鲁教版高中地理必修一第一单元第1节《地球的宇宙环境》课件(共37张PPT)

1、第一节第一节 地球的宇宙环境地球的宇宙环境 第一单元第一单元 从宇宙看地球从宇宙看地球 天地四方曰宇天地四方曰宇， 古往今来曰宙。古往今来曰宙。 宇宙是时间加空间。宇宙是时间加空间。 空间上无边无际，空间上无边无际， 时间上无始无终。时间上无始无终。 宇宙间物质的存在形式称之为宇宙间物质的存在形式称之为天体天体 恒星：由炽热气体组成，能自己发光的球状 或类球状天体。太阳是离地球最近的恒星。 太阳 星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的 天体，主要物质是氢。体积大、密度小。 蟹状星云 蝴蝶星云 行星：在椭圆轨道上环绕恒星运行、近似球状的 天体行星质量比恒星小，本身不发光，靠反射 恒星的光而发亮

2、地球火星 土星 月球和与地球 卫星：环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很 大，有的直径只有几千米。月球是地球唯一的天然 卫星。 自然卫星 人造卫星 彗星：在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量 较小的天体，呈云雾状的独特外貌哈雷彗 星公转周期为76年。 流星现象：指运行在星际空间的流星体 在接近地球时由于受到地球引力的摄动 而被地球吸引，从而进入地球大气层， 并与大气摩擦燃烧所产生的光迹。 流星体：行星际空间的尘粒和固体小块， 数量众多 大气上界 地面 流星体 流星现象 陨星 流星体（群），流星现象（雨）和陨石的关系 星际物质：宇宙空间的气体和尘埃星际物质：宇宙空间的气体和尘埃 地球与月球组成地月系

3、，地球是地月系的中心天体。月球地球与月球组成地月系，地球是地月系的中心天体。月球 是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天体。地月是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天体。地月 平均距离平均距离38.438.4万千米。万千米。 太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物 质等构成太阳系。地球是距离太阳较近的一颗行星。日地质等构成太阳系。地球是距离太阳较近的一颗行星。日地 平均距离为平均距离为1.51.5亿千米。亿千米。 太阳和千千万万颗恒星组成庞大的恒星集团太阳和千千万万颗恒星组成庞大的恒星集团银河系。在银河银河系。在银河 系中，

4、像太阳这样的恒星有系中，像太阳这样的恒星有1 1 000000亿颗以上。银河系直径为亿颗以上。银河系直径为1010万万 光年。光年。太阳系与银河系中心的距离大约为太阳系与银河系中心的距离大约为3 3万光年。万光年。 在银河系以外，还有上千亿个同银河系相类似的天体系统，在银河系以外，还有上千亿个同银河系相类似的天体系统， 天文学家称它们为天文学家称它们为河外星系。河外星系。银河系和河外星系，统称为银河系和河外星系，统称为 总星系。它是目前人类所知道的最高一级天体系统，也是总星系。它是目前人类所知道的最高一级天体系统，也是 目前我们能够观测到的宇宙部分。目前我们能够观测到的宇宙部分。 天体系统天体

5、系统 总总 星星 系系 其他恒星系其他恒星系 其他行星系其他行星系 银河系银河系 河外星系河外星系 太阳系太阳系 地月系地月系 总星系 银河系 太阳系 地月系 天体系统的隶属关系 （1）维持地表温度，是促进地球上的水、）维持地表温度，是促进地球上的水、 大气运动和生物活动的主要动力。大气运动和生物活动的主要动力。 （2）为人类生活、生产提供能源）为人类生活、生产提供能源 二、太阳辐射与地球二、太阳辐射与地球 1.太阳辐射太阳辐射 2.太阳辐射能量来源太阳辐射能量来源 3.太阳辐射对地球的影响太阳辐射对地球的影响 直接能源直接能源:太阳辐射能太阳辐射能 间接能源间接能源:矿物能、水能、风能、生物

6、能矿物能、水能、风能、生物能 等等 太阳的外部结构（太阳大气层） 三、三、太阳活动太阳活动对地球的影响对地球的影响 1.太阳大气层的结构太阳大气层的结构:光球、色球和日冕光球、色球和日冕 2.太阳活动的重要标志太阳活动的重要标志:黑子、耀斑黑子、耀斑 3.太阳活动对地球的影响太阳活动对地球的影响 (1)对地球气候的影响：黑子与降水相关性。对地球气候的影响：黑子与降水相关性。 (2)扰乱地球上空电离层，影响无线电短波通讯扰乱地球上空电离层，影响无线电短波通讯 (3)扰动地球的磁场，产生扰动地球的磁场，产生“磁暴磁暴”现象现象 (4)作用于两极高空大气，产生极光作用于两极高空大气，产生极光 图1-

7、1-1 水星水星 金星金星 地球地球 火星火星 木星木星 土星土星 天王星天王星 海王星海王星 冥王星冥王星 太阳太阳 小行星带小行星带 哈雷彗星哈雷彗星 太阳系模式图 1.运动特征：运动特征： 八大行星公转方向一致八大行星公转方向一致 同向性同向性 几乎在同一平面，轨道倾角很小几乎在同一平面，轨道倾角很小 共面性共面性 公转轨道偏心率很小公转轨道偏心率很小 近圆性近圆性 四、地球四、地球-太阳系中的一颗普通行星太阳系中的一颗普通行星 2.结构特征：结构特征： 宇宙环境宇宙环境 自身条件自身条件 日地距离适中适宜的温度日地距离适中适宜的温度 体积质量适中适合生物呼吸的大气体积质量适中适合生物呼

8、吸的大气 自转公转周期适中地表温差不大自转公转周期适中地表温差不大 稳定的太阳光照条件稳定的太阳光照条件 安全的空间运行轨道安全的空间运行轨道 五、地球生命物质存在的条件五、地球生命物质存在的条件 图一 图1-1-2 图1-1-3 关于地外生命（文明）？ 1、外星人？ 2、史前文明？ 3、时空穿越？ - 开普勒开普勒-452b 开普勒开普勒452b（Kepler 452b），是美国国家航空航天局（），是美国国家航空航天局（NASA）新发现的外行）新发现的外行 星，星， 直径是直径是地球地球的的1.6倍，倍，地球相似指数地球相似指数(ESI)为为0.831 ，位于距离地球，位于距离地球1400光

9、年光年 的的天鹅座天鹅座。 这是这是2015年为止发现的首个围绕着与太阳同类型年为止发现的首个围绕着与太阳同类型恒星恒星旋转且与地球大旋转且与地球大 小相近的小相近的“宜居宜居”行星，有可能拥有大气层和流动水，被称为地球行星，有可能拥有大气层和流动水，被称为地球2.0，“地球的地球的 表哥表哥”。这是。这是开普勒太空望远镜开普勒太空望远镜确认发现首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地确认发现首个围绕着与太阳同类型恒星旋转且与地 球大小相近的球大小相近的“宜居宜居”行星，即地球行星，即地球2.0。Kepler 452b上的一年大约上的一年大约385天，和地天，和地 球上的球上的365天很接近。天很

10、接近。 特点特点: 开普勒-452b行星的公转轨迹略大于地球的公转轨迹。 公转一周需385天。目前没有证据证明开普勒452b上面 有生命，因为开普勒望远镜只负责照相，没有办法近距 离观测行星。它的直径比地球大60%，体积为地球的5 倍，地表的重力是地球的两倍，跟其恒星的距离与地球 和太阳的距离相约，它的恒星比太阳老15亿年，光度为 太阳的1.2倍。但该开普勒452正迈向死亡，若开普勒 452b是一颗岩石星球的话，那么开普勒452增强散发的 能量未来将把开普勒452b上可能存在的海洋和任何水分 蒸发掉，地球在数十亿年之后，也可能出现类似情况。 3 发现意义发现意义 到现在为止，人类还没有在宇宙中

11、发现任何地外生命存在的迹象。到现在为止，人类还没有在宇宙中发现任何地外生命存在的迹象。 乐观者通过理论推算认为仅银河系中的乐观者通过理论推算认为仅银河系中的“地球兄弟地球兄弟”就可能有好几就可能有好几 十亿个，它们的大小和温度都适宜，其中很多也许有生命。悲观者十亿个，它们的大小和温度都适宜，其中很多也许有生命。悲观者 则认为，地球生命形成需要的巧合条件太多、太精妙了，也许在宇则认为，地球生命形成需要的巧合条件太多、太精妙了，也许在宇 宙中就发生过这么一次。宙中就发生过这么一次。 人类在幻想中构建了辉煌的外星文明，想象力扩展到了其他的宇人类在幻想中构建了辉煌的外星文明，想象力扩展到了其他的宇 宙

12、，但在现实中，寻找外星生命最大的成绩还只是宙，但在现实中，寻找外星生命最大的成绩还只是“火星上曾经有火星上曾经有 液态水液态水”这种级别的，连是否有过微生物都不确定。至于地球以外这种级别的，连是否有过微生物都不确定。至于地球以外 发现的有机物，也只是甲烷之类，完全可以由非生命过程发生。就发现的有机物，也只是甲烷之类，完全可以由非生命过程发生。就 目前的证据而言，生命只在我们这颗行星上存在，只进化出来过一目前的证据而言，生命只在我们这颗行星上存在，只进化出来过一 次，都使用同一套化学机制。真的是寂寞如雪啊。次，都使用同一套化学机制。真的是寂寞如雪啊。 人类很早就希望能接触地外文明，数学家高斯曾提

13、出种植大片森人类很早就希望能接触地外文明，数学家高斯曾提出种植大片森 林形成毕达哥拉斯定理的图解，好吸引外星人注意。航天时代的到林形成毕达哥拉斯定理的图解，好吸引外星人注意。航天时代的到 来断绝了发现月球人和火星人的可能，但太阳系行星仍可以给我们来断绝了发现月球人和火星人的可能，但太阳系行星仍可以给我们 提供生命形成条件和早期演化过程的线索。同时，人类将目光和脚提供生命形成条件和早期演化过程的线索。同时，人类将目光和脚 步放得更远，一边搜索太阳系外行星的踪迹，一边发射探测器向茫步放得更远，一边搜索太阳系外行星的踪迹，一边发射探测器向茫 茫深空捎去问候，希望有人能听见。茫深空捎去问候，希望有人能

14、听见。 宇宙中固然可能存在与地球生命完全不同的生命形式，但宇宙中固然可能存在与地球生命完全不同的生命形式，但 从与我们相似的角度找起，是非常自然的。环境与地球越相似从与我们相似的角度找起，是非常自然的。环境与地球越相似 的行星，就越有可能孕育生命的行星，就越有可能孕育生命(所以我们对火星考察这么热衷所以我们对火星考察这么热衷)， 最关键的两点就是：位于最关键的两点就是：位于“宜居带宜居带”内，温度适宜；由岩石组内，温度适宜；由岩石组 成，呈固态而不是气态成，呈固态而不是气态(这与行星的大小直接相关这与行星的大小直接相关)。 在人类已经发现的几千颗太阳系外候选行星中，大多数并在人类已经发现的几千

15、颗太阳系外候选行星中，大多数并 不符合以上条件，开普勒不符合以上条件，开普勒452b这样的已经足够令科学家激动了，这样的已经足够令科学家激动了， 他们觉得这已经跟地球很像，可以提供很多有意思的研究线索，他们觉得这已经跟地球很像，可以提供很多有意思的研究线索， 帮助更好地判断宇宙中到底有多少宜居行星。天文学家表示，帮助更好地判断宇宙中到底有多少宜居行星。天文学家表示， 当前人类对于类地行星观测和地外生命研究，关系到未来人类当前人类对于类地行星观测和地外生命研究，关系到未来人类 是否可以移民外星球等现实命运问题。同样，有助于解答人类是否可以移民外星球等现实命运问题。同样，有助于解答人类 的命运问题

16、：宇宙中是否有其他适于生存的星球，生命如何起的命运问题：宇宙中是否有其他适于生存的星球，生命如何起 源，人类的存在是否是独特，是否有其他的生命等。源，人类的存在是否是独特，是否有其他的生命等。 美国探测器成功飞掠冥王星美国探测器成功飞掠冥王星 美国宇航局美国宇航局“新视野新视野”号探测器历经近号探测器历经近10年的飞行，行程约年的飞行，行程约50亿千亿千 米，成功飞掠冥王星，成为人类首颗造访冥王星的探测器。米，成功飞掠冥王星，成为人类首颗造访冥王星的探测器。 冥王星是一颗处于太阳系边缘的小天体，直径仅为月球的三分之二。冥王星是一颗处于太阳系边缘的小天体，直径仅为月球的三分之二。 它围绕太阳运行

17、一圈需要它围绕太阳运行一圈需要247.68个地球年。自人类发现冥王星以来，它个地球年。自人类发现冥王星以来，它 才转了三分之一圈。才转了三分之一圈。“新视野新视野”号在近距离观测冥王星之后，不会驻足号在近距离观测冥王星之后，不会驻足 停留，它将继续深入停留，它将继续深入“柯伊伯带柯伊伯带”进行探索。进行探索。 冥王星由大行星降级为冥王星由大行星降级为“矮行星矮行星” 由于冥王星距离太遥远，在发现初期，人们对它的细节知之甚少，只由于冥王星距离太遥远，在发现初期，人们对它的细节知之甚少，只 知道它大约知道它大约250年绕太阳一周，当时还错估了冥王星的质量，以为质量比年绕太阳一周，当时还错估了冥王星的质量，以为质量比 地球还大，所以将它列入大行星。然而，经过近地球还大，所以将它列入大行星。然而，经过近30年的进一步观测，人们年的进一步观测，人们 发现它的直径只有发现它的直径只有2300公里，比月球还要小。公里，比月球还要小。 在在2006年，国际天文联合会立下了行星的新定义：年，国际天文联合会立下了行星的新定义： 1、必须围绕太阳、必须围绕太阳 运行；运行；2、质量必须足够大，能在自身重力的作用下呈球形；、质量必须足够大，能在自身重力的作用下呈