第一章 宇宙中的地球

第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境

基礎(chǔ)預(yù)習(xí)

一、天體

1.概念：宇宙中物質(zhì)存在的形式，包括天然天體與①    人造天體    。

2.天然天體的類型及特點(diǎn)

二、天體系統(tǒng)

1.概念：宇宙中運(yùn)動(dòng)的天體⑥    相互吸引    、相互繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。

2.天體系統(tǒng)的層次（填圖中名稱）

⑦   地月系   

三、太陽系

1.八顆行星

⑧     地球  

2.運(yùn)動(dòng)特征

⑨     自西向東  

四、地球

1.地球的普通性

（1）地球與其他行星相同，都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體;

（2）運(yùn)動(dòng)特征：地球與其他行星公轉(zhuǎn)都具有⑩   同向    性、共面性、近圓性的特征;

（3）在距日遠(yuǎn)近、體積等方面與其他類地行星相似。

2.地球的特殊性——存在生命

（1）外部條件：安全的?    宇宙    環(huán)境，穩(wěn)定的太陽光照。

（2）自身?xiàng)l件

◆疑難辨析 小行星帶中的小行星運(yùn)動(dòng)特征與八大行星有沒有區(qū)別？

沒有區(qū)別。小行星帶中有成千上萬顆小行星，其與八大行星一樣，都具有同向性、共面性和近圓性的運(yùn)動(dòng)特征。

自我診斷

判斷下列說法的正誤。

（1）停留在發(fā)射場的航天飛機(jī)屬于人造天體。(    )

（2）同級(jí)別天體系統(tǒng)的空間范圍一定相等。(    )

（3）哈雷彗星是太陽系的一顆普通行星。(    )

（4）因?yàn)槿盏鼐嚯x適當(dāng)，所以地球有厚度適中的大氣層。(    )

答案：（1）×

詳細(xì)分析：（1）停留在發(fā)射場的航天飛機(jī)屬于地球這個(gè)天體的一部分，所以它不是人造天體。

答案：（2）×

詳細(xì)分析：（2）同級(jí)別天體系統(tǒng)的空間范圍不一定相等。

答案：（3）×

詳細(xì)分析：（3）哈雷彗星屬于彗星。

答案：（4）×

詳細(xì)分析：（4）地球大氣層厚度適中是因?yàn)榈厍虻馁|(zhì)量和體積適當(dāng)，產(chǎn)生的引力適當(dāng)。

互動(dòng)探究·關(guān)鍵能力

探究主題 天體

探究活動(dòng)一 天體的類型與天體系統(tǒng)

1.閱讀情境，探究下列問題。

電影《流浪地球》的劇情設(shè)定在2075年，講述了太陽即將毀滅，太陽系已經(jīng)不適合人類生存。面對(duì)絕境，人類開啟了“流浪地球”計(jì)劃……最終通過引爆木星大氣層，利用爆炸產(chǎn)生的沖擊波推動(dòng)地球成功逃逸，并把地球帶往新的家園，那就是4.22光年外的比鄰星系，比鄰星處于一個(gè)由三顆類似太陽的恒星組成的天體系統(tǒng)之中。

（1）材料中的地球、木星、太陽、比鄰星各屬于哪種天體？

（2）比鄰星有何特點(diǎn)？

（3）從低到高依次排列地球“流浪”過程中所處的天體系統(tǒng)。

答案：（1）地球和木星為行星;太陽和比鄰星為恒星。

（2）由熾熱氣體組成，是自身能發(fā)光的球狀或類球狀天體。

（3）地月系、太陽系、銀河系。

探究活動(dòng)二 天體上生命存在的條件

2.閱讀情境，探究下列問題。

“生命宜居帶”是指恒星周圍的一個(gè)適合生命存在的最佳區(qū)域，下圖為天文學(xué)家公認(rèn)的恒星周圍“生命宜居帶”示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示行星距離恒星的遠(yuǎn)近，縱坐標(biāo)表示恒星質(zhì)量的大小。

（1）“生命宜居帶”距恒星的距離與恒星質(zhì)量有怎樣的關(guān)系？說明原因。

（2）假如在“生命宜居帶”內(nèi)存在地外生命，其生存的天體應(yīng)具備哪些外部條件和自身?xiàng)l件？

答案：（1）由圖可知，恒星質(zhì)量越大，“生命宜居帶”距離恒星越遠(yuǎn)。恒星質(zhì)量越大，其產(chǎn)生的光熱越強(qiáng)，“生命宜居帶”為具有適宜生命存在的溫度條件的區(qū)域，故恒星質(zhì)量越大，“生命宜居帶”距離恒星越遠(yuǎn)。

（2）外部條件：該天體具有穩(wěn)定的光照條件，處于安全的宇宙環(huán)境之中。自身?xiàng)l件：該天體與恒星的距離適中，表面溫度適宜;質(zhì)量、體積適中，存在適合生命生存的大氣層;有液態(tài)水存在。

知能整合

一、天體的判斷方法

1.看其是否位于地球大氣層之外。例如：宇宙飛船在太空中運(yùn)行時(shí)是天體，返回到地面就不是天體了。

2.看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的軌道運(yùn)行。

3.看其是不是某一天體的一部分，天體的一部分不能稱為天體。例如：月球表面的巖石塊是月球的一部分，不是天體。

例如：判斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。

二、天體系統(tǒng)的組成和判斷方法

1.各級(jí)天體系統(tǒng)的組成

2.天體系統(tǒng)的判斷

（1）天體之間能否構(gòu)成天體系統(tǒng)

必須同時(shí)具備兩個(gè)條件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互繞轉(zhuǎn)。只吸引不繞轉(zhuǎn)不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。例如，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，構(gòu)成地月系;北斗七星各恒星之間沒有相互繞轉(zhuǎn)關(guān)系，就不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。

（2）天體系統(tǒng)級(jí)別的判定

天體系統(tǒng)，尤其是恒星系統(tǒng)和行星系統(tǒng)的中心天體是判定天體系統(tǒng)級(jí)別的關(guān)鍵。

三、地球存在生命的條件

1.外部條件

2.自身?xiàng)l件

 自身?xiàng)l件主要是指適宜的溫度條件、適合生物生存的大氣條件和液態(tài)水的存在。

四、生命存在條件的分析思路

此類題目的解答可以通過知識(shí)的遷移，類比地球上存在生命的條件來獲得分析思路，進(jìn)而提高答題的準(zhǔn)確性。具體分析思路如下：

素養(yǎng)培育

地理實(shí)踐力、綜合思維

讀下圖，回答下面三題。

1.下列敘述正確的是(    )

①d是人類可觀測宇宙

②水星所在的最低一級(jí)天體系統(tǒng)是a

③由b系統(tǒng)示意圖可知，地球所處的宇宙環(huán)境是安全的

④北極星與c是同一恒星系統(tǒng)

A.①②B.③④C.①③D.②④

答案：C

詳細(xì)分析：讀圖可知，圖中d表示目前人類已經(jīng)觀測到的宇宙范圍。圖中a為銀河系，b為太陽系，c為地月系。水星屬于太陽系，其所在最低一級(jí)天體系統(tǒng)不是a，北極星為恒星，與c不是同一恒星系統(tǒng)。

2.關(guān)于b的敘述正確的是(    )

A.中心天體是地球

B.哈雷彗星處在b系統(tǒng)

C.獅子座流星雨現(xiàn)象不會(huì)在b系統(tǒng)出現(xiàn)

D.b系統(tǒng)中除c星球外還有存在生命的行星

答案：B

詳細(xì)分析：b為太陽系，其中心天體為太陽，該系統(tǒng)中只有地球上存在生命。

3.下列同時(shí)包含太陽和地球的天體系統(tǒng)中，級(jí)別最高的和級(jí)別最低的分別是(    )

A.a和bB.d和b

C.b和cD.(d-a)和b

答案：B

詳細(xì)分析：同時(shí)包含太陽和地球的天體系統(tǒng)中級(jí)別最高的為可觀測宇宙，級(jí)別最低的為太陽系。

4.讀材料，回答下列問題。

材料 地球與太陽距離適中，加上自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，使得全球能夠接受適量的太陽輻射能。整個(gè)地球表面平均溫度約為 ，適于萬物生長，而且能使水在大范圍內(nèi)保持液態(tài)，形成水圈。水星和金星距離太陽太近，接收到的太陽輻射能分別為地球的6.7倍和1.9倍，使兩者表面溫度分別達(dá) 和 ;木星和土星距離太陽又太遠(yuǎn)，所獲太陽輻射能分別為地球的4%和1%，表面溫度分別是 和 ，更遠(yuǎn)的天王星的表面溫度則在 以下，環(huán)境條件十分惡劣。

（1）為什么水星、金星表面溫度很高，而天王星、海王星表面溫度很低？

（2）閱讀材料，地球在太陽系中獨(dú)特的優(yōu)越條件是什么？

（3）地球上能夠存在生命，除了材料中提到的條件外，還具備哪些條件？

答案：（1）主要和它們與太陽的距離有關(guān)。水星、金星距太陽近，接受的太陽輻射能多，所以溫度高;天王星、海王星距太陽過遠(yuǎn)，接受的太陽輻射能少，所以溫度低。

（2）日地距離適中，具有適宜的溫度，存在液態(tài)水。

（3）有供動(dòng)植物呼吸的大氣和穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。

詳細(xì)分析：（1）行星自身不發(fā)光發(fā)熱，表面熱量主要來自其繞轉(zhuǎn)的恒星，因此行星與太陽的距離決定了其表面溫度高低。（2）讀材料可知，地球與太陽的距離適中，使其具有適宜的溫度，存在液態(tài)水。（3）除光照條件及適宜的溫度和液態(tài)水外，地球生命存在的條件還包括適合生物生存的大氣層和安全穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。

隨堂鞏固·自我測評(píng)

2017年2月23日，NASA（美國航空航天局）宣布，在距離地球約40光年的一顆恒星(TRAPPIST-1)周圍發(fā)現(xiàn)了7顆與地球大小相當(dāng)?shù)念惖匦行?，其?/span>e、f、g位于宜居帶內(nèi)。下圖為TRAPPIST-1系統(tǒng)示意圖。讀圖，回答下面兩題。

1.與“TRAPPIST-1系統(tǒng)”級(jí)別相同的天體系統(tǒng)是(    )

A.地月系B.太陽系

C.銀河系D.可觀測宇宙

答案：B

詳細(xì)分析：材料中描述“在距離地球約40光年的一顆恒星(TRAPPIST-1)周圍發(fā)現(xiàn)了7顆與地球大小相當(dāng)?shù)念惖匦行?/span>”，由此可以推測與“TRAPPIST-1系統(tǒng)”級(jí)別相同的天體系統(tǒng)是太陽系。

2.推測位于“宜居帶”內(nèi)的行星“宜居”，最可能是因?yàn)?/span>(    )

①微生物的存在 ②水資源充足

③與TRAPPIST-1距離適中 ④適宜的大氣環(huán)境

⑤有肥沃的土壤 ⑥天體表面平坦

A.①②④B.②③④C.②④⑥D(zhuǎn).②③⑤

答案：B

詳細(xì)分析：行星“宜居”，應(yīng)該具有與地球類似的適合生物生存的條件，即具備適宜的溫度、大氣和液態(tài)水。

讀下圖，完成下面兩題。

3.圖中天體M可能是(    )

①水星 ②火星 ③天王星 ④金星 ⑤木星 ⑥土星 ⑦海王星

A.②⑥B.④⑤C.③⑦D.①④

答案：D

詳細(xì)分析：根據(jù)太陽系八大行星距日由近及遠(yuǎn)的順序可知，圖示M可能表示地球公轉(zhuǎn)軌道以內(nèi)的水星或金星。

4.圖中箭頭顯示了行星公轉(zhuǎn)具有(    )

A.共面性B.同向性C.近圓性D.同質(zhì)性

答案：B

詳細(xì)分析：圖示箭頭表示太陽系行星公轉(zhuǎn)的方向一致，即同向性。故選B。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆繞昏暗恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的類地行星，距地球約40光年。它是一個(gè)熱氣騰騰的“水世界”，體積是地球的6倍。據(jù)推測，這個(gè)“水世界”同樣擁有大氣層，且75%的表面區(qū)域被水覆蓋，但由于溫度太高，它無法支持地球型生命的存在。據(jù)此回答下面兩題。

5.“水世界”類地行星所在的天體系統(tǒng)是(    )

A.地月系B.太陽系

C.銀河系D.河外星系

答案：C

詳細(xì)分析：由所學(xué)知識(shí)可知，銀河系的直徑約10萬光年，太陽與銀河系中心距離約2.6萬光年。材料中提到的“水世界”類地行星距離地球約40光年，故其位于銀河系內(nèi)；材料中提到該類地行星繞昏暗恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，而太陽為太陽系中唯一恒星，地月系中無恒星，故該類地行星不在太陽系、地月系中。故選C。

6.天文學(xué)家推測“水世界”類地行星無法支持地球型生命存在的主要依據(jù)是(    )

A.該行星陸地面積狹小

B.該行星距離恒星太近

C.該行星溫度太低

D.該行星不存在大氣層

答案：B

詳細(xì)分析：由材料信息中的“溫度太高”，說明該行星距恒星太近，B對(duì)，C錯(cuò)。據(jù)材料“這個(gè)'水世界’同樣擁有大氣層”可判斷，D錯(cuò)。生命的起源在海洋，雖然陸地面積小，但如果各項(xiàng)條件滿足也可能有生命存在，A錯(cuò)。

7.讀圖，回答問題。

（1）上述兩幅圖中，屬于天體的是  。

（2）兩圖所示事象是否處于同一級(jí)最低層次天體系統(tǒng)？如果是，應(yīng)處于哪一級(jí)最低層次天體系統(tǒng)？

答案：（1）環(huán)繞地球飛行的“神舟十一號(hào)”

（2）是；地月系。

詳細(xì)分析：（1）環(huán)繞地球飛行的“神舟十一號(hào)”獨(dú)立于地球大氣層外，屬于天體；流星雨是流星體進(jìn)入地球大氣層與大氣摩擦產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，不屬于天體。（2）根據(jù)上題分析可知，“神舟十一號(hào)”和流星雨此時(shí)都處于地月系中。

實(shí)踐活動(dòng)·科學(xué)探知

月相觀測的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

月亮在我們中國人的日常生活中一直占據(jù)著重要的地位，我們對(duì)月亮的陰晴圓缺也寄托著豐富的感情。月亮的陰晴圓缺有自然規(guī)律，請(qǐng)同學(xué)們思考如下問題，并完成下面的觀測報(bào)告。

1.思考：月相變化的原因。

答案：月球不發(fā)光，不透明；與月、地、日三者的相對(duì)位置有關(guān)，月球靠反射陽光發(fā)亮，它與太陽相對(duì)位置不同，便會(huì)呈現(xiàn)出各種形狀。

2.觀測

（1）工具：手表、方位儀、筆和紙。

（2）注意事項(xiàng)：

①提前了解天氣，選取降雨較少的時(shí)段進(jìn)行實(shí)踐。

②大量工作在晚上進(jìn)行，注意人身安全和保證充足睡眠。

（3）場地要求：選擇平坦開闊、視野較好的地方。

班級(jí)：  觀測時(shí)刻：