1）图中的字母所代表的行星名称是：
A___________、B___________、C___________、D___________
（2）属类地行星的有___________（填字母）
（3）用箭头在地球公转轨道附近表示八大行星的公转方向。
（4）用小圆点在适当的轨道位置表示出小行星带。
（5）比太阳系低一级的天体系统是________，其中心天体是_____；
比太阳系高一级的天体系统是________。
A
B
C
D
E
F
G
H
I
水星
天王星
海王星
土星
AHGF
地月系
地球
银河系
小行星带
4．读太阳系模式图,
完成下列各题：
5．按所给内容之间的关系，把其字母代号填入下面的方框里
A．适当的自转周期
B．日地距离适中
C．地球体积、质量适中
D．液态水
E．太阳系有比较稳定的宇宙环境
F．有适宜的温度
G．适合生物呼吸的大气
H．地球处在比较安全的宇宙环境
地球的宇宙环境
地球上有生命存在
地球自身特点
B
D
F
A
G
C
E(H)
H(E)