(共44张PPT)
第一节 地球在宇宙中
课标领航
课程标准
描述地球所处的宇宙环境,运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
学习目标
1.了解宇宙中的天体和天体系统;太阳系的八颗行星及其位置关系。
2.掌握天体系统的层次;地球上出现生命的条件。
3.分析地球是太阳系中的一颗普通行星及地外生命的存在。
知能层级突破
教材深化透析
学业水平达标
第一节
基础自主梳理
基础自主梳理
一、宇宙
1.天体
(1)定义:是指宇宙中不同形态的物质的统称。
(2)分类:按照天体的物理和化学性质可分为:星云、______、行星、_____、彗星、流星、星际物质。_____和_____是最基本天体,是构成宇宙的主要物质形态。
恒星
卫星
恒星
星云
2.天体系统
(1)形成:高速运动的相邻的天体之间相互______,以质量____的天体(公共质心)为中心,其他天体都在这个中心的引力作用下围绕这个中心______的天体“集团”。
吸引
大
绕转
(2)层次
其中:A是_____系,B是_____系,C是_____系,D是_______系;级别最高的天体系统是______,级别最低的天体系统是________。
银河
太阳
地月
河外星
总星系
地月系
思考
1.2010年10月1日18时59分57秒,搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火,19时整成功升空。未发射的“嫦娥二号”卫星是天体吗?宇宙中运行“嫦娥二号”卫星是天体吗?
【提示】 未发射“嫦娥二号”卫星不是天体;运行“嫦娥二号”卫星是天体。
二、太阳系
1.太阳系组成:由_____、八大行星及其_____、小行星、_____、流星、行星际物质组成。中心天体为____ (质量巨大,占整个太阳系的99%)。
太阳
卫星
彗星
太阳
其中,主要的行星:A _____;B _____;C _____;D _____;E ____;F _____;G ______;H ________。
2.八大行星分类:按照距日远近、_____、_____等特征,可将八大行星分为三类。
(1)类地行星:_____、金星、地球、_____。
(2)巨行星:_____、______。
(3)远日行星:________、海王星。
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
质量
体积
水星
火星
木星
土星
天王星
思考
2.结合太阳系示意图,思考以下问题。
(1)八大行星绕日公转有哪些共同特征?
(2)这些特征对地球生命存在有何意义?
【提示】 (1)八大行星绕日公转具有共面性、同向性和近圆性的特点。
(2)八大行星各行其道,互不干扰,使地球处于安全的宇宙环境之中。
三、普通而特殊的行星——地球
1.地球是太阳系中的一颗普通行星
从_____、_____、平均密度、自转与公转周期等各方面,地球没有一项是最大值或最小值,这说明地球仅仅是太阳系中一颗最普通不过的行星。
2.地球是一颗特殊的行星
地球是目前已知的宇宙中唯一有_____,特别是存在_______________的天体。
质量
体积
生物
高级智慧生物
3.地球上存在生命的条件
(1)安全的宇宙环境:太阳系中的大小行星几乎都在__________上沿各自的椭圆形轨道和相同的_____绕日运行,互不干扰。
同一轨道
方向
温度
大气
知能层级突破
宇宙的基本特征
1.宇宙的物质性:天体是宇宙中物质的存在形式,并且是多种多样。具体如下所示:
2.宇宙的运动性:由于天体间的相互吸引、相互绕转形成了多层次性的天体系统。其关系如下所示:
技巧点拨 天体和天体系统的判断方法
(1)天体的判断方法
一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了。
二看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的轨道运行。
三看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不是天体。例如,月球表面的岩石块是月球的一部分,不是天体。
判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。
(2)天体系统的判断方法
天体之间要构成天体系统,必须具备两个条件:一是相互吸引,二是相互绕转。只吸引不绕转不构成天体系统。例如,月球绕地球运动,形成地月系,而组成北斗七星各恒星之间没有相互绕转的关系,就不能形成天体系统。
(2011年南京调研)读下面“天体系统的不同级别划分示意图”,仙女座河外星系的级别与________图所示天体系统级别相同
例1
A.A B.B
C.C D.D
【解析】 本题考查了天体系统的级别和层次。图中A为总星系,B为银河系,C为太阳系,D为地月系。与河外星系同级别的是银河系。
【答案】 B
学以致用
1.“上下四方曰宇,意空间无限;往来古今为宙,喻时间无终。”宇宙,一般当做天地万物的总称。据此回答(1)~(2)题。
(1)下列有关宇宙的说法,正确的叙述是( )
A.宇宙是由各种物质组成的,宇宙物质具有一定的稳定性
B.宇宙中最基本的天体是行星和恒星,比如太阳和地球
C.太阳、地球、月球都是宇宙中的天体,既普通又特殊
D.宇宙是由各种物质组成的,这些物质统称为天体
(2)宇宙中的天体系统( )
A.由天体之间的引力关系和相互运动而形成,北斗七星也是一个天体系统
B.具有一定的层次,卫星围绕相应的恒星绕转
C.总星系是目前已知的宇宙范围的全部,半径约150亿光年
D.太阳系比银河系高一级,比总星系低一级
解析:第(1)题,宇宙中的物质处于不断的运动和变化中;组成宇宙的各种形态的物质,统称为天体;宇宙中最基本的天体为恒星和星云;地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。第(2)题,北斗七星是大熊星座的主体,不是一个天体系统;太阳系是银河系的普通成员。
答案:(1)D (2)C
地球是太阳系中一颗普通的行星,是指在太阳系八大行星中,地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动,与其他行星相比,尤其与类地行星相比,并没有什么特别的地方。
1.地球在太阳系中的位置
目前所知的八大行星,按照它们同太阳的距离,由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中我们肉眼可见的是水星、金星、火星、木星、土星。
地球——太阳系中的一颗既普通又特殊的行星
2.八大行星的结构特征比较
项目分类 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 近 高 小 小 大 少或无 无
巨行星 中 中 大 大 小 多 有
远日行星 远 低 中 中 中 少 有
技巧点拨 八大行星物理特征之间的内在联系可用下图归纳
3.八大行星的运动特征
(1)同向性:八大行星的公转方向相同。
(2)共面性:八大行星的公转轨道大致在一个平面上。
(3)近圆性:八大行星的公转轨道接近一个正圆。这三个运动特征保证了地球公转轨道的安全性,从而为地球上生命的存在创造了条件。
“地球是唯一存在生命的星球”的说法是不科学的。宇宙中和地球的内外部条件相似的星球不计其数,都有存在生命的可能,只是还未探测到而已。因此,只能说目前在太阳系的八大行星中,地球是唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。
4.地球上存在生命物质的原因——一颗特殊的行星
由于自身所具备的条件和安全的宇宙环境,地球成为太阳系中唯一有生命存在的天体。原因如下:
地球上有生命物质存在的条件 条件具备的原因
比较稳定和安全的宇宙环境 太阳没有明显变化,地球的光照条件一直比较稳定,使生命的演化得以延续;附近的大小行星各行其道,有规律地绕日公转
有适宜的温度(平均温度15℃) 日地距离适中
有液态水存在 地球内部活动,释放出水汽,温度降低形成原始海洋
有适宜生物呼吸的大气 地球的质量和体积适中
【巧学速记】 (1)地球上存在生命物质的原因,图解如下所示,更利于同学们理解记忆。
(2)歌诀法记忆地球上生命存在的自身条件
八颗行星绕日转,唯有地球有生命。
自身条件是关键,宇宙环境很安全。
日地距离正合适,温度条件相适宜。
自转周期不太长,白天增温夜晚降。
体积质量也适中,吸引保存大气层。
行星公转方向同,轨道倾角接近零。
互不干扰各自行,生命演化永不停。
下图为“公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图”。与①、②行星相比,地球具备生命存在的基本条件之一是( )
例2
A.适宜的大气厚度和大气成分
B.强烈的太阳辐射和充足的水汽
C.复杂的地形和岩石圈
D.强烈的地震和火山活动
【解析】 本题考查的是地球上存在生命物质的条件。按照地球上存在生命的条件分析,行星存在生命必须具备优越的自身条件。C、D选项与生命存在无关。火星上已经探明有水的存在,①、②行星距日距离相似,太阳辐射相似,但没有生命存在。
【答案】 A
学以致用
2.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。结合材料回答(1)~(2)题。
(1)“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
(2)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.该行星上没有水
B.该行星距离恒星太近
C.该行星温度太低
D.该行星不存在大气层
解析:银河系的主体直径是8万光年,而“水世界”类地行星距离地球仅40光年,说明该行星在银河系之中。结合题目提供的材料可知,该行星上不存在生命是由于其距离恒星太近,温度太高造成的。
答案:(1)C (2)B
教材深化透析
图标解读
1.教材图1-1-1 部分天体
该图是部分天体的形象展示,阅读该图:①要明确所谓天体就是指宇宙中以各种形式存在的物质。②明白各类天体无论是从物质的组成,还是从形态上看,都存在着较为显著的差异,这就是宇宙的统一性和多样性。③熟悉图中所列举的几种常见天体。
2.教材图1-1-2 天体系统的四个层次
该图是课本内容的图示化表达,是本要点的核心图,从图中可以分析出三层意思:①宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。四幅小图分别代表了不同级别的天体系统;逐层套合的表达方式,展示了它们之间的隶属关系。②以地球为中心,从对地月系中地球位置的描述,到太阳系中地球位置的描述,直到银河系、总星系,把地球在宇宙中的位置在不同的宇宙空间尺度上逐一展示了出来。③目前人们认识的宇宙中最高级别的天体系统是总星系,它的半径约为150亿光年。
3.教材图1-1-3 太阳系示意
该图是我们认识地球所处的宇宙环境中最为重要的一幅,通过读图,我们要掌握:①太阳系中离太阳由近到远依次是哪八大行星;说出地球的左邻右舍,明确地球在太阳系中的位置;②图中八大行星都是自西向东在近似正圆的椭圆轨道上绕太阳公转,在图上常用逆时针方向箭头表示,即八大行星绕日公转具有同向性、共面性和近圆性的特征;③除了中心天体太阳、八大行星及其卫星外,太阳系里还有介于火星和木星轨道之间的小行星,轨道扁长且反向公转的哈雷彗星等;④哈雷彗星接近太阳时会出现彗尾,彗尾背向于太阳,长短也由距离太阳的远近决定;⑤八大行星随着与太阳距离的增加,其表面平均温度是递减的。
1.教材P4探索活动 表1-1-1
本项活动旨在培养同学们分析图表的能力,通过分析比较表中数据,得出问题答案。
(1)太阳辐射是太阳系中每个行星光和热的源泉,太阳系的八大行星距太阳越近,得到的太阳辐射能越多,表面温度越高。从表中可以看出,太阳系八大行星中,从水星到海王星距离太阳越来越远,其表面温度越来越低。
(2)适宜的温度是生命物质存在的条件之一。地球表面温度为22℃,适于生物的生存和发展,这与它在太阳系中距太阳远近适中有直接关系。
活动点拨
2.教材P7读表1-1-2
分类 成员 质量 体积 密度 温度 说明
类地行星 水、金、地、火 小 小 大 高 体积、质量最大的是木星,最小的是水星;平均密度最大的是地球,最小的是土星;距太阳越近的行星,公转周期越短,平均公转速度越快;自转周期最长的是金星,最短的是木星
巨行星 木、土 大 大 小 低
远日行星 天、海 较大 较大 中 最低
3.教材P8思考
金星距太阳近,接受的太阳光热比地球多,表面平均温度比地球高。火星轨道在地球轨道以外,离太阳远,接受的太阳光热比地球少,表面平均温度比地球低。若地球处在金星或火星的位置,其表面温度就会升高或降低,将变得不再适合生物生存。
火星上是否有生命存在
适宜的温度,适合生物呼吸的大气和液态水,是生命存在的基本条件,这也是判断其他星球上有无生命物质存在的主要依据。就目前所知火星的条件而言,可以初步断定火星上不利于生命物质的存在。如下所表述:
案例研究
基本条件 结论
太阳辐射 太阳辐射强,紫外线辐射多 不利于生命的产生与发展
温度 表面温度低,即使赤道上,白天的气温也很少高过冰点,夜晚气温骤然下降到-100℃以下
大气 密度 稀薄,气压只有地球的1%
组成 主要由二氧化碳构成,还有一些惰性气体,如氩
运动 尘暴频繁,强度巨大,甚至可以笼罩整个星球
水 火星南极有冰,初步发现火星表面曾经有水存在的线索 可作为生命存在的初步证据
学业水平达标
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