1、基础知识回顾第1节 地球的宇宙环境 重点难点诠释经典例题赏析地月 太阳38.4银河总星1.496 日地 体积和质量天文 空间 太阳 矿产 一、宇宙的基本特点宇宙是天地万物的总称。宇宙最基本的特点表现在两个方面，即宇宙的物质属性和运动属性。宇宙是由形态各异的物质组成的。例如：发光、发热的球状天体恒星；轮廓模糊、体积质量巨大的星云；围绕恒星运行的行星(如地球、火星等)；围绕行星运行的卫星(如月球)；一闪即逝的流星；拖着长尾的彗星；甚至是存在于星际空间的气体、尘埃等。以上所列种种形态的物质统称天体。宇宙中的天体总是处在不断的运动、发展变化之中，运动着的天体因相互吸引、相互绕转形成天体系统。天体系统从
2、大到小，从高级到低级可以分成以下几个层次：二、地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星1.地球在太阳系中的普通性行星 质量(地球为1)体积(地球为1)平均密度(g/cm3)公转 周期 自转 周期 类地行星 水星 金星 地球 火星 0.05 0.82 1.00 0.11 0.056 0.856 1.000 0.150 5.46 5.26 5.52 3.96 87.9d 224.7d 1a 1.9a 58.6d 243d 23h 56min 24h 37min 巨行星 木星 土星 317.94 95.18 1316.000 745.000 1.33 0.70 11.8a 29.5a 9h 50min
3、10h 14min 远日行星 天王星 海王星 14.63 17.22 65.200 57.100 1.24 1.66 84.0a 164.8a 约16h 约18h 从表中可以看出：八大行星可划分为三大类：类地行星；巨行星；远日行星。从物理性质而言，无论是质量、体积还是密度，地球的数据特征并不特殊；再从运动周期来看，八大行星公转周期距太阳由近及远逐渐增大，自转周期各有大小，地球运动并不特殊。由上可见地球是太阳系中一颗普通的行星。地球与其他行星有下列共同特点：都是不透明的近似球形的星体；本身一般不发射可见光；围绕自身的轴自西向东(除金星外)不停地自转；绕日公转的轨道近似圆形(近圆性)，轨道面几乎在
4、同一平面上(共面性)，绕日公转的方向都是自西向东(同向性)。2.地球是太阳系中一颗特殊的行星地球与其他行星相比有下列不同之处：据目前所知，只有地球上有生物。地球在太阳系中所处的位置适中，接受太阳的光热比较适量，使水得以在液体状态下存在，有利于生命过程的发生和发展。地球具有适当的质量和体积，其引力可以把地球上各种气体吸住，形成包围地球的大气层。只有地球固体表面和地表气温才适合生物生长。地球大气经过了漫长的演化过程，基本上形成了适合生物呼吸所必需的氧气，而其他行星都缺乏氧气。三、地球上存在生命的原因1.宇宙环境的影响宇宙环境对地球上出现生命具有重要影响，即恒星空间和行星空间比较稳定。(1)从太阳系
5、诞生到地球上开始有原始的生命痕迹，太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件一直比较稳定。(2)地球附近的行星际空间，大、小行星绕日运行方向大多一致，各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的宇宙环境之中。2.地球本身的条件(1)日、地距离适中，自转周期不长不短，使地球表面的平均气温为15，有利于生命过程的发生和发展。(2)地球的体积和质量适中，这使得在漫长的大气演化过程中，地球周围聚集了以氮和氧为主的适合生物呼吸的大气。(3)地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩，使地球内部温度升高，结晶水汽化；地球内部的物质运动，加速水汽从地球内部逸出；随着地球温度的逐渐下降，水汽凝结、降雨，在低洼处
6、形成海洋，从而孕育了最简单的生命；随后，生物由简单到复杂、由低级向高级不断发展。四、冥王星降级北京时间2006年8月24日晚上9点20分，国际天文学联合会大会(IAU)(在捷克首都布拉格召开)投票5号决议，部分通过新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，而将其列入“矮行星”。“行星”指太阳系中的“漫游者”。近千年来，人们一直认为水星、金星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。不过，新的天文发现不断使这一传统的结论受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处：处在距离地球40亿公里的太
7、阳系边陲地带，是太阳系中离太阳最远、质量最小的一颗行星。而且冥王星所处的轨道在海王星之外的太阳系外围地带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。随着天文观测上的新发现和理论上的深入，人们对太阳系的结构有了更好的了解，而近年来受到越来越多质疑的冥王星的“身份”问题，给如何在明确和一致的框架内处理新发现的若干太阳系天体的分类和命名带来了困难。据IAU大会的最终决议，新定义的“行星”是指围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。这些天体包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。而与行星同样具有足
8、够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体称为“矮行星”，其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。据此，太阳系只剩下八大行星，而冥王星因不符合新的行星定义而失去了行星资格，成为“矮行星”一族。五、宇宙资源的特点和开发利用前景人类探测宇宙的目的是开发利用宇宙，因为宇宙中蕴藏着丰富的资源。1.空间资源：宇宙空间极其辽阔，还具有高真空、强辐射、失重等地面实验室难以模拟的物理条件，可为观测地球并大量收集地球的各种信息，特别是对发展加工工业极其有利。2.太阳能资源：太阳的能量巨大，且是清洁的可再生能源，但到达地面的太阳能会遭到大气的削弱，而在太空开发太阳能，则可有效地避
9、免大气层的影响，可把太阳能最大限度地转变成电能。3.矿产资源：宇宙中有极其丰富的矿产资源，如不少小行星富含矿体、月岩中含有地壳里的全部元素和约60种矿藏，还富有地球上没有的能源3He(核聚变反应堆的理想燃料)，因而为发展太空采矿业做了准备。六、我国的卫星发射基地及选择我国主要有四川西昌、甘肃酒泉、山西太原、海南文昌(在建)等几个卫星发射基地。它们共同的区位条件分别是：四川西昌、甘肃酒泉、山西太原在我国内陆，国防安全；甘肃酒泉、山西太原晴天多，地势开阔；四川西昌、海南文昌(在建)纬度低，地球自转线速度快。1.卫星发射基地选址的条件：(1)气象条件：睛天多，阴雨天少，风速小，温度低，有利于发射和跟
10、踪。(2)纬度因素：纬度低，自转线速度大，可以节省燃料和成本。(3)地形因素：地形平坦开阔，有利于跟踪观测。(4)海陆位置：大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强。(5)交通条件：内外交通便利，有利于大宗物资运输。(6)安全因素：出于国防安全考虑，有的建立在山区、沙漠地区，有的建立在地广人稀处。2.发射时间、方向、回收场地选择：(1)发射时间：在天中一般选择在睛朗无云的夜晚，主要便于定位和跟踪观测。(2)我国发射时间：主要选择在冬季，便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择冬季是为了避开南半球恶劣的海况。
11、(3)发射方向一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度的作用，节约能源。(4)我国的回收场地选在内蒙古自治区中部地区。地势平坦，视野开阔，便于搜救；人烟稀少，有利于疏散人群；气候干旱，多睛朗天气，地质条件好。例1(2011 浙江模拟)读流星雨景观示意图，回答(1)、(2)题。(1)地球上的流星绝大部分都在大气中燃烧掉了，其产生的地理意义是()A.使地球表面的温度升高B.避免了地球上的生物遭受过多紫外线的伤害C.减少了小天体对地球表面的撞击D.使地球表面昼夜温差不至于过大(2)图示流星体属于()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.绕恒星公转的天体BC流
12、星体是存在于太阳系中的微小颗粒，环绕太阳运动。流星体是许许多多沿着相同的轨道绕转太阳的流星体，它们的共同轨道在一定的宇宙空间同地球轨道相交。地球一年一度经过这一空间，并在同一天空区域形成流星雨。地球上的流星雨绝大部分都在大气中燃烧掉了，减少了小天体对地球表面的撞击。例2 北京时间2010年12月17日消息：据英国每日邮报报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，且75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。结合材料回答(1)、(2)题。(1)“水世界”类地行星
13、所在的天体系统是()A.地月系B.太阳系C.银河系D.河外星系(2)天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生命存在的主要依据是()A.该行星上没有水B.该行星距离恒星太近C.该行星温度太低D.该行星不存在大气层BC银河系的主体直径是8万光年，而“水世界”类地行星距离地球仅40光年，说明该行星在银河系之中。结合题目提供的材料可知，该行星上不存在生命是由于其距离恒星太近，温度太高造成的。例3 阅读材料，回答下列问题。材料一：美国 1998年1月 6 日发射的“月球勘探者”号宇宙飞船，发现在月球的极地有冰，最多可能达到100亿吨。材料二：2009年3月1日 16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北
14、京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确受控撞击在月球东经 52.36度、南纬 1.50度的月球丰富海区域，为我国探月一期工程画上圆满的句号。作为我国2010年实施的重大航天工程项目“嫦娥二号”卫里发射工程，再次承载无数中国人的航天梦想。(1)“嫦娥一号”于2007年11月7日第三次近月制动成功后，顺利进入工作轨道，成为绕月卫星。图中天体系统的层次发生了怎样的变化？(2)结合材料和地球存在生命的条件，试分析月球上有哪些满足人类生存的基本条件？(3)若干年后，若人类要移民到月球，人类还应成功创造哪些生存条件？本题结合时事材料考查对天体系统的理解以及地球上存在生命的条件。天体系统是因天体相互吸引、相互绕转而形成，因绕转中心不同而有不同的层次。“嫦娥一号”绕月运行可以构成比地月系更低一级的天体系统。地球上存在生命的条件包括稳定安全的宇宙环境条件及适宜的温度、液态水的存在、适于生物呼吸的大气等自身条件。(1)天体系统层次复杂化，由原来的地月系变成了地月系和从属于地月系的月球“嫦娥一号”天体系统两级天体系统。(2)安全的宇宙环境、稳定的太阳光照、冰的存在等。(3)适宜的温度、充足的液态水、合适的大气保护层、生态系统等。
