1、第一节 地球的宇宙环境,一,二,三,一、人类对宇宙的认识 可见宇宙(已知宇宙):人类已经观测到的有限宇宙,半径约140亿光年。,一,二,三,二、多层次的天体系统 1.天体的概念:宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等各种物质。 链接生活晴朗的夜晚,我们仰望星空,看到繁星点点。这些星星主要属于哪类天体? 提示:恒星。 2.天体系统的形成:万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系,组成了多层次的天体系统。 3.天体系统的层次。,一,二,三,4.太阳系:太阳是中心天体。,(2)小行星运行轨道基本位于火星轨道和木星轨道之间。 5.地月系:由地球与月球组成的天体系统。月球本身不发可见光,其自转与公转的方向
2、和周期相同。,一,二,三,三、普通而特殊的行星地球 1.普通性:在太阳系行星中,就外观和所处的位置而言,地球是一颗普通的行星。 2.特殊性:产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命人类。 地球具备了生命存在的基本条件:充足的水分,恰到好处的大气厚度和大气成分,适宜的太阳光照和温度范围等。 思考讨论假如宇宙探测器发现太空中某颗行星上有生命存在,那么它应当具备哪些条件? 提示:安全的宇宙环境、适宜生物生存的温度条件、适宜生物呼吸的大气和液态水。,探究一,探究二,探究三,天体与天体系统 主题活动,美国航空航天局(NASA)负责的“InSight火星探测器”于2018年5月5日发射升空,前往火星地表探索岩
3、石行星的地质奥秘。 结合材料探究:,探究一,探究二,探究三,(1)能不能把发射到宇宙空间的“InSight火星探测器”归类为天体?发射前的“InSight火星探测器”算不算天体? 提示:宇宙中各种存在形式的物质均为天体,发射到宇宙空间的“InSight火星探测器”运行在太空中,并有独立的运行轨迹,因此可以归类为天体。但发射前的“InSight火星探测器”因为仍在地球上,未进入宇宙,不是独立运行,还不算天体。 (2)图中A、B、C、D分别是哪一级天体系统? 提示:A为总星系,B为银河系,C为太阳系,D为地月系。,探究一,探究二,探究三,(3)如何确定某一天体系统的级别? 提示:天体系统的四个级别
4、中,总星系是人类所能观测到的宇宙部分,包含所有的天体系统;银河系和河外星系包含所有的恒星系统和行星系统。太阳系是恒星系统,中心天体是太阳,其属于恒星;地月系为行星系统,中心天体是地球,其属于行星。因此判断天体系统级别的关键是中心天体的类型。 (4)地球和火星能不能组成天体系统? 提示:根据天体系统的形成条件,天体间相互吸引、相互绕转可形成天体系统。地球与火星虽然都在太阳系内,但两者并不具备相互绕转的条件,因此不能组成天体系统。,探究一,探究二,探究三,名师精讲 1.天体 天体是宇宙间各种物质的通称,其表现是多种多样的,如下图所示。,探究一,探究二,探究三,“三看”法巧断是否是天体 一看其是不是
5、宇宙中的物质。例如,星际物质尽管用肉眼看不见,但它是天体。 二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,月球表面的岩石是月球的一部分,不是天体。 三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。,探究一,探究二,探究三,2.天体系统 地球所处的天体系统,按从低到高的级别,依次为地月系、太阳系、银河系和总星系。,探究一,探究二,探究三,“四看”法判断天体系统 一看天体的数量;二看天体之间的距离;三看是否相互吸引;四看是否相互绕转。 天体系统至少由两个天体组成,单个天体不能构成天体系统。天体系统内部,质量较小的天体围绕质量较大的天体运转。如
6、果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度,就不能构成天体系统。,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【例题1】 2018年1月31日晚,我国大部分地区天空出现了“蓝月亮”高悬夜空的迷人景象,月食整整持续了5个小时。下图中的“蓝月亮”为科学家用计算机模拟出的宇宙中一个可能孕育生命的外星天体,据推测,它本身不发光,但该天体上光照良好。据此完成下列各题。,探究一,探究二,探究三,(1)“蓝月亮”应属于( ) A.行星 B.恒星 C.卫星 D.彗星 (2)与图中包含的最高一级的天体系统级别相同的是 ( ) A.总星系 B.银河系 C.太阳系 D.地月系 解析:第(1)题,读图可知,“蓝月亮”绕行星旋转,应属
7、于卫星。第(2)题,图中“蓝月亮”围绕行星旋转,构成最低一级的天体系统,行星携带“蓝月亮”围绕恒星旋转,构成图中最高一级的天体系统,属于恒星系,与选项中太阳系的级别相同。 答案:(1)C (2)C,探究一,探究二,探究三,太阳系的组成及其特征 主题活动 预计,2018年11月底,NASA的“洞察号”(InSight)火星着陆探测器将抵达火星表面。人们通常认为火星是一颗红色行星。随着“好奇号”越来越多的发现,火星的神秘面纱正在被人类一点点地揭开。太阳系模式图,探究一,探究二,探究三,结合材料思考: (1)图中字母代表的天体中,表示火星的是 。 提示:D (2)太阳系的中心天体是 。它为什么能成为
8、太阳系的中心天体? 提示:太阳 由于太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%,在强大的引力作用下,其他天体都围绕太阳运行,故太阳是太阳系的中心天体。 (3)火星、地球及太阳系的其他行星围绕太阳公转运动的特征有哪些相同或相似之处? 提示:八颗行星绕日公转的运动特征具有同向性、近圆性、共面性。,探究一,探究二,探究三,名师精讲 八颗行星分类及特征,探究一,探究二,探究三,太阳系模式图的判读 (1)从图中可以获取的信息。 八颗行星的运动特征;太阳系的成员;小行星带的位置; 八颗行星的位置;哈雷彗星及其特征。,探究一,探究二,探究三,(2)太阳系模式图的判读方法。 歌诀记忆八颗行星的位置。 水金地、
9、火木土、天海星,近及远,绕日行。 歌诀记忆小行星带的位置。 火木相邻防燃烧,中间隔道防火墙。 彗星彗尾指向的判定。 根据彗星的主要构成物质为冰和尘埃,可判定其在太阳辐射的作用下彗尾多背向太阳。,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【例题2】 火星是地球的近邻,表面大气稀薄,大气成分以CO2为主,自转周期接近地球,而昼夜温差却超过100 。近几十年来人类对火星的探测一直没有停止过。下图为太阳系示意图。读图,完成下列各题。,探究一,探究二,探究三,(1)有人称小行星带为“防火墙”,是因为其位于下列哪一组行星的轨道之间?( ) A.地球与金星 B.金星与火星 C.火星与木星 D.木星与土星 (2)火星
10、上的夜晚可能观察到( ) A.土星遮住火星的卫星 B.水星在小行星中穿梭 C.美丽的银河横跨星空 D.圆圆的地球挂在天空,探究一,探究二,探究三,解析:第(1)题,小行星带位于火星与木星之间。第(2)题,火星大气稀薄,夜晚可以看见美丽的银河横跨星空,故C项正确。火星的卫星和火星之间距离较近,土星距离火星很远,所以土星不会出现在火星与火星的卫星之间,所以土星不会遮住火星的卫星,故A项错误。水星有自己的公转轨道,不会在小行星带中穿梭,故B项错误。因行星之间实际距离遥远,在火星上用肉眼观测地球,只能是一个小点,不可能是圆圆的地球,故D项错误。 答案:(1)C (2)C,探究一,探究二,探究三,地球的
11、特殊性存在生命 主题活动 最新发现的系外行星OGLE-2016-BLG-1195Lb,距离地球13 000光年,它与地球存在许多共同点:与地球的质量相近,它与主恒星的轨道距离与日地距离相近。地球表面温度适宜,相比之下,OGLE-2016-BLG-1195Lb的主恒星体积较小,光线昏暗,使这颗行星看上去像一颗寒冷的“冰球”。,探究一,探究二,探究三,结合材料探究: (1)如果OGLE-2016-BLG-1195Lb行星适合生物生存和繁衍,应该具备怎样的外部条件? 提示:恒星的状态稳定,使行星所处的光照条件一直比较稳定;行星所处的行星际空间安全,大、小行星绕恒星运行方向大多一致,各行其道,互不干扰
12、。 (2)如果OGLE-2016-BLG-1195Lb行星适合生物生存和繁衍,应该具备怎样的自身条件? 提示:适宜的温度条件;适合生物生存的大气条件;有液态水的存在。,探究一,探究二,探究三,名师精讲 地球存在生命的条件,探究一,探究二,探究三,分析某行星是否有生命物质存在的思路 在分析某行星是否有生命物质存在时可从“四看”入手。,探究一,探究二,探究三,典例剖析 【例题3】 最近,与地球邻近的矮星系统GJ273中发现两颗行星,其中一颗是GJ273b,它潜在具有宜居生命的能力,该恒星系统距离地球12.36光年。“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。下图为天文学家公认的恒星周围“生命
13、宜居带”示意图。读图,完成下列各题。,探究一,探究二,探究三,(1)在图示的“生命宜居带”中,可能出现生命的主要影响因素是( ) A.温度条件 B.恒星质量 C.行星体积 D.大气成分 (2)如果太阳质量是现在的两倍,则出现生命的行星可能是( ) A.金星 B.地球 C.木星 D.水星 解析:由图中可以看出,恒星的质量越大,生命宜居带中行星距离恒星越远。地球生命存在需要有适宜的温度、适合呼吸的大气、液态水及稳定的光照和安全的宇宙环境。而恒星质量决定光热辐射强度和引力大小,故“生命宜居带”内出现生命的主要影响因素是适宜的温度。由图中信息可知,恒星质量越大,出现生命的行星距离恒星越远。 答案:(1
14、)A (2)C,北京时间2018年4月2日晚,火星和土星黄经相同,也就是我们所说的相合,两者角距离最近时只有1多。此时它们还位于地平线以下,到了3日凌晨2时以后,它们会从东南方升起。4月8日凌晨,下弦月出现在这片天空附近,与火星和土星一起组成双星伴月天象。据此完成第1题。 1.“双星伴月”涉及的天体不属于下列哪种天体系统?( ) A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系 解析:材料中的月球属于地月系,火星和土星属于太阳系(地月系也属于太阳系),而太阳系又包含在银河系中,银河系又包含在总星系中,河外星系不包含太阳系。所以D选项是正确的。 答案:D,2.2018年中国将发射一颗嫦娥探月通信
15、中继卫星抵达月球附近,这里的环境可以允许通信卫星长期保持稳定轨道并实时传递来自“月之暗面”的信号,可谓是“中国之眼”。“中国之眼”的行程( ) A.途经了太阳系的其他行星系 B.进入了太阳系以外的其他恒星系 C.仍在地月系内 D.进入了地月系以外的其他行星系 解析:探月卫星轨道仍在地月系内,没有突破地月系的范围。 答案:C,2018年5月5日,NASA的“洞察号”(InSight)火星着陆探测器发射升空,它的主要目标任务是携带各类火星土壤和地下探测设备,全面解析火星土壤和内部结构隐藏的秘密。读地球与火星数据比较表,完成第36题。,3.进入火星轨道的探测器,不属于( ) A.地月系 B.太阳系
16、C.银河系 D.总星系,4.科学家认为,火星是除地球以外最有可能存在生命的太阳系天体,因为两者( ) A.有四季变化且周期相同 B.有适合生物呼吸的相近大气成分 C.有相近的体积和质量 D.有相近的距日距离和自转周期 5.火星是地球的近邻,地球与火星( ) A.都是类地行星 B.公转轨道相同 C.与月球距离一样 D.公转方向相反 6.大约每隔2年会出现火星“冲日”现象,2018年7月27日的火星“冲日”,火星和地球距离几乎达到最近,称为火星“大冲”,是天文迷期待的观测火星的最佳时期。下列位置关系的示意图,与火星“冲日”相符的是( ),解析:第3题,地月系只包括了地球、月亮以及在地月系内运行的人
17、造天体;而进入火星轨道的人造天体,不属于地月系,所以A项符合题目要求。而总星系、太阳系、银河系都包括了火星,那么火星轨道的探测器也就属于这些系统,故B、C、D三项均不符合题目要求。第4题,地球上存在四季变化的一个重要的原因是黄赤交角的存在,从表格中可以读出火星也存在这样的夹角。但是,从表中“公转周期”一项可以看出,地球的公转周期为1年,火星的公转周期为1.9年,即使火星存在四季变化,四季变化的周期也是地球的两倍左右,故A项错误。从表中的“主要大气成分”一项可以读出,地球的主要大气成分为氮、氧,火星的主要大气成分为二氧化碳,二者的大气成分明显不同,故B项错误。阅读表中的“体积”和“质量”两项,可
18、知两者在体积和质量上差别巨大,故C项错误。从表中的“自转周期”一项可以读出,二者的自转周期基本一致;在太阳系中,火星紧邻地球,距日距离相差不大,故D项正确。,第5题,地球所在的太阳系有四个类地行星:水星、金星、地球与火星,故A项正确;太阳系中的行星都有自己独立的轨道,故B项错误;月球是地球的卫星,距离地球较近,故C项错误;二者公转方向相同,故D项错误。第6题,当太阳、地球、火星在一条线上,地球在中间,太阳、火星居于两侧时发生火星“冲日”。一般来说,“冲日”时,火星离地球较近,它的亮度也是一年当中最亮的。故A项正确。 答案:3.A 4.D 5.A 6.A,7.读图,完成下列各题。(1)写出图中字母代表的天体名称:A ,B 。 (2)图中的天体系统中,包含有地球的是 和 ,其中较高一级天体系统的中心天体是 。 解析:根据八颗行星的位置可以判断出A为地球,B为天王星;图为太阳系示意图,因此包含地球的天体系统为太阳系和地月系,级别最高的太阳系的中心天体为太阳。 答案:(1)地球 天王星 (2)太阳系 地月系 太阳,
