恒星的一生[下学期]

第3节 恒星的一生（1课时）
教学目标：1、知道恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞。
2、了解太阳一生的演化过程。
3、了解大质量恒星的演化过程。
教学重、难点：恒星的不同发展阶段与大质量恒星的演化过程
教学过程
一、复习提问引入新课
复习提问：1、地心说、日心说分别由谁提出其核心内容分别是什么？
2、太阳系八大行星的运动特点及星云说的主要内容。
引入：太阳是一颗恒星，恒星真的能永恒吗？
科学家预言：太阳和太阳系最终将走向“死亡”。那么恒星的一生又是怎么样呢？我
们一起来学习1.3恒星的一生。
二、新课教学
1、不同发展阶段的恒星（利用课件或幻灯展示不同发展阶段的恒星，提问你认识以下这些恒星吗？在学生回答的基础上教师进一步讲解各种恒星）
红巨星：称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星。红巨星的体积很大，它的半径一般比太阳大100倍。
行星状星云：质量大于太阳质量1.4倍，外围的气体及冰粒便会以每秒数十公里的速度向外膨胀，外貌像土星的光环一样，天文学家叫行星状星云，而剩下的核心的光度会暗淡下去。
超新星：是恒星在死亡前的一次大爆发，所释放的能量，发出的亮光相当于十亿颗太阳。爆炸将星球物质以接近光速的速度，向四面八方发射。每一颗恒星一生之中最多只可能发生一次。
白矮星：是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。它的密度在1000万吨/立方米左右。白 矮星是一颗已死亡的恒星，中心的热核反 应已停止 。
中子星：质量约是太阳1.44－2倍的恒星在超新星爆炸的过程，遗留下来的核心变成一颗体积很小，质量却很大的中子星，由中子构成，密度为水的1014倍，仅1cm3的质量就有全球人类那么重，直径仅为30km。(科学家在1968年证实它的存在)
黑洞：质量比太阳大10倍以上的恒星，超新星爆炸后会形成“黑洞”。黑洞会把附近所有的物质都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不见黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一颗恒星，我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形，证明黑洞的存在
讨论：这些恒星与太阳有何不同？
讲解：红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大，亮度比太阳高。
行星状物质：质量体积比太阳大，但亮度较暗。
超新星：亮光相当于十亿颗太阳
白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质量大、密度极高。
2、恒星的演化
（1）太阳的演化
读图思考：现在的太阳处在图中的哪个发展阶段？今后将如何发展？
问：而恒星的寿命主要与哪个因素有关呢？
讲解：决定恒星寿命的因素只有一个——质量！
质量愈大，寿命愈短！15倍太阳质量　 1千万年
1倍太阳质量 1百亿年
0.2倍太阳质量 1万亿年
太阳可活一百亿年，而天狼星的寿命却只有几百万年。按比例来看，如果太阳可活七十岁，天狼星只能活三天！
过渡：而太阳的命运又将如何呢？
讲解：太阳的一生大致是100亿年。
大约在50亿年以前，一团十分巨大又十分稀薄的气体云，在自己的重力作用下收缩着。它开头收缩得很快，后来由于内部发热，收缩慢了下来，直到形成一批高热、密头的气体大团块，这些就是“原恒星”，其中一个就是我们的太阳. 太阳进一步收缩，内部温度更高，引发了“热核反应”，于是停止收缩，进入“成年”时期。就是我们现在看到的太阳了。
大约再过50亿年，太阳核心部分的“燃料”用光后，就会猛地又收缩一下。这一来，温度再次猛增，使外层原来没有烧过的“燃料”也“烧”起来了。此时，太阳会猛烈地膨胀,成为一颗“红巨星”。太阳会胀得很大,太阳能把水星和金星都“吞掉”。地球轨道恰好在这个胀大了的太阳表面的位置。这时的地球即使不被炽热的太阳“吞掉”,也会被烤得熔为一团熔岩.但与此同时,也会有其他小行星变得适合人类居住,也许那就是人类未来的避难处。
“红巨星”阶段大约有10亿年。然后，一切可“烧”的“燃料”都用完了,红巨星开始再次收缩,越变越小,大约只有现在的体积的十万分之一,才稳定下来。尽管表面温度可以高达1万度,但表面积变小了，发出的热量会大大减少,这时,太阳就进入了“老年期”,成为“白矮星”一样的天体，表面温度高、体积小、密度很大（每1cm3物质有10吨重）。由于没有内部能源,所以这个“老年期”并不能永远维持下去,而是逐渐冷却，最后成为一个黑暗无比的“暗矮星”。
归纳:
50亿年 10亿年
太阳 红巨星 白矮星 暗矮星
说明：质量＜太阳质量的1.44倍的小质量恒星与太阳的发展阶段相同
思考：了解了太阳一生的演化之后，你对宇宙有了什么新认识。
(参考答案：宇宙也像恒星一样，也有诞生，成长，死亡的时候。)
（2）大质量恒星的演化
思考：是否所有的恒星都跟太阳一样最后变成白矮星和暗矮星呢？读图回答。
归纳：大质量恒星的演化
中子星（或叫脉冲星）（1.44~2m日的恒星的演化）
大质量恒星 超红巨星 超新星
（比太阳质量的1.44倍大的恒星） 黑洞(由大于太阳质量2倍的恒星演化而来)
讨论:根据图1-15,说一说恒星衰老和消亡的过程和太阳有什么不同
说明:1、恒星在生命的最后时刻，都会不断的向四周抛出物质。这些物质自由地在太空中扩散，最后将渐渐形成孕育新一轮恒星的星云。
2、恒星的质量决定恒星的亮度、表面温度、寿命和消亡方式。
三、新课巩固：P11练习1、2
四、谈谈你的收获：
五、作业：见作业本
说明：本教案教学过程内容中黑体字为板书内容
参考资料：
哈勃拍到超新星爆照片
http://tech./a/20051205/000096.htm 2005年 12月 05日 09:50 　 华商网-重庆时报
美国哈勃太空望远镜拍摄到了迄今最清晰的有关金牛星座的一个超新星爆炸云团的照片。
点击此处查看全部科技图片 ( http: / / tech. / photo" \t "_blank )
美国哈勃太空望远镜拍摄到了迄今最清晰的有关金牛星座的一个超新星爆炸云团的照片。
根据哈勃信息中心近日公布的照片，图像呈不规则的圆形，中间区域为蓝色，其次是绿色，外围是红色。专家解释说，爆炸中甩出来的物质成分可以通过这些颜色辨别出来，如绿色代表硫等。
哈勃信息中心说，此次拍摄到的超新星爆炸云团大约6光年大小，距离地球6500光年。