1、第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境课程标准运用资料,描述地球所处的宇宙环境。核心素养1综合思维:分析地球存在生命的条件。2地理实践力:观察天象,观察天体。3人地协调观:树立科学的宇宙观。一、人类对宇宙的认识1宇宙:所有时间、_空间_和物质的总和。2可观测宇宙(已知宇宙):人类已经观测到的有限宇宙,其半径约_137_亿光年(光年是天文学中的_距离_单位)。二、 多层次的天体系统1天体:宇宙中的_恒星_、_星云_、_行星_、 卫星等各种物质。2天体系统:宇宙中的天体都在运动着。 运动着的天体因_互相吸引_和互相绕转,形成天体系统。3天体系统的层次结合上图,完善天体系统的层次结构。可观测宇宙4太
2、阳系:太阳是中心天体。运用“太阳系示意图”,完善相关知识。(1)太阳系的组成:由太阳、_行星_、矮行星和卫星,以及_小行星_、彗星、流星体和行星际物质等组成。(2)小行星带位于_火星轨道与木星轨道_之间;哈雷彗星的公转方向与八颗行星的公转方向_相反(自东向西)_。(3)八颗行星特征分类以地球轨道为界,_AB_为地内行星,_DEFGH_为地外行星。(填字母)公转运动特征八颗行星分类及特征归纳5地月系:地球与其_卫星_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和周期相同。三、 特殊行星地球1特殊性:产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命人类。2地球具备了生命存在的基本条件:_充足的
3、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。 【思辨】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。()(5)可观测宇宙包括银河系和现阶段所能观测到的河外星系。()(6)银河系主要是由许多尘埃和气体组成的云雾状天体。()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。3特别提醒(1)一组重要数据:可观测宇宙(已知宇宙)的半径约137亿光年;离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为4.2光年;银河系的直径约10万光年
4、;太阳系离银河系银心约2.6万光年。(2)冥王星降级为矮行星:冥王星与其他八颗行星虽然同样具有足够质量、呈球形或近球形,但不能清空轨道附近的区域,降级为矮行星。(3)月球的自转与公转:月球在围绕地球公转的同时,也在自转。月球自转方向和周期与其公转的方向和周期完全一样,总是同一面对着地球(即在地球上看不到月球的背面)。(4)恒星、行星和卫星的区别:恒星自身能发光发热,位置相对稳定;围绕恒星绕转的天体为行星;围绕行星绕转的天体为卫星。 【体系构建】【地理情景一】流星是指运行在星际空间的流星体(通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质)在接近地球时由于受到地球引力的吸引,从而进入地球大气层,并与大气摩擦燃
5、烧产生的光迹。经过大气摩擦后没有完全烧毁的部分落在地面上叫陨石。作为一年一度的“天象大片”,英仙座流星雨是每年暑假重要的天象。北京时间2020年12月13日,双子座流星雨如约而至。天文资料显示,近年双子座流星雨一直相对稳定,天顶流量每小时为60颗至100颗。(1)流星体、流星现象和陨石是天体吗?为什么?(2)英仙座和地球能否组成天体系统? 为什么?【答案】(1)流星体是天体,流星现象和陨石都不是天体。如下图所示:(2)不能。形成天体系统需要两个天体相互吸引并且产生绕转关系,英仙座与地球之间没有产生绕转现象,因此不能组成天体系统。【地理情景二】某行星从地球与太阳之间经过时,地球上的观察者会看到有
6、一个黑点从太阳圆面通过,这种现象称为“凌日”。某天体与太阳分别位于地球两侧的天文现象叫“冲日”。2019年11月天宇上演了“水星凌日”的天象;2020年10月发生“火星冲日”的天象;2019年1月,一场天文盛宴,号称三合一天文奇观的月全食“超级血狼月”惊现夜空。(1)画图说明八颗行星中能发生“凌日”现象和“冲日”现象的天体。(2)画图说明当月全食发生时,日、地、月三者的位置关系。【答案】(1)(2)【思维点拨】1“三看法”判断天体天体分为自然天体(如太阳、地球、月球)和人造天体(如发射到宇宙空间的“天宫二号”、人造卫星等)。隶属于某个天体的组成部分不能单独自成天体。2天体是宇宙间各种物质的通称
7、,其表现是多种多样的,如下图所示3“四看法”判断天体系统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公转。如果某些天体只相互吸引而达不到绕转的程度,就不能构成天体系统。【迁移应用】在北半球,英仙座流星雨是每年暑期的“定期演出”。2020年8月12日夜间,浙江某校天文兴趣小组观察了该流星雨现象。完成12题。1“流星雨”的母体属于(B)A绕地球公转的天体B绕太阳公转的天体C绕行星公转的天体D太阳系之外的天体【解析】流星雨的母体是流星体,而流星体是太阳系的微小天体,很多都是彗星尾部所留下的碎屑物质,所以流星雨的母体属于太阳系,是围绕太阳公转的天
8、体。2“流星现象”产生的原因是(D)A流星体反射太阳辐射发亮B太阳风轰击地球高层大气发光C流星体吸收地面辐射发热D流星体摩擦地球大气燃烧【解析】“流星现象”是指流星体进入地球大气层后与大气摩擦而发光的现象。2021温州联考2020年7月23日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空,并进入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了中国自主开展行星探测的第一步。下图为中国行星探测标识“揽星九天”和“天问一号”探测器的轨道示意图。据此,完成34题。3在“揽星九天”标识中,序号和天体名称匹配的是(A)A火星B地球C水星 D木星【解析】在“揽星九天”标识中,分别位于距日由近及远的第四、第五、第六、第七
9、位置,则为火星、为木星、为土星、为天王星,据此分析本题选A。4探测器轨道示意图中所显示的最高一级的天体系统是(C)A银河系 B河外星系C太阳系 D地月系【解析】探测器轨道示意图中所显示的天体均为太阳系中的成员,故图中最高一级的天体系统是太阳系,C正确。故选C。【地理情景】华盛顿邮报引美国宇航局(NASA)的科学报告指出,NASA已经锁定了一个可能存在地外生命或者外星生命的天体,准备派飞行机器人前去探索。这是什么天体呢?那就是土星卫星土卫六。整个地球表面平均温度约为15 ,土星表面温度是180 ,温度条件很恶劣。科学报告指出,土卫六在地理上具有与地球相似的地方,在上面的所谓“河流和湖泊”可能充满
10、了液态碳氢化合物。如果土卫六确实有液态水,科学家们认为它存在于冰冻地壳下的海洋中。也就是说我们的地外生命就在这里面。(1)为什么地球的表面温度远高于土星?(2)说明如果土卫六有地外生命的存在,它应该具备哪些条件。(3)归纳天体有生命出现自身具备的必要(金锁链)条件有哪些。【答案】(1)地球所处的位置比土星离太阳更近,获得的太阳辐射更强,温度更高。(2)安全的宇宙环境,稳定的光照,有液态水,适宜的温度和适合生物呼吸的大气等。(3)液态水、适宜的温度和适当厚度的大气层。【思维点拨】1地球上存在生命的条件(1)宇宙环境“安全”和“稳定”安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。稳定的太阳
11、光照:亿万年以来,太阳处于壮年期,光照条件没有明显变化,状态稳定。(2)自身条件三个适中2天体存在生命的条件分析在分析某行星是否有生命物质存在时,应充分考虑天体的条件,要与地球进行比较,地球上存在生命的条件主要从两方面分析,一是宇宙环境,二是自身条件。此类题目可以通过知识迁移,类比地球上有生命存在的条件来获取分析思路,进行解答。可从“四看”入手分析。综上所述,某行星只要具备适宜的温度、适宜生物呼吸的大气、液态水这三个自身条件,同时具有安全和稳定的宇宙环境,该行星就可能有生命物质存在。【迁移应用】2021浙东北联盟考试北京时间2020年7月23日12时41分,我国在文昌航天发射场用长征五号遥四运
12、载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器,开启火星探测之旅,迈出我国行星探测第一步。与地球相比,火星的质量约为地球质量的1/10,半径约为地球半径的1/2。据此完成12题。1火星上生命体可以形成的条件必须要有(B)微生物的存在液态水存在适宜生物呼吸的大气日火距离较适中A BC D【解析】微生物属于生命体,因此微生物的存在不是火星上生命体形成的条件,排除与有关的选项,故选B。2“天问一号”探测器如果成功抵达火星,在火星上进行探测时可能遇到的困难有(C)A距离太阳较远,气温低,多暴风雪天气B白天强光曝晒,气温过高,设备容易受损C地形复杂,在火星表面行动受阻D有浓密的大气层,光照不足【解析】
13、火星的质量约为地球质量的1/10,大气十分稀薄,因而无法保存热量,导致火星表面温度极低,很少超过0,在夜晚,最低温度可达123;因火星大气稀薄,因此火星上很少遇到暴风雪天气,排除A、B、D。火星地形复杂,“天问一号”探测器在火星表面行动受阻,C正确。故选C。金星是人们在地球上除太阳、月球之外能看到的最亮天体,在日出稍前或日落稍后亮度最大。下表为金星、地球的数据对照表。读表,完成34题。金星地球与太阳的距离(日地距离为1)0.721质量(地球为1)0.821体积(地球为1)0.861自转周期243天1天公转周期0.62年1年主要大气成分CO2N2,O2气压(地球为1)921表面平均温度480 1
14、5 3金星亮度大的原因可能是(B)A有浓密的大气层 B距离地球近C有明亮的光环 D自身能发光【解析】金星拥有浓密的大气层与其亮度大没有关系,A不符合题意。表中信息表明,金星与太阳的距离是日地距离的0.72倍,说明金星距离地球近,金星可以反射太阳光,由于距离近使得从地球上看金星的亮度大,B符合题意。太阳系中有光环的主要是木星、土星、天王星、海王星,金星没有明亮的光环,C不符合题意。金星是太阳系中的一颗行星,自身并不能发光,D不符合题意。4双选题科学家推测在金星上没有生命存在,根据表格,其原因分析错误的是(CD)A大气成分主要为CO2,无适宜的大气成分B距太阳比地球近,表面温度过高C自转周期比地球长,昼夜温差过小D公转周期比地球短,没有液态水存在【解析】只选C或D可得1分,选CD可得3分。表中信息表明,金星主要大气成分为CO2,无适宜生物呼吸的大气成分,由此推测金星上没有生命存在,A分析正确,但不符合题意。表中信息表明,金星与太阳的距离是日地距离的0.72倍,说明距太阳比地球近,获得太阳辐射能量多,其表面平均温度达到480 ,不适宜生物生存,B分析正确,但不符合题意。金星自转周期达243天,自转周期比地球长,可能导致昼夜温差过大,不适宜生命存在,C分析错误,符合题意。金星公转周期比地球短,但这并不是造成金星上没有液态水存在的主要原因,D分析错误,符合题意。