湘教版高中地理必修一 （地球的宇宙环境）宇宙中的地球教学课件

第一节地球的宇宙环境

目标设定1．了解天体系统的概念、层次和常见的天体。2．理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。3．能够运用相关资料，分析地球上存在生命物质的条件。一、人类对宇宙的认识1．宇宙的含义：是所有

、空间和

的总和，是我们这个

的整体。2．范围：可见宇宙的半径约

光年。时间物质物质世界140亿二、多层次的天体系统(一)天体1．含义：宇宙中

的存在形式，分布

。2．常见类型：星云、

、行星、

、彗星、

等。其中恒星和星云是最基本的天体。物质不均匀恒星卫星流星

(二)天体系统1．形成：宇宙间的天体通过

和

维系关系而组成天体系统。2．银河系和河外星系(1)共同点：①都是由恒星、星云等比较大的天体组成的星系。②二者

相同。(2)关系：二者构成了最大的天体系统——

。运动万有引力级别总星系3．太阳系和地月系(1)太阳系：由

、行星、矮行星和卫星，以及

、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体组成。(2)地月系：由地球与其卫星月球组成。太阳小行星[思考]总星系就是我们所说的宇宙吗？提示：总星系并不等同于宇宙，它是目前人类已知的宇宙范围，大约为150亿光年。行星高级智慧生命水分成分光照温度

[思考]如何在地球之外寻找地外智慧生命？提示：主要是在其星系中，寻找与太阳相似的恒星系统，在这类天体系统中寻找具有与地球相类似的宇宙环境的行星即可。

[练习小测]1．判断正误(1)在轨运行的“天宫二号”是天体。()(2)可观测宇宙的空间范围就是宇宙的范围。()(3)太阳系中行星地球与其他行星的运动特征不同。()(4)地球是宇宙中唯一有生命物质存在的天体。()√×××2．连线将下列星系或天体与其直接对应的天体系统正确连线。探究一天体和天体系统的判断2019年3月31日23时51分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道。“天链二号01星”的成功发射，标志着中国天链中继卫星系统更新换代的序幕拉开。[问题探究]问题1在发射架上等待发射的“天链二号01星”是天体吗？发射成功后的“天链二号01星”是天体吗？提示：还未发射的“天链二号01星”仍属于地球的一部分，因此不是天体；而发射成功后的“天链二号01星”已经进入太空、环绕地球运行，已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是天体。问题2

“天链二号01星”在运行期间与地球能构成天体系统吗？为什么？提示：能。因为“天链二号01星”是地球同步卫星，围绕地球飞行，二者相互吸引、相互绕转，因此构成天体系统。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，天体的一部分不能称为天体。例如：月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。例如：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(1)把握常见天体系统的层次及特点常见天体系统分为四级①河外星系与银河系都是由恒星组成的同级别的恒星系统。②银河系中与太阳类似的恒星众多，每一颗恒星都会与其绕转行星天体构成一个恒星系统。③太阳系中的火星、木星、土星、天王星、海王星与它们的卫星都构成了类似于地月系的行星系统。

(2)把握两个条件判断天体之间是否构成天体系统必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如，月球绕地球运转，形成地月系；北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能形成天体系统。(3)抓住中心天体所属的天体系统判定天体系统的级别天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。 宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。据此回答(1)～(2)题。(1)下列属于天体的是(

)①哈雷彗星、流星体②月球、星云③航天飞机、陨石④恒星、待发射的航天飞机A．①③ B．①②C．②④ D．③④

(2)下列概念中，具有从属关系，且从大到小依次排列的是(

)A．太阳系—木星—海王星B．宇宙—太阳系—银河系C．太阳系—地月系—月球D．太阳—地球—哈雷彗星[解析]

第(1)题，陨石和待发射的航天飞机属于地球的附属物，不能称为天体；而哈雷彗星、流星体、月球、星云和恒星等都属于自然天体。第(2)题，A项中木星和海王星为并列关系；B项虽具有从属关系，但银河系包含太阳系；D项没有从属关系。[答案]

(1)B

(2)C探究二地球是太阳系中的一颗普通行星2016年1月，天文学家宣布他们发现了太阳系中可能存在“第九大行星”的证据。这可能是一个像海王星大小的行星，其轨道周期为1.5万年左右。科学家尚未直接观测到这颗行星，而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的，此后他们还发现了这颗行星存在的更多迹象。现在，几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。

[问题探究]问题1推测这颗行星绕日公转的运动特征。并判断这颗行星的表面温度的高低，说出判断理由。提示：运动特征：与太阳系中的其他行星相似，其绕日公转的方向具有同向性，为自西向东，绕日公转的轨道面具有共面性，绕日公转的轨道形状具有近圆性。其表面温度较低，主要是因为距离太阳太远。问题2为什么说地球是一颗普通的行星？提示：从行星的物理属性上看，地球是太阳系中一颗普通的行星，具体表现为：①是本身不发光、不透明的近似球状的天体；②运动特征与其他行星一致，具有同向性、共面性、近圆性等特征；③在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。2．地球是一颗普通的行星地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与太阳系中的其他行星在运动和结构特征方面具有很大的相似性。(1)运动特征(2)结构特征地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与类地行星相似。如下图所示：

太阳系模式图的判读方法(1)八颗行星位置的判定由近到远：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(2)哈雷彗星彗尾指向的判定根据哈雷彗星的主要构成物质为冰物质，冰物质遇高温升华，可判定其在太阳风的作用下彗尾多背向太阳。读火星、木星、天王星数据比较表(以地球数据为1)，回答(1)～(2)题。

质量体积公转周期自转周期火星0.110.151.901.00木星317.941316.0011.800.40天王星14.6365.2084.000.70(1)地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是(

)A．地球 B．火星C．木星 D．天王星(2)火星与地球最相近的是(

)A．质量 B．体积C．自转周期 D．公转周期[解析]

第(1)题，密度等于质量与体积之比，结合表中数据可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)题，由表中数据可知，火星与地球最相近的是自转周期。[答案]

(1)A

(2)C探究三地球的特殊性——存在生命美国宇航局(NASA)举行电话会议，宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现：天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler452b。该行星位于距离地球1400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年龄15亿岁。开普勒—452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。[问题探究]问题1推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的外部条件有哪些？提示：安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。问题2推测系外行星——Kepler452b可能存在生命的内部条件有哪些？提示：温度适宜，有供生物呼吸的大气，有液态水。问题3为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？提示：①解决昼夜温差大的问题；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。地球上存在生命的条件条件原因影响外部条件安全的宇宙环境太阳系中，大小行星各行其道，互不干扰太阳系的八颗行星中都可能存在生命稳定的太阳光照自生命诞生以来，太阳光照条件没有明显的变化条件原因影响自身条件适宜的温度日地距离适中，地球的自转和公转周期适中只有地球上有生命存在适合生物生存的大气地球的体积和质量适中，地球演化出适合生物呼吸的大气有液态水地球内部温度升高→产生水汽→形成海洋地外生命存在条件的分析方法地外生命存在的条件分析，可以以地球存在生命的条件为范例进行分析，具体从以下几个方面入手：(1)看行星与恒星的距离是否适中。距离适中才可能有适宜的温度和液态水。(2)看行星的体积、质量是否适中。只有适中的体积和质量才可吸引适量的大气，才可能形成适合生物呼吸的大气层。(3)看行星的自转、公转周期是否适中。适中的自转、公转周期可以使行星表面的温度变化幅度不会太大。若某行星具有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水这三个基本条件，该行星上就可能有生命物质存在。

国外媒体报道，鲸鱼座γ星(恒星)有5颗行星环绕，其中“鲸鱼座γ星e”行星可能具备孕育生命的条件。据此完成(1)～(2)题。(1)鲸鱼座γ星与其5颗行星构成的天体系统，其级别相当于(

)A．总星系 B．银河系C．太阳系 D．地月系(2)“鲸鱼座γ星e”行星潜在具备孕育生命的条件，可能因为(

)A．该行星的公转周期与地球相差不大B．该行星表面的温度适宜，具备存在液态水的条件C．根据所处的位置判定，该行星是一颗特殊的星球D．该行星体积、质量较大，有厚厚的大气

[解析]

第(1)题，鲸鱼座γ星与其5颗行星构成的天体系统，是恒星与其绕转行星组成的恒星系统，其级别相当于太阳系；总星系、银河系比太阳系高，是由许多恒星系统组成的；地月系是行星系统。第(2)题，“鲸鱼座γ星e”行星潜在具备孕育生命的条件，可能因为该行星与恒星的距离适中，表面的温度适宜，具备存在液态水的条件；该行星的公转周期不是生命存在的条件；不能根据某行星的位置，判定该行星是否有生命存在的条件；体积、质量较大，有厚厚的大气，不表示适宜生命呼吸。[答案]

(1)C

(2)B

[课堂小结]双星伴月又称“金木合月”，是指金星、木星和月球同时出现在夜空中。下图为双星伴月奇观图，金星、木星与月球组成了一张笑脸。读图，完成1～2题。1．组成这张笑脸的天体类型包括(

)A．恒星和卫星 B．行星和卫星C．彗星和卫星 D．恒星和行星2．金星和木星分别属于(

)A．类地行星和巨行星 B．类地行星和远日行星C．巨行星和类地行星 D．远日行星和巨行星解析：第1题，金星和木星是太阳系中的行星，月球是地球的卫星，组成该笑脸的天体类型包括行星和卫星。第2题，水星、金星、地球和火星属于类地行星；木星和土星属于巨行星；天王星和海王星属于远日行星。答案：1.B

2.A科幻小说《三体》中虚构的三体外星文明来自半人马座阿尔法星系。半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统。据此完成3～4题。3．半人马座阿尔法星系属于(

)A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．河外星系4．三体人乘坐飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，所经过的天体系统级别最低的是(

)A．地月系 B．太阳系C．银河系 D．总星系解析：第3题，由材料可知，半人马座阿尔法星系是距离太阳系最近的恒星系统，应该和太阳系以及其他的恒星系共同组成银河系。第4题，飞船从半人马座阿尔法星系到达地球，需要从银河系进入太阳系。然后由太阳系再进入地月系，最后到达地球，地月系的级别最低。答案：3.C

4.A在太阳系外发现的众多行星中，有许多与地球形态相似的行星，其中有一颗距离地球约35光年。研究表明，它的运行轨道与它的母星橙矮星距离适宜，且像地球一样主要由岩石构成，行星的表面可能存在液态水，它的大气中有氧气、二氧化碳和氮的成分，极有可能存在生命。据此回答5～6题。5．下列与材料中所说的“橙矮星”属于同一类天体的是(

)A．太阳 B．地球C．月球 D．哈雷彗星6．材料中说这颗行星极有可能存在生命，其主要依据是(

)A．这颗行星与地球形态相似B．这颗行星有自己的运行轨道C．这颗行星像地球一样，主要由岩石构成D．这颗