1.1
地球的宇宙环境
鲁教版(2019)必修一
结合视频思考:
1.地球以外存在文明吗?
2.如果有外星人想要拜访我们,我们应该如何向他介绍地球?
3.如果有外星文明,那里的环境应该是什么样的?
视频来源:抖音(咣当地球视频)
1.1 运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。
内容提要
茫茫宇宙,浩瀚无;亿万星辰,交相辉映。它们之间存在怎样的关联?地球为什么会有生命存在?地球以外还有适宜人类的居所吗?炽热太阳,灿烂辉煌;万物生长,依赖阳光。太阳为什么会发光?地球为什么没有被灼伤?本节中,我们将要了解到:
1.认识地球所处的宇宙环境,了解各式各样的天体,以及判断宇宙中的物质是否属于天体;
2.地球作为行星的普通特征,以及地球具备生命存在的条件;
3.太阳大气的基本结构,以及太阳辐射、太阳活动对地球的影响;
宇宙与天体
01
太阳和太阳系
02
地球与生命
03
目录
CONTANTS
01
宇宙与天体
宇宙和天体的概念
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。宇宙中有多种多样的物质,包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等,这些物质统称为天体
夜晚我们所见的满天繁星,绝大多数是恒星
鹰状星云
距地球7000光年
蜘蛛星云
距地球1000光年
星云:
由气体和尘埃物质组成的云雾状天体
太阳
太阳系的中心天体
距地球1.5亿千米
直径约为地球的109倍
质量约为地球的33万倍
北极星
指向正北方
距地球434光年
直径约为太阳的45倍
质量约为太阳的6倍
恒星:由炽热气体组成,质量庞大,自身能发出光和热
地球
我们生活的星球
围绕太阳公转
主要由固体物质组成
木星
太阳系最大的行星
主要气态物质组成
直径约为地球的11倍
行星:自身不发光,沿着固定椭圆轨道围绕恒星运动的球状天体,行星靠反射恒星的光而发光
流星体是运行于星际空间的大大小小的尘粒进而固块。
流星是流星体进入地球,与大气层摩擦生热而燃烧发光的现象。
大多数流星体坠入地球前即燃烧殆尽,少数残体落到地面被称为陨星,石质的陨星被称为陨石,铁质的陨星被称为陨铁
流星体
流星现象
陨石、陨铁
宇宙空间
大气上界
大气层
地面
除此以外,还有围绕行星公转的卫星,以及围绕太阳公转的彗星。
彗星是一种冰物质天体,靠近太阳时,慧核中的冰物质升华,形成云雾状的慧发,慧发中的气体和尘埃背向太阳形成扫帚状慧尾。最著名的彗星为哈雷彗星,公转周期为76年
△慧尾始终背向太阳
人类发射成功的探测器、空间站、实验卫星属于人造天体。
材料一 天体(Astronomical object),又称为星体,指太空中的物体,更广泛的解释就是宇宙中的所有个体。天体的集聚,从而形成了各种天文状态的研究对象。天体,是对宇宙空间物质的真实存在而言的,也是各种星体和星际物质的通称。人类发射并在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、空间实验室、月球探测器、行星探测器等则被称为人造天体。
【问题1】
下列属于天体的是?
①地球 ②河外星系 ③天空中的白云
④星际空间的气体和尘埃 ③地球上的陨石 ④流星体
⑥准备发射的人造卫星 ⑦在太空运行的“天宫一号”
【问题2】
结合所学,讨论如何判断某一物质是否属于天体?(笔记)
探究一:宇宙和天体
①处于地球大气层之外(一看空间位置)
②须是宇宙间的物质(二看物质形态)
③非附属于天体的一部分(三看运转轨道)
探究二 天体系统
材料二 地球、太阳和月球是宇宙中最常见的三个天体,它们之间有着密不可分的关系。地球和月球之间有着引力作用,这个引力使得月球绕着地球公转。月球绕着地球公转一周需要27.3天。这个公转的速度是每小时约3,700公里。月球的公转速度决定了月相的变化。同时,地球和太阳之间也有着引力作用,这个引力使得地球绕着太阳公转。地球绕着太阳公转一周约需要365.24天。这个公转的速度是每小时约107,000公里。地球的公转速度决定了一年的长度。
【问题3】
地球和它的卫星月球是什么关系?地球和太阳是什么关系?
天体和天体之间具有什么关系?
地 月 系
太阳系
银 河 系
直径约2光年
直径约10万光年
太阳系围绕银河系公转的速度约为每秒250千米,公转一周大约需要2.5亿年
除银河系外,宇宙中还有各种与银河系类似的星系,我们称之为河外星系
据天文专家推测,40亿年后银河系将会与河外星系仙女座星系相撞
银河系和数以亿计的河外星系合起来成为可观测宇宙。目前天文望远镜已探测的宇宙范围为137亿光年,2016年科学家推测可观测宇宙直径可达926亿①光年甚至更大。
①Paul Halpern and Nick Tomasello. Size of the Observable Universe[J]. Advances in Astrophysics, Vol. 1, No. 3, November 2016
(1mpc=326.1万光年)
探究二 天体系统
材料二 地球、太阳和月球是宇宙中最常见的三个天体,它们之间有着密不可分的关系。地球和月球之间有着引力作用,这个引力使得月球绕着地球公转。月球绕着地球公转一周需要27.3天。这个公转的速度是每小时约3,700公里。月球的公转速度决定了月相的变化。同时,地球和太阳之间也有着引力作用,这个引力使得地球绕着太阳公转。地球绕着太阳公转一周约需要365.24天。这个公转的速度是每小时约107,000公里。地球的公转速度决定了一年的长度。
【问题3】
地球和它的卫星月球是什么关系?地球和太阳是什么关系?
天体和天体之间具有什么关系?
地球与绕其公转的月球形成地月系;
太阳、地球以及其他围绕太阳公转的行星等,共同组成太阳系。
天体和天体之间相互吸引,相互绕转,就会形成不同级别的天体系统。
最低一级的天体系统是地月系,其次是太阳系,再次是银河系和河外星系。最高一级则是可观测宇宙。
可观测宇宙
银河系
太阳系
天体系统的隶属关系
地月系
【作业】
1.请在作业本上向外星朋友描述地球所处的宇宙位置
(可以写一段文字)(也可以画一个示意图)
2.请在作业本上完成下列组合
河外
星系
其他
恒星系
其他行星系
可观测宇宙
137亿光年
月球
地球
概念
天体系统
天体
宇
宙
小 结
自然天体
人造天体
最基本的天体
主要天体
天体的判断
我国对宇宙空间的探索与利用
资料来源:CNSA(国家航天局)
东方红
一号
(1970)
第一颗
人造卫星
神舟
五号
(2003)
第一次
载人
杨利伟
神舟
七号
(2008)
第一次
太空行走
翟志刚
神舟
九号
(2012)
第一位
女航天员
刘洋
墨子号
(2016)
世界
第一颗
量子卫星
FAST
(2016)
世界最大
单口径球面
射电望远镜
嫦娥
四号
(2019)
人类首次
月球背面
勘测
天问
一号
(2021)
世界第三
成功
登陆火星
羲和号
(2021)
太阳
探测
神舟
十三号
(2021)
进驻
空间站
神舟
十五号
(2022.11)
空间站
完成建设
北斗
三号
(2020)
北斗导航
世界第三
全球导航
02
太阳和太阳系
视频来源:公众号(匠心地理)
观看视频并指出太阳的基本特征(中心温度、组成元素、能量来源、形成时间)
阅读课本P6-8,思考并和小组同学讨论:
2.太阳以哪两种方式影响地球?它们分别是如何对地球产生影响的?
探究一 太阳和太阳大气结构
阅读课本7-8页,结合图1-1-12,回答问题
【问题1】
分别写出A、B、C所代表的太阳大气层的名称,并对应写出各分层的太阳活动,及其对地球和人类的影响:
①太阳大气层的结构:
A: B: C: ;
②太阳活动主要类型:
A层的 ,B层的 ,其周期约为 年,它们都是太阳活动的重要标志。
光球层
色球层
日冕层
黑子
耀斑
11
色球层
光球层
肉眼可见
日冕层
日冕层
太阳活动
太
阳
黑
子
日冕物质抛射
太阳风
太
阳
耀斑
探究二 太阳对地球的影响
阅读课本7-8页,结合图1-1-12,回答问题
【问题2】
简述太阳活动对地球的影响
①扰动地球的 ,影响无线电短波通信。
②扰乱 ,产生“磁暴”现象,影响指南针指示方向准确性,使信鸽迷路等。
③太阳大气抛出的高能带电粒子冲进两极地区的高空大气,产生“ ”现象。
④许多自然灾害的发生与太阳活动有关,如地震、水旱灾害等。
电离层
地球磁场
极光
阅读课本P8页,结合图1-1-15,完成下列问题
1.比较太阳黑子相对数与三个地区降水量关系的差异。归纳太阳活动对气候的影响。
12测站 ;
22测站 ;
36测站 ;
太阳活动对气候的影响:
活动 影响太阳辐射的因素
正相关
负相关
先负相关,后正相关
太阳活动对气候具有一定的影响。
阅读课本P6-7页,完成下列问题
【问题3】
1.简述太阳辐射的能量来源;
2.举例说明太阳辐射对地球和人类的影响。
为地表提供光能和热能(光热资源);
维持地表温度,为生物繁衍生长、大气和水体运动提供能量;
间接形成煤炭和石油等化石能源;
作为新能源,被广泛用于生产生活。
水循环:地球上各种形态的水,在太阳辐射、地球引力等的作用下,通过水的蒸发、水汽输送、凝结降落、下渗和径流等环节,不断发生的周而复始的运动过程。
大气运动:太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度间的热量差异,引起大气运动。
煤炭与石油:煤炭和石油均是石化能源,它们是通过地质历史时期的生物吸收的太阳辐射的能量,将碳元素从大气中分离出来,存储在体内,然后在长时间的埋藏经过复杂的化学反应后形成的。目前地球上大部分的能源还是来源于化石能源,因此大量的碳元素又重新被释放到了大气中。
塔式光热电站:光热电站根据太阳能光热发电原理采用“光-热-电”的发电方式,成千上万的定日镜把太阳光反射到位于太阳塔顶的吸热器表面,形成800℃以上的高温。通过传热介质产生500℃以上的蒸汽,推动蒸汽轮机发电。
核聚变
阅读课本P7页,结合图1-1-11,完成下列问题
1.说明该地太阳辐射强度在一天中的变化特征。
2.比较前后两天太阳辐射强度的差异,分析可能的原因。
3.(笔记)讨论并归纳影响太阳辐射的因素有哪些?
活动 影响太阳辐射的因素
1.答:自日出后逐渐增强,正午最大,此后逐渐减小
2.答:第二天太阳辐射强度比第一天小;
原因:可能是云层较厚等天气原因。
阅读课本P7页,结合图1-1-11,完成下列问题
3.(笔记)讨论并归纳影响太阳辐射的因素有哪些?
纬度:太阳辐射由低纬向高纬递减(赤道附近长夏无冬,高纬地区长冬无夏)
昼长:昼长越长,太阳辐射越多(夏季北方比南方更热)
地势:地势越高,太阳辐射越强
(同纬度下青藏高原是我国太阳能最丰富地区,而长江中下游平原则不是)
天气:晴天太阳辐射强(同一季节同一地区晴天白天的气温普遍高于阴雨天)
太阳系
太
阳
水
星
金
星
地
球
火
星
木星
土星
天王星
海王星
类地行星
巨行星
远日行星
小行星带
概念
天体系统
天体
宇
宙
小 结
自然天体
人造天体
最基本的天体
主要天体
天体的判断
太阳
对地球影响
分布特征
影响因素
黑子和耀斑
周期
对地球影响
太阳对地球的影响
太阳活动
太阳辐射
太阳系
03
地球与生命
探究一 地球的普通性
观察右边两幅图,并阅读课本P8-9页,完成问题
【问题1】
1.结合图示材料与教材相关内容,指出地球作为太阳系中一颗普通行星,与其他七大行星共同具备的运动特征。(△笔记:地球的普通性)
轨道近似圆形(近圆性)
轨道面几乎在同一平面(共面性)
公转方向均为自西向东(同向性)
探究二 地球的特殊性
观察下图或阅读课本P8-9页,完成问题
【问题2】
1.结合图示材料与教材相关内容,指出地球具备生命的外部条件
月球正面(朝向地球) 月球背面(背向地球)
水星:
八大行星之一,四颗类地行星之一。赤道半径2439.7千米(地球赤道半径6378千米),天文学家推测水星原本的质量是我们观测到质量的大约2.25倍,但在早期太阳系的历史中的某个时间,一个天体撞掉了水星的1/6,使水星的地壳和地幔失去了。
①大小行星各行其道,互不干扰,使地球处于安全的宇宙环境
观察下图或阅读课本P8-9页,完成问题
【问题2】
1.结合图示材料与教材相关内容,指出地球具备生命的外部条件
②稳定的太阳光照
按照目前的状态,太阳还能够继续稳定发光发热50亿年,很长一段时间内,地球能够接受到稳定的太阳光照
结合材料,回答问题
材料一 作为驻有各种生命的理想场所,地球一个最重要的特点就是其所处的位置,即与太阳的距离。与太阳最合适的距离是定义“宜居带”的基础,在该地带可能会有与地球相似的行星存在。宜居带中的行星接受恒星所辐射的热量即不会少得使水结冰,也不会多得使水沸腾,刚好维持一个液态的海洋。
【问题2】
2.宜居带为什么是生命的理想场所?
与太阳的距离适中,使地球具有适宜的温度,水能以液态形式存在。
结合材料,回答问题
材料二 大气层是受到重力的影响,而围绕着星球的一层混合气体。拿地球来说,地球上浓厚的大气层就是包围着地球,处于地球的最外层,将地球上的海洋和陆地紧密包围起来,就好像是一层保护膜一般,保护着地球上的生命,也维持着地球上生命的稳定演化。太空中有着各式各样的太空辐射,但是大气层却可以帮助我们抵御这些辐射,让地球处于一个稳定的环境之中,也避免了如月球一般遭受小天体的撞击。此外,大气层也维持着地球表面的温度稳定,相比之下,与地球大致处于相同空间的月球则是“水深火热”(白天月面温度高达150℃,晚上则可能降至-180℃)。同时,漫长的演化使地球大气层的主要成分以氮、氧为主,从而适合生物的呼吸和生存。
【问题2】
2.大气层对地球生命的存在起哪些作用?
①形成以氮、氧为主的适合生物呼吸的大气
②避免地球遭受过多紫外线等宇宙辐射,减少小天体对地球的撞击
③使地表昼夜温差不至于过大,有利于生命活动
①大小行星各行其道,互不干扰,使地球处于安全的宇宙环境;
②稳定的太阳光照;
③日地距离适中,地球自转和公转周期适中,地球具有适宜的温度,且地表温度的日变化和季节变化幅度不大;
④地球质量适中,具有一定厚度的大气,且适合生物呼吸;
⑤适宜的温度,使水能以液态形式存在。
归纳 地球存在生命的条件(△笔记)
外部
条件
内部(自身)条件
概念
天体系统
天体
宇
宙
小 结
自然天体
人造天体
最基本的天体
主要天体
天体的判断
太阳
对地球影响
分布特征
影响因素
黑子和耀斑
周期
对地球影响
太阳对地球的影响
太阳活动
太阳辐射
太阳系
地球
普通性
存在生命条件
特殊性
外部
条件
内部(自身)条件
典例训练
(2021·北京学考)2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭在海南文昌成功发射顺利将探月工程嫦娥五号探测器送入预定轨道。据此完成下面小题。
1.嫦娥五号探测器所处的天体系统中,级别最低的是( )
A.可观测宇宙 B.银河系 C.太阳系 D.地月系
2.最可能扰动嫦娥五号探测器与地面通信的是( )
A.太阳活动 B.太阳辐射 C.热力环流 D.海水运动
D
A
1.嫦娥五号探测器绕月运行,处于地月系,嫦娥五号探测器所处的天体系统中,级别最低的是地月系,D正确。嫦娥五号探测器也处于太阳系、银河系和可观测宇宙,但是其级别较高,ABC错误,故选D。
2.太阳活动会影响无线电短波通讯,扰动嫦娥五号探测器与地面通信,A正确;太阳辐射、热力环流和海水运动对通讯的影响不大,BCD错误,故选A。
(2022·福建学考)太阳活动爆发被人们形象地称为“太阳发脾气”,人们也一直在研究“太阳发脾气”对地球产生的影响。据此完成下面小题。
3.太阳色球表面忽然出现大而亮的斑块该太阳活动现象是( )
A.黑子 B.耀斑 C.日珥 D.日冕物质抛射
4.“太阳发脾气”时对球产生的影响较常见的是( )
A.电子设备损坏 B.有线固定电话信号中断
C.动物大量死亡 D.全球各地产生极光
B
3.太阳光球表面出现的一些深暗色的斑点是太阳黑子,A错误;太阳色球表面出现的大而亮的斑点是太阳耀斑,B正确;日珥是在太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌,C错误;日冕抛射物质是飞向宇宙空间的带电粒子,形成太阳风,D错误;故选B。
4.根据材料可知,太阳活动爆发被人们形象地称为“太阳发脾气”。因此太阳活动对地球的影响包括:扰动电离层,干扰无线电短波通信,不会对有线电话通话造成影响,但会造成一些电子设备损坏,A正确,B错误;扰动地球磁场,产生“磁暴”现象,造成一些动物迷失方向,但不会造成大量动物死亡,C错误;在两极地区夜空产生“极光”现象,并不是全球各地都会出现极光,D错误;故选A。
A
(2022秋·云南学考)昆明市某中学地理兴趣小组绘制了一幅“太阳系中八颗行星的位置示意图”(下图)。完成下面小题。
5.图中表现出地球存在生命物质的条件是( )
A.地球是八大行星之一 B.各行星在同一平面上绕日运动
C.地球的体积和质量与木星相近 D.地球与太阳的距离适中
6.地球上生命活动的能量来源是( )
A.太阳辐射 B.太阳活动 C.地热能 D.重力势能
D
5.地球与太阳的距离适中,会导致地球上的温度适宜,适宜的温度是产生生命的重要条件,D正确。
6.太阳对地球的有利影响主要体现在太阳辐射直接为地表提供光能和热能,维持地表温度,为生物繁衍生长、大气和水体运动提供了能量,太阳辐射为为地表提供光能和热能,维持地表温度,为地球上生命活动提供能量来源,A正确。
A
活动:主题辩论
正方 VS 反方
人类一直在努力寻找外星生命的证据和信号,假如有一天,我们真的发现了外星生命或文明,我们要不要与他们接触呢?以史蒂芬·霍金为代表的一些科学家表示,如果与外星人进行接触,人类可能会面临着病菌传播、文化冲突、资源和领土争夺等问题。也有一些科学家研究后表示,和平的与外星人接触,这样可以帮助增强人类的知识,或许可以解决目前困扰全球的饥饿、贫困和疾病等问题。那么,与外星人接触到底是利大于弊还是弊大于利呢?请大家认真思考后发表你的观点。
与外星文明接触
利大于弊
与外星文明接触
弊大于利
谢谢观看!!
请及时总结,并完成练习!