1.1地球的宇宙环境

第一节地球的宇宙环境（1）,第一章宇宙中的地球,天地四方曰宇,古往今来曰宙,一、人们对宇宙的认识,上下四方曰宇，往古来今曰宙,天文学家把人类目前能观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或已知宇宙。可见宇宙的半径约为200亿光年。,公元2世纪，古希腊天文学家托勒密完善了“地心说”,“地心说”,16世纪，波兰天文学家哥白尼提出“日心说”,18世纪，天文学家引进“星系”一词；,20世纪60年代以来，大型天文望远镜的使用以及空间探测技术的发展，使天文观测的尺度逐渐扩展到200亿光年的时空区域,宇宙大爆炸学说横空出世,“地心说”,“日心说”,现代观测,大爆炸BigBang,根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇异点膨胀到现在的状态的。大爆炸理论（BigBang）是天体物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。,大爆炸BigBang,某种程度上来说，宇宙的演化如烘葡萄干面包，随着面包体积不断胀大，葡萄干的距离也会不断增大，假如你是一颗葡萄干上的蚂蚁，你会看见所有的葡萄干都离你越来越远，同时，离你越远的葡萄干，离开你的速度也会越大。,【活动】根据课本P6活动思考、计算并回答：,何为光年？一光年约为多少千米？计算可见宇宙的半径约为多少千米？面对上题的数字，你有什么感慨？,【总结】光年为光在真空中一年所传播的距离，一光年约为94608亿千米。可见宇宙的半径=94608亿千米140亿1.321023千米。由此可见，宇宙的范围是极其宽广的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘无穷，有待于我们进一步的探索。,（1）天体的概念：,二、多层次的天体系统,嫦娥二号卫星于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射升空并顺利进入地月转移轨道,存在于地球大气以外的宇宙空间物质。,（1）天体的概念：,二、多层次的天体系统,（1）天体的概念：,（2）天体的多样性,二、多层次的天体系统,自然天体：,恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星、星际物质等,（1）天体的概念：,（2）天体的多样性,自然天体：,人造卫星、宇宙飞船、太空实验室、航天飞机等,二、多层次的天体系统,恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星、星际物质等,人造天体：,【课堂演练】2014年8月13日，北半球三大流星雨之一英仙座流星雨如期而至。流星雨是一种有成群的流星看起来像是从空中的一点中迸发出来，并附落下来的特殊天象。形成流星雨的根本原因是由于彗星的破碎而形成的。当地球穿过尘埃尾轨道时，就有机会看到流星雨。,材料中所述地理事象属于天体的是,A.英仙座B.流星群C.流星雨D.陨石,B.流星群,天体,成因：运动着的天体相互吸引、相互绕转,层次：,系,系,系,系,天体系统,银河,总星,地月,太阳,地月系,【运用地图册思考】了解地月系，学习观测天体,1.八大行星的位置顺序2.运动共性3.小行星带4.矮行星5.彗星,五十亿年以前,引力作用收缩,收缩得越细，旋转速度越大,十亿年左右的时间,棉花糖：太阳系的形成,太阳系的全家福,阅读：围绕太阳运行的天体,“行星”这个说法起源于希腊语，原意指太阳系中的“漫游者”。2006年8月24日电国际天文学联合会大会24日投票通过新的行星定义。,一、行星：成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。,定义：围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。,太阳系新“家谱”,二、矮行星：成员包括冥王星和谷神星等。,定义：与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。,三、太阳系小天体,定义：围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的物体。,太阳系新“家谱”,阅读：围绕太阳运行的天体,三、地球是普通而特殊的行星,首先，地球与太阳系其他大行星相比，在公转运动方面具有许多相似性，可以概括为“三性”：,1.同向性。大行星都是自西向东绕太阳公转运动。,2.近圆性。每一个行星的运行轨道都呈椭圆形，太阳位于这些椭圆一侧的共同焦点上。,3.共面性。大行星的公转轨道都近似在同一个平面上。,地月系,【运用地图册思考】了解地月系，学习观测天体,月球运动,月相,概念：同步运动,绕地球公转的同时也,公转、自转方向：均为自西向东,概念,意义,规律,地球上看，月球的各种,日地月三者的变化,顺序：新月、上弦月、满月、下弦月,观察：,计量时间的尺度,夜晚自然照明,海洋潮汐现象,月夜野外确定方向,月球运动,月相,概念：同步运动,绕地球公转的同时也,公转、自转方向：均为自西向东,自转,概念,意义,规律,地球上看，月球的各种,日地月三者的变化,顺序：新月、上弦月、满月、下弦月,观察：,计量时间的尺度,夜晚自然照明,海洋潮汐现象,月夜野外确定方向,月球运动,月相,概念：同步运动,绕地球公转的同时也,公转、自转方向：均为自西向东,自转,概念,意义,规律,地球上看，月球的各种,日地月三者的变化,视形状,顺序：新月、上弦月、满月、下弦月,观察：,计量时间的尺度,夜晚自然照明,海洋潮汐现象,月夜野外确定方向,月球运动,月相,概念：同步运动,绕地球公转的同时也,公转、自转方向：均为自西向东,自转,概念,意义,规律,地球上看，月球的各种,日地月三者的变化,视形状,相对位置,顺序：新月、上弦月、满月、下弦月,观察：,计量时间的尺度,夜晚自然照明,海洋潮汐现象,月夜野外确定方向,月球运动,月相,概念：同步运动,绕地球公转的同时也,公转、自转方向：均为自西向东,自转,概念,意义,规律,地球上看，月球的各种,日地月三者的变化,视形状,相对位置,顺序：新月、上弦月、满月、下弦月,观察：,上上西西，下下东东,计量时间的尺度,夜晚自然照明,海洋潮汐现象,月夜野外确定方向,情景模拟,月出、月落时刻：,同升同落,迟升后落,此起彼落,先升先落,清晨,正午,黄昏,半夜,黄昏,半夜,清晨,正午,彻夜不见,上半夜西天（西凸）,通宵可见,下半夜东天（东凸）,（朔月）,（望月）,朔望月（农历初一，十五）：大潮,上下弦月（农历初七、八，二十二、二十三）：小潮,满月：去年元夜时，花市灯如昼。月上柳梢头，人约黄昏后。,下半月峨嵋月：今宵酒醒何处？杨柳岸，晓风残月。,上弦月：月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。,双星抱月上半月峨嵋月：人初静，月如钩，泪盈眸。,【思考】“日月同辉”在什么时候可以看到？,【活动】观察月相,参照以上软件提供的信息，结合教材提示的观察月相的方法，你能坚持一个月并拍摄DV以此说明月相变化的规律吗？,LunarPhase能显示关于太阳及月亮的各种资讯，每一秒钟都在变化喔！能够即时显示你所处的经纬度目前的月相（lunarphase）、任何月份及年份的月相、日出日落、月升月落的时间、太阳、月亮目前的经纬度等等资讯，LunarPhase也能以月历的方式显示上面提到的资讯。,A.火星也会出现凌日现象B.可以直接用裸眼观测凌日C.金星凌日现象最便于观察D.只有用望远镜才能观测到凌日现象,【延伸】水星凌日,2.如右图，2003年5月7日，水星出现了凌日现象，即水星呈现为一个小黑点从太阳表面划过。这种被天文学家称之为“水星凌日”的奇观在21世纪将仅出现14次。下列叙述正确的是,A.火星也会出现凌日现象B.可以直接用裸眼观测凌日C.金星凌日现象最便于观察D.只有用望远镜才能观测到凌日现象,【延伸】水星凌日,C,2.如右图，2003年5月7日，水星出现了凌日现象，即水星呈现为一个小黑点从太阳表面划过。这种被天文学家称之为“水星凌日”的奇观在21世纪将仅出现14次。下列叙述正确的是,【延伸】,金星为晨星、昏星,小结：主要天体类型及特点,天体类型,行星,星云,恒星,质量体积比恒星还要大，密度很小的云雾状天体。,质量体积巨大，自身能发光发热的球状天体。,特点,沿椭圆轨道环绕恒星运行的、近似球形的天体。,小行星,卫星,太阳系的小行星与大行星比较有许多相似的地方，它们同样直接围绕恒星太阳运动，同样是椭圆轨道。当然它们与八大行星相比又有许多不同的地方，比如：它们的数量很多，它们的质量和体积很小，因此它们的轨道比较容易发生变化。说到轨道，小行星的运行轨道主要位于火星和木星之间，我们把小行星最集中的这块区域叫小行星带。,围绕行星运行，质量比所绕行的行星要小得多的天体。,彗星,流星体,由散碎固体物质和一些气体物质集聚而成，环绕太阳运动的一种天体。接近太阳时的彗星由彗核、彗发和彗尾组成。,在行星际空间环绕太阳运行的微小天体。流星体高速闯入大气层，它们就会因为同与大气中的分子和原子相摩擦而燃烧，并且产生明亮的光迹，形成流星现象。质量比较大的流星体，形成特别亮的流星，叫火流星。少数流星体很大（肯定形成火流星），未能完全燃烧，剩余的固体落到地表，形成陨星。根据组成物质的不同，陨星可以分为铁陨星(又叫陨铁)、石陨星（又叫陨石）和石铁陨星。,三、地球是普通而特殊的行星,首先，地球与太阳系其他大行星相比，在公转运动方面具有许多相似性，可以概括为“三性”：,1.同向性。大行星都是自西向东绕太阳公转运动。,2.近圆性。每一个行星的运行轨道都呈椭圆形，太阳位于这些椭圆一侧的共同焦点上。,3.共面性。大行星的公转轨道都近似在同一个平面上。,三、地球是普通而特殊的行星,大行星的结构特征也具有差异性。根据质量、大小和结构特征的不同，又可以将行星分为类地行星和类木行星。类地行星因结构特征类似于地球而得名，主要包括水星、金星、地球和火星，它们质量、体积较小，密度较大，温度较高，组成物质主要是固体，并且有铁核，卫星较少甚至没有。,类木行星因结构特征类似于木星而得名，包括木星、土星、天王星、海王星，它们质量、体积较大，密度较小，温度较低，卫星较多。,【活动】解读行星的基本数据,请从地球与太阳的距离及其体积、质量的大小等方面，分析地球的“金锁链条件”。,太阳的光照条件变化将对地球产生什么影响？给出你的答案和解释。,除地球以外，太阳系其他行星中有可能存在生命的是哪一个？简述理由。,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,3.适宜的温度,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,3.适宜的温度,4.适合生物呼吸的大气,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,3.适宜的温度,4.适合生物呼吸的大气,5.液态水的产生,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,3.适宜的温度,4.适合生物呼吸的大气,5.液态水的产生,为什么地球上会出现生物？,1.稳定的光照条件,2.安全的宇宙环境,3.适宜的温度,4.适合生物呼吸的大气,5.液态水的产生,为什么地球上会出现生物？,宇宙中的地球,小结：,宇宙中的地球,是一颗普通的天体,小结：,宇宙中的地球,是一颗普通的天体,又是一颗特殊的天体,小结：,宇宙中的地球,是一颗普通的天体,又是一颗特殊的天体,小结：,宇宙中的地球,是一颗普通的天体,又是一颗特殊的天体,小结：,【课堂演练】地球为什么会成为生命的摇篮？试分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。,a地球表面存在大气层,地球磁场,地球的质量与体积,地球与太阳的距离,地球大气中的臭氧层,d削弱宇宙射线对生命的伤害,c水经常能处于液体状态,b削弱到达地面的紫外线,答案：dacb,【课堂演练】地球为什么会成为生命的摇篮？试分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。,a地球表面存在大气层,地球磁场,地球的质量与体积,地球与太阳的距离,地球大气中的臭氧层,d削弱宇宙射线对生命的伤害,c水经常能处于液体状态,b削弱到达地面的紫外线,【课堂探究】MARS,红色行星，战神之名。直径：地球的二分之一；体积：为地球的十分之一；表面的重力：地球的三分之一强；大气：地球大气层的百分之一，主要成分是二氧化碳。气温：火星赤道附近温度白天可达到27C，在夜晚可降至零下111C。火星有许多由凝固的火山熔岩所形成的大平原、许多环形山与大的撞击盆地，还有许多峡谷和分岔的河床。峡谷是地壳移动所造成的，而河床一般认为是己干涸的河流形成的。,10万年前有一颗来自火星的岩石坠落于地球的南极地区。人们在此陨石里发现了，可能是生命所留下的痕迹化石三十亿年前在火星上形成的。科学家正在积极的研究，并探测这颗拥有神秘河道及火山的星球，火星上曾经有生命吗？,【课堂探究】MARS,火星是宇宙新探索的重点领域,为发现火星上的水资源，迄今为止各国已发射了30多个火星探测器。中国火星探测器“萤火一号”2009年升空。,勇气号,奥得赛号,【课堂探究】数据看火星,火星在哪里？,【课堂探究】数据看火星,【课堂探究】数据看火星,火星沙尘暴更强,火星在哪里？,火星沙尘暴更强,火星在哪里？,【课堂探究】数据看火星,温度较低的原因？,火星沙尘暴更强,火星在哪里？,【课堂探究】数据看火星,火星赤道上，火星车工作时间,温度较低的原因？,火星沙尘暴更强,科学考查发现火星生命栖居环境的什么现象？其依据是什么？,火星在哪里？,【课堂探究】数据看火星,火星赤道上，火星车工作时间,温度较低的原因？,火星沙尘暴更强,科学考查发现火星生命栖居环境的什么现象？其依据是什么？,火星在哪里？,温度较低的原因？,火星与地球有相似的地理现象，可以从哪些数据找原因？,【课堂探究】数据看火星,火星赤道上，火星车工作时间,【课堂探究】,描述火星的位置,火星与地球上类似的地理现象：两者与太阳的距离、自转周期的长度都比较适中，有适中的昼夜更替周期调节昼夜温差；,火星表面温度较低是因为距离太阳更远，太阳辐射能密度小；,火星沙尘暴更强？沙源、风力、植被、干旱；,火星赤道上火星车工作的时间大于12小时吗？,【时事链接】这是欧洲南方天文台2007年4月25日发布的代号“581c”的行星(右)的模拟图。欧洲天文学家4月24日宣布，他们首次发现了一颗大小和表面温度与地球相似的太阳系外行星。这为探索地外生命提供了新参考。该行星距离地球约190万亿公里，正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行。它的质量约是地球的6倍，表面温度估计在零摄氏度至40摄氏度之间，与地球表面温度相当。（1光年=9.5万亿公里=9.46052841015米）,【延伸】地球文明存在？,【推荐活动】加入SETI,搜寻地外文明计划研究所(SETI)，致力于用射电望远镜等先进设备接收从宇宙中传来的电磁波，从中分析有规律的信号，希望借此发现外星文明。,SETIhome是一项旨在利用连入因特网的成千上万台计算机的闲置计算能力“搜寻地外文明(SETI)”的巨大工程。参加者可以用下载并运行屏幕保护程序的方式来让自己的计算机检测射电讯号。该项目由美国加州大学伯克利分校的空间科学实验室主办。捐助者是保罗加德纳艾伦。他是一位美国企业家，与比尔盖茨创立了微软公司的前身。2006年他在福布斯杂志排名第六。在中国大陆，约有4万人参与此计划，中国大陆较大的SETI团队是SETIChina，较大的院校团队是JilinUniversity(吉林大学),地球是普通行星,九大行星的比较数据,是惟一存,在生命的行星,条件稳定,行星运动有序、安全,适中，温度适宜,适中，存在大,气层,地球的宇宙环境,地球,天体,成因：运动着的天体相互吸引、相互绕转,层次：,系,银河系,总星系,系,天体系统,宇宙环境,大洋形成，孕育生命,地球是普通行星,九大行星的比较数据,是惟一存,在生命的行星,条件稳定,行星运动有序、安全,适中，温度适宜,适中，存在大,气层,地球的宇宙环境,地球,天体,成因：运动着的天体相互吸引、相互绕转,层次：,系,银河系,总星系,地月,系,天体系统,宇宙环境,大洋形成，孕育生命,地球是普通行星,九大行星的比较数据,是惟一存,在生命的行星,条件稳定,行星运动有序、安全,适中，温度适宜,适中，存在大,气层,地球的宇宙环境,地球,天体,成因：运动着的天体相互吸引、相互绕转,层次：,系,银河系,总星系,地月,太阳,系,天体系统,宇宙环境,大洋形成，孕育生命,地球是普通行星,九大行星的比较数据,是惟一存,在生命的行星,条件稳定,行星运动有序、安全,适中，温度适宜,适中，存在大,地球,气层,地球的宇宙环境,地球,天体,成因：运动着的天体相互吸引、相互绕转,层次：,系,银河系,总星