(共40张PPT)
第一节 地球的宇宙环境
课时1 宇宙和太阳
学习目标
1
结合生活实际说出常见的天体类型和天体系统。(地理实践力)
2
结合生活实际说出太阳系的主要成员,运用资料说明地球的普通性和特殊性。(综合思维)
作为太阳系中与地球相似的行星，火星上真的存在生命吗？
2020年7月23日12时41分，我国首次火星探测任务天问一号在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，于13时17分25秒器箭分离，准确进入预定地火转移轨道。
路其漫漫，积跬致远。为实现中华民族的千年夙愿，天问一号正怀着梦想与期待，在茫茫宇宙中一往无前，奔向神秘的红色星球——火星！
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思考
一
宇宙
这世界上唯有两样东西能使我们的心灵受到震撼
一是我们头顶上灿烂的星空，
一是我们内心崇高的道德标准。 ——康德【德】
一 宇宙
1 概念：宇宙是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。
中国古代哲学说四方上下曰“宇”，古往今来曰“宙”即宇宙是无限空间和无限时间的统一。
天文学中的“宇宙”是指总星系，是人类目前所能观测到的最大物质体系。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（1）天体的分类
自然天体：星云、恒星、行星、流星体、卫星、彗星等。(恒星和星云是最基本的天体）
人造天体：人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（2）自然天体
①星云： 由气体与尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。是最基本的天体。
蟹状星云
双极星云
星云的密度小，体积和质量都很大
“上帝之眼”——处于距地球700光年远的宝瓶座，实际上，业余天文爱好者通过小型望远镜可以隐约看见它，他们称其为螺旋星云(Helix Nebula)，覆盖的天空区域大概相当于一轮满月的四分之一。
“鹰状星云”——在巨蛇座方向距离地球5500光年的发光星云M16。图像向左上方伸出的那一块区域，被形象地描述为老鹰的“头”。在被视作老鹰身体部分的星云中央的那些亮点，就是新形成的恒星。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（2）自然天体
②恒星： 由炙热气体组成；能自身发光的类球状天体；质量巨大；太阳是离地球最近的恒星。
夜晚我们所见的满天繁星，绝大多数是恒星。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（2）自然天体
③行星 在椭圆轨道上环绕恒星运行的，近似球状的天体。
土星拥有许多卫星，至目前为止所发现的卫星数已经有60多个。土星卫星中最值得注目是土卫六，它是太阳系中唯一拥有稠密大气层的卫星。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（2）自然天体
⑤彗星 在扁长轨道上绕太阳运行的一种体积庞大质量较小、呈云雾状（或带彗尾）的天体。
哈雷彗星的轨道周期为76～79年，下次过近日点时间为2061年7月28日。哈雷彗星是人类首颗有记录的周期彗星，最迟在公元前240年，或公元前466年，在中国、古巴比伦、和中世纪的欧洲都有这颗彗星出现的清楚纪录。
哈雷彗星是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星，也是人一生中唯一以裸眼可能看见两次的彗星。其它能以裸眼看见的彗星可能会更壮观和更美丽，但那些都是数千年才会出现一次的彗星。哈雷彗星上一次回归是在1986年，而下一次回归将在2061年中。
1955年苏联什克洛夫斯基赞扬：“在中国近2000年的史志记载中，毫无遗漏地记载哈雷彗星的出现”。 由于中国彗星史料丰富、连续和较精确可靠，所以在近现代的天体探索中发挥了重要作用，表现出巨大的现代科学价值。1850年欣德（J．R．Hind）曾根据中国彗星史料进行计算，发现哈雷彗星的轨道面和黄道面的交角在逐渐变化，从而对研究彗星的起源和演化作出帮助。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
（2）自然天体
⑥流星体 在行星际空间，游荡着无数的尘粒和固体块，称为流星体。
当它们临近地球时，受地球引力作用，有些进入地球大气层，与大气摩擦生 热而燃烧发光，形成流星现象（非天体）。
少数没有烧尽的残体落到地 面，叫作陨星，其中石质陨星叫陨石，铁质陨星叫陨铁（非天体）。
目前世界上保存最大的铁陨石是非洲纳米比亚的戈巴（Hoba）铁陨石，重约60吨。其次是格林兰的约角1号铁陨石，重约33吨。
我国新疆铁陨石，重约28吨，是世界第三大铁陨石。
世界上最大的石陨石是吉林陨石，以收集的样品总重为2550公斤，吉林1号陨石，重770公斤，是人类已收集的最大的石陨石块体。
一 宇宙
2 天体 宇宙中有多种多样的物质统称为天体。
如何判断物质是否为天体？
思考
一看其是否是宇宙中的物质。例如,星际物质尽管用肉眼看不见,但它是天体。
二看其是否是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。例如,月球表面的岩石是月球的一部分,不是天体。
三看其是否位于地球大气层之外。例如,宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回到地面就不是天体。
四看其是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。
常见的天体及其特征
天体 类型 形状 组成(或成员) 能否自己发光 观察到的现象
星云 云雾状 气体和尘埃,主要成分是氢 否 云雾状
恒星 球状或类球状 炽热气体 能 明亮闪烁
行星 近似 球状 如八大行星 否 明亮不闪烁,有明显的位置移动
卫星 如月球 否 圆缺变化
彗星 云雾状、 有彗尾 冰和尘埃 否 拖着扫帚状长尾
流星体 球状、块状 尘粒、固体块 否(与地球大气摩擦形成光迹) 在天空中有一道明亮的光迹
一 宇宙
3 天体系统 宇宙处在不停的运动和变化之中。天体之间相互吸引、相互绕转，构成不同级别的天体系统。
层次 组 成 其 他
可观测 宇宙 银河系和现阶段所能观测到的河外星系 目前人类所知道的最高一级的天体系统
河外 星系 银河系之外与银河系类似的天体系统 目前已观测到数百亿个
银河系 太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统 太阳与银心的距离约2.6万光年
太阳系 由太阳、行星、矮行星和卫星、小行星、彗星、行星际物质等组成 太阳是距地球最近的一颗恒星。日地距离约为1.5亿千米
地月系 地球是地月系的中心天体,月球是地球唯一的天然卫星 月球是距离地球最近的天然天体。地月距离约为38.4万千米
天体系统的级别与组成
一 宇宙
4 人类对宇宙的探索
尤里·加加林是一名苏联航天员，他是世界上第一个进入太空的人。 1961年4月12日莫斯科时间上午9时7分，加加林驾驶“东方”1号飞船从拜克努尔发射场起航，在最大高度为302公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟，于上午10时55分安全返回，降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区，完成了世界上首次载人太空飞行。
969年7月16日9时32分，装载着阿波罗11号的土星5号火箭在肯尼迪航天中心发射升空。1969年7月20日，阿姆斯特朗与奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。阿波罗11号是美国国家航空航天局的阿波罗计划中的第五次载人任务，也是全人类第一次登月任务，任务历时8天13小时18分35秒，绕行月球30周，在月表停留21小时36分20秒。阿姆斯特朗的左脚踏上了月球，并说：“这是一个人的一小步，却是人类的一大步”。
一 宇宙
4 人类对宇宙的探索
第一个想到利用火箭飞天的人是聪明的中国人——明朝的万户。
14世纪末期，明朝的士大夫万户把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝。设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。不幸火箭爆炸，万户也为此献出了生命。
二
太阳
我全身的黑暗因太阳升起而解除。
我再也不会否认 天堂和国家的壮丽景色。
——海子
太阳系“家庭会议”纪要
太阳——我是家长,我的质量占了太阳系总质量的99.86%。你们在我的引力下,都要围绕我旋转,都要听我的。你们八兄弟姐妹公转运动要同向,要和我的自转方向一致,运动要大致共面,轨道要近圆,否则我们的家庭就没有秩序。
金星——我是星光大道上的明星,我的最佳创意是“太阳从西边出来”。
火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。
地球——我是特殊又普通的,我的运动和结构与其他七兄弟姐妹有许多相同之处。
木星和土星——别看我们身形如此庞大,实际上是虚胖罢了。
天王星和海王星——天高皇帝远,我们躲在寒冷阴暗的角落里。
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思考
太阳系由哪些天体组成 有何特征
二 太阳
1 太阳系
二 太阳
1 太阳系
太阳系的中心天体是 。它为什么能成为太阳系的中心天体
提示:太阳 太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%,在其强大的引力作用下,其他天体都环绕太阳运行,故太阳是太阳系的中心天体。
水金地、火木土、天海星,近及远,绕日行。
火木相邻防燃烧,中间隔道防火墙。
二 太阳
1 太阳系
从结构分类看,地球和哪几颗行星结构特征更加相似
提示:地球和水星、金星、火星同属类地行星,结构特征更为相似。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
① 能量来源：其核心物质在高温、高压条件下，经核聚变反应产生巨大能量，并源源不断地向外辐射。
太阳与地球之间的平均距离约1.5亿千米（天文学上称为1天文单位），太阳光到达地球的时间大约为8分钟
在日地平均距离条件下，地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接受的太阳辐射通量密度，称为太阳常数。通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1367±7W/m2
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
② 影响到达地表太阳辐射强度的因素
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
② 影响到达地表太阳辐射强度的因素
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
② 影响到达地表太阳辐射强度的因素
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
③ 太阳辐射对人类的影响
a.太阳辐射能是维持地表温度，促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力。
地面不同纬度接受太阳辐射不同，地球上的热量传递主要依靠大气环流和洋流，大气环流和洋流对地理环境的形成和变化有着重要的作用。
b.太阳辐射能是我们生产、生活的主要能源。
一部分直接来自太阳能：如太阳能发电、太阳灶、太阳能干燥器加工农副产品等。
另一部分是太阳能转化的能源：煤、石油等化石燃料。
太阳是浩瀚宇宙中一颗普通的恒星，对于人类来说，却是最重要的一颗恒星，太阳的一举一动都和万物生存息息相关。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳辐射
④ 太阳辐射能的开发和利用
a 太阳辐射对农业生产的影响
一般来说，太阳辐射量越大，光照越充足，光合作用就越强，越有利于农业生产，如南疆绿洲农业发展的瓜果、棉花生产。
但是光照充足，太阳辐射强，并不意味着热量充足。比如青藏高原上雅鲁藏布江谷地农业单产较高的重要原因是太阳辐射强，光照充足。但是该地由于地势较高，空气稀薄，大气保温作用差，温度较低，热量不足，热量成为农业发展的限制性条件。
b 太阳能开发的优缺点
①优点：a.能量巨大，是人类可利用的最丰富的资源，取之不尽、用之不竭；b.分布广泛，地球上处处都有；c.清洁能源，无污染、无公害。
②缺点：a.能量密度低、利用成本高；b.受天气影响大、辐射强度的波动较大。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
① 太阳大气层结构
a 光球层
是太阳大气最低的一层，即一般用白光所观测到的太阳表面，厚度500公里左右。
b 色球层
恒星大气的一层，包围在光球层之外。色球只有在日全食的食既到生光（见日食）的短暂时刻内，观测者才能用肉眼看到太阳圆面周围的这一层非常美丽的玫瑰红色的辉光。
c 日冕层
日冕是太阳最外围大气。平时要观测日冕，需要用特别的日冕仪。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
② 太阳活动
a 黑子
太阳的光球表面有时会出现一些暗的区域，它是磁场聚集的地方，这就是太阳黑子。黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。一个中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。
在我国史书上有着丰富的黑子目视记录，仅正史上就有100多次。现在公认的世界上第一次明确的黑子记录是公元前28年我国汉朝人所观测到的。在《汉书·五行志》里是这样记载的：“成帝河平元年三月乙未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央”。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
② 太阳活动
b 耀斑
太阳耀斑是发生在太阳大气色球层局部区域的一种最剧烈的爆发现象，在短时间内释放大量能量，引起局部区域瞬时加热，向外发射各种电磁辐射，并伴随粒子辐射突然增强。
黑子和耀斑，它们都是太阳活动的重要标志，其周期约为11年。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
② 太阳活动
c 太阳风
在太阳大气的最外层——日冕层，其温度可高达100万摄氏度。在这样高的温度下，其中的质子和电子会由于日冕膨胀而向外运动，从而产生高能带电粒子流，运动速度每秒可高达900千米以上。这样高速的带电粒子流，会有一部分冲脱太阳的引力，像阵阵狂风不断“吹”向行星际空间，而被称为“太阳风”。太阳通过这一形式，平均每小时要把3000吨左右的物质抛向宇宙中。太阳风“吹”到地球一般要五六天时间。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
② 太阳活动
在图中填出太阳大气层的结构。
提示：A光球层，B色球层，C日冕层。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
③ 太阳活动的影响
a 对地球磁场的影响
太阳活动增强时，太阳大气抛出的带电粒子流，会使地球磁场受到扰动，产生“磁暴”现象。磁针不能正确的指示方向。
b 对地球电离层的影响
耀斑爆发时发射的电磁波会扰乱地球的电离层；从而导致无线电短波通讯衰减或中断。例如1989年3月发生的几十个强烈耀斑活动，引起短波通讯15次部分中断，24次全部中断。
c 极光
太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。
二 太阳
2 太阳
（1）太阳活动
③ 太阳活动的影响
d 太阳黑子与降水的相关性如下：
①降水量的年际变化与太阳黑子的相对数的年变化有相关性，二者变化周期大体为11年；
②不同地区太阳黑子与降水量相关性不完全一致；(共17张PPT)
第一节 地球的宇宙环境
课时2 地球
学习目标
3
运用有关资料分析地球上存在生命的条件和其他星球存在地外生命的可能性。(综合思维)
三
地球
三 地球
1 普通性
说明地球是太阳系的一颗普通的行星
①地球的运动特征和其他行星没有多大区别；
②地球的质量、体积等结构特征与类地行星没有多大区别。
思考
（1）公转方向、轨道形状、轨道平面有什么共同特性？
（2）小行星带位于________；地球位于________。
（3）距离地球最近的恒星？
（4）距离地球最近的星球？
（5）距离地球最近的行星？
（6）距离太阳最近的行星？
八大行星共同的运动特征是同向性、共面性、近圆性。
三 地球
1 普通性
地球的特殊性主要表现为它是一颗存在生命的天体。地球具备了哪些能让生命生存的条件？
三 地球
2 特殊性
(1)地球存在生命的外部条件。
三 地球
2 特殊性
(2)地球存在生命的自身条件。
三 地球
2 特殊性
①有适宜的温度
日地距离适中，自转周期适中（24h），地球具有适宜的温度（15℃）。地表平均气温：15℃
金星：480℃ 火星：-40℃
(2)地球存在生命的自身条件。
三 地球
2 特殊性
②适合生物呼吸的大气
具有适中的体积和质量，其引力可使气体聚集在地球周围，形成厚厚的大气层。
月球表面没有大气层，不仅生命无法呼吸，也缺少了天然的保护层，表面因陨石撞击而千疮百孔。
(2)地球存在生命的自身条件。
三 地球
2 特殊性
③地球上有液态水
原始地球体积收缩、内部放射性元素衰变，地球温度不断升高，产生水汽，冷却凝结形成降水。
三 地球
2 特殊性
分析某行星是否存在生命的思路
课堂训练
选择题
1.宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。据此完成第(1)~(2)题。
(1)下列属于天体的是( )
①与地球擦肩而过的哈雷彗星 ②中秋节的月亮 ③在俄罗斯车里雅宾斯克州坠落的陨石 ④天空中飞行的飞机
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
(2)下列概念中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—海王星
B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球
D.太阳—地球—哈雷彗星
B
C
选择题
2.与地球相比,M天体没有生命存在的根本原因是( )
①没有适合生命呼吸的大气和液态水 ②没有坚硬的地表
③距日较近,表面温度较高 ④体积和质量很小
A.①② B.③④ C.①③ D.①④
3.右图中的“蓝月亮”为科学家用计算机模拟出的宇宙中一个可以孕育生命的外星天体,据推测,它本身不发光,但该天体上光照良好。据此完成下列各题。
C
(1)“蓝月亮”应属于( )
A.行星 B.恒星 C.卫星 D.彗星
(2)与图中包含的最高一级的天体系统级别相同的是( )
A.河外星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
C
C
问题探究
美国宇航局(NASA)举行的电话会议,宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现:天文学家发现了迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler 452b。该行星位于距离地球1 400光年的天鹅座,直径比地球大60%,所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近,直径比太阳大10%、亮度高20%,年龄15亿岁。Kepler 452b到这颗恒星的距离,也与地球到太阳的距离比较相近。
结合材料探究:
(1)推测系外行星——Kepler 452b可能存在生命的外部条件有哪些。
提示:安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。
(2)推测系外行星——Kepler 452b可能存在生命的内部条件有哪些。
提示:温度适宜,供生物呼吸的大气,液态水。
(综合思维)2016年9月25日世界最大单口径射电望远镜(FAST)在贵州省黔南州平塘县克度镇绿水村“大窝凼”洼地正式建成(图1),距平塘县城约84千米。2018年FAST发现了神秘星球(图2),该星球与地球相似度高达99%,或有第二人类。
(1)FAST发现的有可能存在第二人类,与地球相似度高达99%的神秘星球,在哪些方面与地球相似
提示:外部条件:稳定的光照;安全的宇宙环境。
自身条件:①适宜的温度;②液态水的存在;③适合生命生存的大气条件。
(2)推测贵州平塘县“大窝凼”成为FAST选址的有利条件。
提示:①天然洼地,工程量小;②地质稳定;③人口、城镇稀少,无线电环境理想;④喀斯特地貌,地表水易下渗,可减少对望远镜的腐蚀。
