地球的宇宙環(huán)境 高一上學(xué)期地理湘教版（2019）必修一

——1.1地球的宇宙環(huán)境

第一章宇宙中的地球

課標(biāo)要求：描述地球所處的宇宙環(huán)境，運(yùn)用資料說(shuō)明地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星。（若有新課標(biāo)請(qǐng)?zhí)鎿Q）返回目錄主要內(nèi)容一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)二、多層次的天體系統(tǒng)（一）銀河系和河外星系（二）太陽(yáng)系和地月系三、特殊行星—地球一、人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)

2016年9月，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡在貴州平塘的喀斯特洼坑中落成啟用。它擁有30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大的接收面積，是目前世界最大單口徑、最為靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。該望遠(yuǎn)鏡成功運(yùn)行后，其超強(qiáng)的靈敏度顯著提高了人類(lèi)探索宇宙的能力。

1.可觀測(cè)宇宙的半徑約多少光年，折合多少千米？

2.日地平均距離約1.5億千米。算一算，太陽(yáng)光到達(dá)地球約需多少時(shí)間？可觀測(cè)宇宙的半徑約為日地平均距離的多少倍？

現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為，宇宙是所有時(shí)間、空間和物質(zhì)的總和，是我們這個(gè)物質(zhì)世界的整體。天文學(xué)家把人類(lèi)已經(jīng)觀測(cè)到的有限宇宙，叫作“可觀測(cè)宇宙”或“已知宇宙”，其半徑約137億光年。光年是天文學(xué)中的距離單位，即光在真空中一年所傳播的距離。在真空中，光速約3×105

千米／秒，所以1光年約等于9.4605×1012

千米。

算一算1.約12.96×1022千米

2.約8分鐘；約8.64×1014倍,即8.64百萬(wàn)億倍閱讀二、多層次的天體系統(tǒng)（一）銀河系和河外星系早期我國(guó)拍攝的與宇宙相關(guān)的電影有《牛郎織女》，電影里講述的是在我國(guó)民間流傳的牛郎、織女每年七夕在鵲橋相會(huì)的神話故事。古人把鵲橋跨過(guò)的銀河叫作天河。牛郎、織女星又在銀河的什么位置？銀河在宇宙中到底是什么樣子？返回目錄銀河系里牛郎星和織女星的位置牛郎是天鷹座α星，織女是天琴座α星，牛郎星和織女星.它們之間的距離十分遙遠(yuǎn)，是16.4光年。請(qǐng)同學(xué)們從不同角度觀察銀河系，并描述銀河系

的特點(diǎn)？仰視俯視側(cè)視觀察返回目錄觀看視頻：銀河系腳本動(dòng)畫(huà)

返回目錄小結(jié)：銀河系結(jié)構(gòu)圖

銀河系是由1000多億顆恒星等組成的天體系統(tǒng)，銀河系中所有的恒星都環(huán)繞共同的中心—銀心旋轉(zhuǎn)。銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個(gè)扁球狀的空間范圍內(nèi)，其中間突出的部分叫“核球”，中間最厚的部分約為1.2萬(wàn)光年。四周叫“銀盤(pán)”，直徑約10萬(wàn)光年。在銀盤(pán)的外面恒星少，密度小，被稱(chēng)為“銀暈”，直徑為7萬(wàn)光年。球狀星團(tuán)在星系中很常見(jiàn)，在銀河系中大約有150個(gè)，被發(fā)現(xiàn)的球狀星團(tuán)多在星系的星系暈之中。銀河系由兩條主旋臂和兩條次級(jí)旋臂組成，旋臂相距4500光年。太陽(yáng)位于銀河一個(gè)支臂獵戶臂上，至銀河中心的距離大約是2.6萬(wàn)光年，繞銀心旋轉(zhuǎn)一周約需要2.5億年。閱讀

視頻：河外星系腳本動(dòng)畫(huà)

小結(jié)：

銀河系與河外星系主要由恒星和星云等天體組成。迄今為止，人類(lèi)觀測(cè)到的河外星系有數(shù)百億個(gè)，直徑從幾千光年到幾十萬(wàn)光年不等。返回目錄

《流浪地球》的電影，展現(xiàn)的是在不遠(yuǎn)的將來(lái)，太陽(yáng)急速衰老膨脹，地球面臨被吞沒(méi)的滅頂之災(zāi)。為拯救地球，人類(lèi)將逃離太陽(yáng)系尋找新的家園，地球和人類(lèi)就此踏上預(yù)計(jì)長(zhǎng)達(dá)2500年的宇宙流浪之旅。盡管是科幻電影，但還是讓我們牢記自己生活的美好家園—地球及孕育地球的太陽(yáng)系。返回目錄（二）太陽(yáng)系和地月系

返回目錄小行星彗星矮行星行星恒星衛(wèi)星根據(jù)下圖說(shuō)出太陽(yáng)系是由哪些類(lèi)型的天體組成的？讀圖太陽(yáng)系中太陽(yáng)的質(zhì)量很大，約占整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的99.86%。太陽(yáng)目前比較穩(wěn)定。

大部分彗星都不停地圍繞太陽(yáng)沿著很扁長(zhǎng)的軌道運(yùn)行。彗星的彗核是由冰物質(zhì)組成，當(dāng)彗星漸漸靠近太陽(yáng)時(shí)，表面開(kāi)始受熱而汽化，塵埃和揮發(fā)物質(zhì)在太陽(yáng)風(fēng)的吹拂和光的壓力下，拖出一條明亮的大尾巴來(lái)，叫做彗尾。離太陽(yáng)越近，彗尾越長(zhǎng)，彗尾總是指向背著太陽(yáng)的一面。彗星

哈雷彗星的周期為76年，是由一位叫哈雷的英國(guó)天文學(xué)家第一次算出的，因此叫哈雷彗星。為了紀(jì)念哈雷彗星的回歸，1986年4月11日，我國(guó)原郵電部發(fā)行了一套《1985-1986哈雷彗星回歸》特種郵票。閱讀小行星是一大批質(zhì)量小得多、環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的天體，其運(yùn)行軌道基本位于火星軌道和木星軌道之間。受木星、火星和地球引力的影響，小行星有時(shí)會(huì)運(yùn)行到地球和火星之間，甚至?xí)瓣J入”地球的大氣層，與大氣摩擦而持續(xù)燃燒，其殘骸降落到地球表面，便是隕星。許多證據(jù)表明，大約6600萬(wàn)年以前，一顆小行星撞擊了地球，使地球環(huán)境發(fā)生了巨大變化，這可能是恐龍時(shí)代結(jié)束的重要原因。閱讀

太陽(yáng)系八大行星基本數(shù)據(jù)表

根據(jù)太陽(yáng)系八大行星基本數(shù)據(jù)，試將八大行星進(jìn)行分類(lèi)，并說(shuō)明分類(lèi)的理由？

返回目錄名稱(chēng)與太陽(yáng)的距離/（×106千米）赤道半徑/千米質(zhì)量1體積1（平均密度/克／厘米3自轉(zhuǎn)周期） /天公轉(zhuǎn)周期/年表面溫度/K已知衛(wèi)星數(shù)2/個(gè)水 星57.902439.700.060.065.4358.790.244400金 星108.206051.800.820.865.24243.690.627370地 球149.606378.141.001.005.511.001.002881火 星227.903396.200.110.153.931.031.882102木 星778.5771492.00317.831321.331.330.4211.86112~16579土 星1433.5360268.0095.16763.590.690.4529.4684~13462天王星2872.4625559.0014.5463.081.270.7284.0153~7627海王星4495.0624764.0017.1557.741.640.67164.7955~7214分析思考熱力學(xué)溫度K與人們慣用的攝氏溫度t的關(guān)系是:K=273.15+t(℃)。

太陽(yáng)系八大行星除了三分法，還可以怎樣劃分？返回目錄讀圖思考

太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)圖根據(jù)太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)出八大行星運(yùn)動(dòng)具有哪些特征？返回目錄彗星小行星帶月球木星土星天王星太陽(yáng)海王星水星金星 地球火星觀察思考

返回目錄彗星小行星帶月球木星土星天王星太陽(yáng)海王星水星金星 地球火星小結(jié)：八大行星運(yùn)動(dòng)特征近圓性共面性同向性

假如像《流浪地球》電影里所說(shuō)，當(dāng)太陽(yáng)開(kāi)始衰老時(shí)，地球的流浪之旅也要開(kāi)始了，月球—我們親密的伙伴也許將不再與我們同行。返回目錄地月系

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地月系解體后，我們熟悉的哪些現(xiàn)象會(huì)消失？月相變化思考潮汐月食月相等

返回目錄視頻：月相變化腳本動(dòng)畫(huà)

嘗試運(yùn)用大括號(hào)來(lái)表達(dá)天體系統(tǒng)的層次返回目錄小結(jié)：多層次的天體系統(tǒng)思考銀河系太陽(yáng)系地月系板書(shū)小結(jié)：

返回目錄宇宙太陽(yáng)系河外星系銀河系其它恒星系地月系其它行星系

《流浪地球》電影中提到，地球和人類(lèi)將踏上預(yù)計(jì)長(zhǎng)達(dá)2500年的宇宙流浪之旅。我們的目標(biāo)是距離我們最近的恒星—比鄰星。當(dāng)我們進(jìn)入到比鄰星恒星系統(tǒng)后，地球表面還能適合人類(lèi)生存嗎？返回目錄地球成為太陽(yáng)系中唯一具有生命的行星，其適合生命生存的條件有哪些？是如何形成的？思考三、特殊的行星-地球

太陽(yáng)能源來(lái)自于它直徑不到50萬(wàn)千米的核心部分。在高溫、高壓條件下，產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，在這個(gè)核聚變過(guò)程中，太陽(yáng)要損耗一些質(zhì)量而釋放出大量的能。太陽(yáng)每秒鐘由于核聚變而損耗的質(zhì)量大約為400萬(wàn)噸。按照這樣的消耗速度，太陽(yáng)在50億年的漫長(zhǎng)時(shí)間中，只消耗了0.03%的質(zhì)量。太陽(yáng)正值壯年，太陽(yáng)輻射能穩(wěn)定。為地球提供著穩(wěn)定的光和熱。返回目錄讀一讀各行其道，互不干擾—安全的宇宙環(huán)境返回目錄彗星小行星帶月球木星土星天王星太陽(yáng)海王星水星金星 地球火星八大行星運(yùn)動(dòng)特征：近圓性共面性同向性返回目錄名稱(chēng)與太陽(yáng)的距離/（×106千米）赤道半徑/千米質(zhì)量1體積1（平均密度/克／厘米3自轉(zhuǎn)周期） /天公轉(zhuǎn)周期/年表面溫度/K已知衛(wèi)星數(shù)2/個(gè)水 星57.902439.700.060.065.4358.790.244400金 星108.206051.800.820.865.24243.690.627370地 球149.606378.141.001.005.511.001.002881火 星227.903396.200.113.931.031.882102木 星778.5771492.00317.831321.331.330.4211.86112~16579土 星1433.5360268.0095.16763.590.690.4529.4684~13462天王星2872.4625559.0014.5463.081.270.7284.0153~7627海王星4495.0624764.0017.1557.741.640.67164.7955~7214小結(jié)：地球與太陽(yáng)的距離約為1.5億千米，距離適中，且自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，地球表面均勻吸收太陽(yáng)輻射，平均溫度保持在15℃（288K）左右，有利于液態(tài)水的存在和生命的發(fā)生、發(fā)展。閱讀下面的資料，說(shuō)明地球具有生命存在的自身?xiàng)l

件有哪些？熱力學(xué)溫度K與人們慣用的攝氏溫度t的關(guān)系是:K=273.15+t(℃)。思考返回目錄名稱(chēng)與太陽(yáng)的距離/（×106千米）赤道半徑/千米質(zhì)量1體積1（平均密度/克／厘米3自轉(zhuǎn)周期） /天公轉(zhuǎn)周期/年表面溫度/K已知衛(wèi)星數(shù)2/個(gè)水 星57.902439.700.060.065.4358.790.244400金 星108.206051.800.820.865.24243.690.627370地 球149.606378.141.001.005.511.001.002881火 星227.903396.200.113.931.031.882102木 星778.5771492.00317.831321.331.330.4211.86112~16579土 星1433.5360268.0095.16763.590.690.4529.4684~13462天王星2872.4625559.0014.5463.081.270.7284.0153~7627海王星4495.0624764.0017.1557.741.640.67164.7955~7214閱讀下面的資料，說(shuō)明地球具有生命存在的自身?xiàng)l

件有哪些？小結(jié)：地球具有適中的體積和質(zhì)量，其引力可以大量的氣體聚集在地球周?chē)?，形成包圍地球的大氣層。原始地球大氣的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少氧氣，不適合生命的生存。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化，地球大氣轉(zhuǎn)化為以氮和氧為主的，適合生物呼吸的大氣。熱力學(xué)溫度K與人們慣用的攝氏溫度t的關(guān)系是:K=273.15+t(℃)。思考

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閱讀：存在地球內(nèi)部的鈾、釷等放射性元素開(kāi)始衰變，釋放出熱能。巖漿噴出的還有大量二氧化碳等氣體和水蒸氣、，這些氣體上升到空中并將地球籠罩起來(lái)。水蒸氣形成云層，產(chǎn)生降雨。經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的降雨，在原始地殼低洼處，不斷積水，形成了最原始的海洋。觀察下面兩幅圖，試說(shuō)明圖中隱含著地球具有生命存在的什么條件？觀察思考

返回目錄美麗的地球家園

小結(jié)：由于地球具備了生命存在的基本條件——充足