2012文科大學(xué)生自然科學(xué)知識講座

文科大學(xué)生自然科學(xué)知識講座主講人：曾勇2012年3月江蘇省首屆文科大學(xué)生自然科學(xué)知識競賽體例一、判斷題1、科學(xué)假說是科學(xué)理論的初始形態(tài)。（A正確√

B錯誤）二、單項選擇題1、科學(xué)起源于人類對自然界的（A恐懼感B好奇心√

C征服欲D想象力）三、多項選擇題（A科技研究B科技開發(fā)C科技教育√

D科技傳播√

E科技普及√）第一章科學(xué)技術(shù)篇一、科學(xué)技術(shù)的性質(zhì)

（一）科學(xué)的內(nèi)涵和特征

科學(xué)的內(nèi)涵有三種看法：

（1）對客觀世界知識的反映

（2）反映客觀世界的知識體系

（3）認(rèn)識客觀世界的事業(yè)

科學(xué)有以下幾個特征：

（1）解釋性和預(yù)見性

（2）精確性和可查性

（3）嚴(yán)密性和系統(tǒng)性

（二）技術(shù)的內(nèi)涵和特征

（1）自然屬性和社會屬性的統(tǒng)一

（2）主體要素和客觀要素的統(tǒng)一（三）科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系

科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系是辯證統(tǒng)一的，既有區(qū)別又有聯(lián)系。

四）科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律是：1、理論與觀察和實驗事實之間的矛盾2、理論內(nèi)部之間的矛盾3、不同理論之間的爭論4、社會實踐需要的推動5、軍事戰(zhàn)爭實踐的促進二、自然科學(xué)與人文科學(xué)（一）自然科學(xué)的特點主要表現(xiàn)在以下方面：1、自然科學(xué)研究對象及特點（1）研究對象：自然科學(xué)研究的主要對象是自然界。特點：客觀實在性；運動規(guī)律性；形式多樣性（2）自然界物質(zhì)運動的基本形式微觀物理運動、化學(xué)運動、宏觀物理運動、宇觀系統(tǒng)運動、生命運動（3）矛盾，是自然界運動變化的根本原因；事物運動變化的根本動力在于事物內(nèi)部的矛盾性：①無機界運動變化的動力是吸引與排斥②有機界生物進化的動力：遺傳和變異③有機界生物生存的動力：同化和異化2、自然科學(xué)的成果及評價

根據(jù)自然科學(xué)研究的目的不同，其成果的表現(xiàn)形式不同，對其評價也不一樣。自然科學(xué)研究分為基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究三個主要類別。3、自然科學(xué)研究主體自然科學(xué)研究主體通常是自然科學(xué)家?？茖W(xué)共同體的特點：學(xué)習(xí)性、自主性、專業(yè)性、認(rèn)同性。4、自然科學(xué)體現(xiàn)的科學(xué)精神其內(nèi)涵主要表現(xiàn)為理性精神、實證精神、探索精神、懷疑精神、創(chuàng)新精神和協(xié)作精神等。

（二）人文科學(xué)的特點

1、人文科學(xué)的本質(zhì)：指人的精神世界、價值體系、心靈情感。

2、人文科學(xué)的特征

（1）注重科學(xué)理性和藝術(shù)情感的交融

（2）強調(diào)對人類終極問題的關(guān)懷

（3）用人性化的理念處理人與自然、人與社會的關(guān)系

3、人文科學(xué)的核心學(xué)科

人文科學(xué)的核心學(xué)科是文學(xué)、哲學(xué)、歷史學(xué)。

三、科學(xué)技術(shù)的社會功能

包括6個方面（一）科學(xué)技術(shù)的經(jīng)濟功能1、科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力2、科學(xué)技術(shù)促進了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變革（二）科學(xué)技術(shù)的文化功能1、科學(xué)技術(shù)本身是一種文化2、科學(xué)技術(shù)促進了人類精神風(fēng)貌的改變3、科學(xué)技術(shù)促進了其他文化的全面發(fā)展（三）科學(xué)技術(shù)的教育功能

1、科學(xué)技術(shù)促進了教育觀念的改變

2、科學(xué)技術(shù)促進了教育內(nèi)容的改變

3、科學(xué)技術(shù)促進了教育方式的改變

（四）科學(xué)技術(shù)的軍事功能

1、科學(xué)技術(shù)帶來武器裝備的變革

2、科學(xué)技術(shù)帶來了戰(zhàn)爭形態(tài)的改變

3、科學(xué)技術(shù)帶來了軍隊編制體制的變革

4、科學(xué)技術(shù)帶來了指揮方式的變革

（五）科學(xué)技術(shù)的政治功能

1、科學(xué)技術(shù)對國家政治的影響

（1）科學(xué)技術(shù)為政治斗爭提供思想武器

（2）科學(xué)技術(shù)為政治斗爭提供物質(zhì)力量

2、科學(xué)技術(shù)對國際政治的影響

（1）科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略是國家對外戰(zhàn)略的重要內(nèi)容

（2）科技戰(zhàn)成為當(dāng)前國際斗爭的重要內(nèi)容

（3）科技發(fā)展推動了國際政治全球化的發(fā)展趨勢

（4）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅帶來了社會生產(chǎn)力的變化，促進世界經(jīng)濟持續(xù)繁榮

（5）拓寬了國家利益范圍

（六）科學(xué)技術(shù)的倫理功能

1、科學(xué)技術(shù)構(gòu)成了人類倫理道德的最可靠的思想基礎(chǔ)

2、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了倫理學(xué)研究

四、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新趨勢（一）科學(xué)發(fā)展加速化（二）科學(xué)知識整體化（三）科學(xué)研究縱深化（四）科學(xué)活動社會化（五）科學(xué)交流國際化五、科學(xué)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展（一）工業(yè)文明帶來的危機1、環(huán)境污染：大氣污染、土壤污染、水體污染2、資源短缺3、森林植被破壞4、水資源危機5、生物多樣性減少（二）可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略1、1972年聯(lián)合國在斯德哥爾摩世界環(huán)境大會上發(fā)表了人類環(huán)境宣言，提出了可持續(xù)發(fā)展觀2、可持續(xù)發(fā)展的基本含義（1）可持續(xù)發(fā)展包含并要求經(jīng)濟的增長，其最終目標(biāo)就是要不斷滿足人類的需要。（2）可持續(xù)發(fā)展是發(fā)展經(jīng)濟與資源保護相統(tǒng)一的發(fā)展觀（3）可持續(xù)發(fā)展是在滿足當(dāng)代人需要的同時，不損害后代人滿足其需要的條件和能力。4、3、可持續(xù)發(fā)展的基本原則

（1）持續(xù)性原則

（2）公平性原則

（3）共同性原則

4、我國可持續(xù)發(fā)展的困難

（1）人口壓力大、資源相對緊缺

（2）自然災(zāi)害嚴(yán)重，造成巨大損失

（3）國民經(jīng)濟整體素質(zhì)不高，自主創(chuàng)新能力不夠。（四）科技進步與可持續(xù)發(fā)展（1）科學(xué)技術(shù)是糧食問題最終解決的保證（2）科學(xué)技術(shù)有利于緩解資源緊張（3）能源問題最終也必須依靠科技的力量解決（4）科學(xué)技術(shù)是解決環(huán)境問題的有力保證第二章農(nóng)學(xué)一、生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)

生物技術(shù)為農(nóng)業(yè)提供了以下高新技術(shù)：（一）塑造新物種的基因工程：提高對病蟲害的抗性、培植新性狀、對不良環(huán)境的忍耐性（二）生物固氮工程（三）快速育苗和繁殖的細(xì)胞工程（四）人造食品的酶工程（五）降解殘毒的微生物工程（六）應(yīng)對食品安全問題二、農(nóng)業(yè)資源與植物保護（一）農(nóng)業(yè)資源概述農(nóng)業(yè)資源是農(nóng)業(yè)自然資源和農(nóng)業(yè)社會資源的總稱，是自然資源和社會經(jīng)濟資源聯(lián)系到農(nóng)業(yè)的部分。農(nóng)業(yè)資源按其本質(zhì)屬性可分為農(nóng)業(yè)自然資源和農(nóng)業(yè)社會資源。（二）農(nóng)業(yè)資源利用1、怎樣合理利用農(nóng)業(yè)資源①按照人口、資源平衡的原則②按照資源整體性原則③保持生態(tài)平衡的原則④因地制宜、合理布局的原則⑤保護生態(tài)環(huán)境的原則

2、土地資源的基本功能：承載功能、生產(chǎn)功能、凈化功能。

3、生物資源及其利用原則：可持續(xù)利用原則、最佳生境原則、保持物種最豐富性原則、最小生存種群理論原則、種群最大持續(xù)產(chǎn)量原則、最適持續(xù)產(chǎn)量原則

4、農(nóng)業(yè)水資源的利用與保護

5、肥料資源及其利用

6、廢物資源的農(nóng)業(yè)利用技術(shù)

三、園藝作物知識園林綠地功能：凈化空氣、調(diào)節(jié)氣候、減弱噪聲、檢測環(huán)境、美化環(huán)境。四、林業(yè)知識（一）林業(yè)資源概況1、世界林業(yè)資源現(xiàn)狀：世界森林面積5925.8億畝，森林覆蓋率30.3%，人均森林面積9畝。2、世界森林資源的特點：各國森林面積分布不均衡；多數(shù)國家以公有林為主；各國森林每公頃蓄積差距大；人工林不足5%；每年4%的森林受災(zāi)（二）中國林業(yè)發(fā)展及資源保護

1、中國林業(yè)的資源情況：森林面積23.8億畝，覆蓋率16.55%，

2、我國森林資源特點：總量不足，質(zhì)量不高，分布不均，覆蓋率只有世界平均水平的56%，人均占有面積只有世界水平的20%

第三章醫(yī)學(xué)一、生理與疾?。ㄒ唬┭?、血液的組成：血漿占55%，血細(xì)胞占45%2、血液的分類：靜脈血、動脈血3、血液的生理功能：運輸功能、緩沖功能、調(diào)節(jié)體溫功能、免疫與防護功能4、輸血：健康成年人每次可獻血200-300毫升（二）生命四大體征

1、體溫

2、脈搏

3、呼吸

4、血壓

（三）咳嗽不單純是呼吸道疾病

（四）多種疾病可引起呼吸困難

（五）神經(jīng)病（神經(jīng)系統(tǒng)病變）、神經(jīng)癥（輕性心理障礙）和精神?。ù竽X功能不正常）三者的區(qū)別

（六）不可忽視的亞健康狀態(tài)：潛病態(tài)、前病態(tài)

（七）現(xiàn)代文明?。弘娔X病、空調(diào)病、肥胖病等等。

（八）高血壓：收縮壓≥140mm汞柱、舒張壓≥90mm汞柱

（九）糖尿?。嚎崭寡恰?.8毫摩爾/升；

一天中任何時間血糖≥11.1毫摩爾/升；

空腹血糖≤7.8毫摩爾/升，但口服75%葡萄糖耐量實驗2小時后血糖≥11.1毫摩爾/升。

二、心理與健康1、心理健康的標(biāo)準(zhǔn)：能適應(yīng)環(huán)境、能主動應(yīng)付多變的社會環(huán)境2、正確的面對心理壓力，面對問題不應(yīng)采取畏懼、回避、焦慮、放任的態(tài)度。3、氣質(zhì)與意志的區(qū)別：氣質(zhì)，指一個人全部心理活動的動力特征的總和；意志，是人為了實現(xiàn)某種目的，在行動中自覺克服困難所表現(xiàn)出來的心理過程。三、生物工程與醫(yī)學(xué)技術(shù)（一）放射介入治療，是介于外科和內(nèi)科之間的一門新學(xué)科。（二）心臟射頻消融治療心房纖顫。是介入治療快速性心率失常。（三）X線攝片、CT（計算機斷層掃描）、磁共振成像（MRI）使醫(yī)學(xué)影像學(xué)在臨床檢查上發(fā)揮了重要作用。（四）人造心臟起搏器適用嚴(yán)重的心跳過慢、心臟收縮無力、心跳驟停的病人，正常心率為60-90次/分。（五）基因?qū)W診療---DNA診斷或分子診斷。（六）血液透析---血液凈化。第四章天文學(xué)

一、宇宙（一）宇宙觀與宇宙學(xué)1、宇宙

是指廣袤空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。

宇宙是物質(zhì)世界，它處于不斷的運動和發(fā)展中，在空間上無邊無界，在時間上無始無終。宇宙是多樣而又統(tǒng)一的，它的多樣性在于物質(zhì)的表現(xiàn)形態(tài)，它的統(tǒng)一在于其物質(zhì)性。

人們認(rèn)識宇宙的過程：太陽→銀河系→河外星系→星系團→總星系2、宇宙觀

通常又稱為世界觀，是關(guān)于宇宙的整個圖景及其一般性質(zhì)的觀點。宇宙觀的主要內(nèi)容包括兩個方面：一是宇宙的一般圖景，即宇宙的本質(zhì)或物質(zhì)基礎(chǔ)；一是宇宙的發(fā)展及其一般規(guī)律，即宇宙的演化過程以及貫穿于整個過程中的一般規(guī)律。

(1)人類的宇宙觀有其發(fā)展的歷史，概括起來有兩條主線：一是宇宙結(jié)構(gòu)觀念的發(fā)展，一是宇宙演化觀念的發(fā)展。（2）宇宙結(jié)構(gòu)觀念的發(fā)展中國古代的宇宙觀主要有：蓋天說、渾天說、宣夜說、昕天說、穹天說、安天說等。

最早認(rèn)識到大地是球形的是古希臘人。但直到1519～1522年，葡萄牙的麥哲倫率領(lǐng)探險隊完成了第一次環(huán)球航行后，地球是球形的觀念才最終被證實。公元2世紀(jì)，托勒密提出了一個完整的地心說。

1543年，哥白尼提出科學(xué)的日心說3、宇宙學(xué)

是天文學(xué)的一個分支學(xué)科，它從整體的角度來研究宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，即從大尺度的范圍來研究時間、空間的性質(zhì)，為主及運動的基本規(guī)律。

現(xiàn)代宇宙學(xué)包括密切聯(lián)系的兩個方面，即觀測宇宙學(xué)和理論宇宙學(xué)。前者側(cè)重于發(fā)現(xiàn)大尺度的觀測特征，后者側(cè)重于研究宇宙動力學(xué)和動力學(xué)以及建立宇宙模型。（二）宇宙模型1、宇宙模型的概念宇宙模型是指對觀測可及的大尺度時空結(jié)構(gòu)和物質(zhì)演化的統(tǒng)一的理論描述?，F(xiàn)代宇宙模型主要有：牛頓無限靜止宇宙模型、愛因斯坦靜態(tài)模型、弗里德曼宇宙模型、穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型和大爆炸宇宙模型。2、有限無邊的靜態(tài)宇宙模型

1692年，牛頓根據(jù)他的萬有引力理論，提出了“無限均勻的宇宙模型”：空間平直無限，時間無始無終，天體無數(shù)且均勻分布。

1917年，愛因斯坦在《普魯士科學(xué)院會議報告》上，發(fā)表了《根據(jù)廣義相對論對宇宙學(xué)所作的考查》一文，提出了一個“有限無邊靜態(tài)宇宙模型”。作出了兩個假定，一個是各向同性假定，即宇宙從大尺度上來看，在任何假定時刻，對各個方向所觀測的結(jié)果都是一樣的；另一個是均勻性假定，即宇宙從大尺度上來看，天體的分布是均勻的，星系的平均密度、光度和相互間的距離都是一樣的。這兩個假定也稱為宇宙學(xué)原理。愛因斯坦《根據(jù)廣義相對論對宇宙學(xué)所作的考查》一文的發(fā)表，開創(chuàng)了現(xiàn)代宇宙學(xué)研究的先河。愛因斯坦堅持廣義相對論，認(rèn)為物質(zhì)分布決定空間的幾何性質(zhì)，進而決定天體的運動，這顯然比牛頓的理論前進了一步。3、動態(tài)的膨脹宇宙模型

1929年，美國天文學(xué)家哈勃指出，一個星系的退行速度同這個星系離我們的距離成正比，呈現(xiàn)有規(guī)律的增長。也就是說，離我們越遠(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離我們的速度越快。這個規(guī)律被稱為哈勃定律。

（三）大爆炸宇宙學(xué)說

1932年，比利時天文學(xué)家勒梅特在愛丁頓工作的基礎(chǔ)上，探討了宇宙起源問題，提出一個宇宙起源于“原始原子”的假說，或稱“宇宙蛋”，由于劇烈的放射性衰變的原因，這個“宇宙蛋”發(fā)生了猛烈的爆炸，于是就誕生了我們現(xiàn)在所看到的這個宇宙。

1948年，美籍奧地利物理學(xué)家伽莫夫把基本粒子同宇宙學(xué)聯(lián)系起來，提出熱宇宙大爆炸學(xué)說。他把勒梅特的“原始原子”改為“原始火球”。大爆炸宇宙模型的主要觀點是：我們的宇宙曾有一段從熱到冷、物質(zhì)密度從密到稀的演化歷史。

大爆炸宇宙模型的基本觀點認(rèn)為宇宙大爆炸過程是：宇宙早期，溫度極高，大約在100億攝氏度以上，物質(zhì)密度相當(dāng)大，宇宙間只有光子、中微子、電子、極少量的質(zhì)子、中子以及它們的反粒子等物質(zhì)。隨著整個體系的不斷膨脹，溫度很快下降到10億攝氏度左右時，中子發(fā)生衰變或與質(zhì)子結(jié)合成氫、氦等元素。溫度進一步下降到100萬攝氏度后，早期形成化學(xué)元素的過程結(jié)束。宇宙的物質(zhì)主要是質(zhì)子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當(dāng)溫度降到幾千攝氏度的時候，輻射減退，宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì)。氣體逐漸聚集成氣體云，再進一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天看到的宇宙。二、星系（一）星系的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分布

1、星系、河外星系、總星系（1）星系在天文學(xué)中，把這種由幾十億顆甚至幾千億顆恒星以及星際氣體和塵埃物質(zhì)等構(gòu)成，占據(jù)幾千光年至幾十萬光年的空間天體系統(tǒng)稱作星系。（2）河外星系銀河系以外的天體系統(tǒng)，稱它們?yōu)楹油庑窍?，簡稱星系。（3）總星系目前，天文學(xué)上把我們觀測所及的宇宙部分稱為總星系。2、星系的形態(tài)、結(jié)構(gòu)哈勃按星系的形態(tài)進行分類，把星系分為橢圓星系、漩渦星系和不規(guī)則星系3類，后來又細(xì)分為橢圓、透鏡、漩渦、棒旋和不規(guī)則5個類型。類星體是20世紀(jì)60年代天文學(xué)四大發(fā)現(xiàn)（星際有機分子、類星體、微波背景輻射和脈沖星）之一，它不是恒星，不是星云，不是星團，不是星系，因此稱它為“類星體”3、星系的分布星系一般很少單獨存在，有成群、成團的傾向。超過100個星系的天體系統(tǒng)稱作“星系團”，100個以下的稱為“星系群”。銀河系便屬于一個以它為中心的星系群，稱本星系群，它包括仙女星系、麥哲倫星云和三角星系等40個星系。（二）銀河系

銀河系是指包括太陽在內(nèi)的大約一兩千億顆恒星組成的龐大的天體系統(tǒng)

秒差距是天文學(xué)中使用的距離單位，主要用于量度太陽系外天體的距離。

1秒差距定義為天體的周年視差為1〞時的距離。1秒差距等于3.26164光年。銀盤中間厚，外邊薄，中間部分的厚度大約2千秒差距。太陽附近銀盤厚度約1千秒差距。銀盤中有懸臂，這是盤內(nèi)氣體塵埃和年輕的恒星集中的地方。三、恒星1、恒星是由熾熱氣體組成的、能發(fā)光的球狀或類球狀天體。描述恒星物理特性的參數(shù)：距離、亮度、光度、大小、質(zhì)量、壓力和化學(xué)組成等。2、變星

有些恒星的光度、光譜和磁場等物理特性都隨時間的推移發(fā)生周期的、半規(guī)則的或無規(guī)則的變化，這種恒星叫做變星。變星分為兩大類，一類是由幾個天體間的幾何位置發(fā)生變化或恒星自身的幾何形狀特殊等原因造成的幾何變星；一類是由于恒星自身內(nèi)部的物理過程而造成的物理變星。物理變星，主要分為脈動變星和爆發(fā)變星兩類。爆發(fā)變星按爆發(fā)規(guī)?？煞譃槌滦?、新星、矮新星、類新星和耀星等幾類。超新星的亮度會在很短時間內(nèi)增大數(shù)億倍，然后在數(shù)月到一兩年內(nèi)變得非常暗弱，這是恒星演化到晚期的現(xiàn)象。新星在可見光波段的光度在幾天內(nèi)會突然增強9個星等或更多，然后在若干年內(nèi)逐漸恢復(fù)原狀。矮新星和類新星變星的光度變化情況耀新星類似，但變幅僅為2～6個星等，發(fā)亮周期也短的多。耀星是一些光度在數(shù)秒或數(shù)分鐘間突然增量又很快恢復(fù)原狀的很不規(guī)則的快變星。絕對星等：設(shè)想把恒星放在32.6光年（10秒差距）處的亮度。絕對星等可顯示恒星的真實光度。3、恒星的末態(tài)恒星的末態(tài)取決于其能量耗盡后所剩物質(zhì)的質(zhì)量。理論分析表明，在恒星演化末期將出現(xiàn)3類天體：白矮星、中子星和黑洞。（1）白矮星當(dāng)恒星核能耗盡后，所剩物質(zhì)的質(zhì)量小于1.44個太陽質(zhì)量，便將成為一顆白矮星。等收縮到原來半徑的幾十分之一到幾百分之一時，中心密度已經(jīng)很高，電子形成簡并態(tài)，即原子核和自由電子組合在一起，這種狀態(tài)稱為“簡并電子氣”。

（2）中子星若恒星核能耗盡后，所剩物質(zhì)的質(zhì)量在1.44～2個太陽質(zhì)量時，經(jīng)過一次爆發(fā)則變?yōu)橹凶有?。整個過程叫做新星或超新星爆發(fā)。（3）黑洞即由于恒星內(nèi)部已經(jīng)沒有任何力量能阻擋強大的收縮引力，以致一切物質(zhì)和輻射都不能外逸，連光都跑不出來，因而稱為“黑洞”。

四、太陽系

1、太陽系的結(jié)構(gòu)特征①其他天體繞太陽公轉(zhuǎn)。除太陽之外，太陽系的主要成員是九大行星，即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，但根據(jù)2006年8月24日國際天文學(xué)聯(lián)合會大會的決議，冥王星被視為是太陽系的“矮行星”，不再被視為是行星，從而確認(rèn)太陽系只有八大行星。②八大行星都在接近同一平面的圓形軌道上，朝著同一方向繞太陽公轉(zhuǎn)，這就是行星軌道運動的共面性、近圓性和同向性。③在太陽系中，質(zhì)量占99.8％以上的太陽的角動量只占1％左右，而質(zhì)量不到0.2％的其他天體的角動量總和卻占99％左右，這就是太陽系角動量的特殊分布問題。2、太陽系的主要成員八大行星分為3類：（1）類地行星：水星、金星、地球、火星。它們距太陽近，體積和質(zhì)量小，平均密度大，具固體外殼，有類似地球和月球的各種地貌特征。無大氣的水星外貌似月球，有濃密大氣的金星表面地形更像地球。（2）巨行星：木星、土星。大氣層濃密，無堅實的表面，而是一片沸騰的由氫氣組成的汪洋大海。實質(zhì)是液態(tài)行星。（3）遠(yuǎn)日行星：天王星、海王星，它們有由分子氫組成的大氣，常有非常厚的甲烷冰、氨冰覆蓋表面，其下是堅硬的巖核。（4）關(guān)于冥王星冥王星體積小，質(zhì)量小，離太陽最遠(yuǎn)，公轉(zhuǎn)周期長，是一顆特殊的天體。2006年8月國際天文聯(lián)合協(xié)會布拉格大會上，冥王星被拒之于行星之外，而被稱為矮行星。。3、太陽的圈層構(gòu)造我們直接觀測到的是太陽的大氣圈，它從里向外分為光球?qū)?、色球?qū)雍腿彰?層。（1）光球?qū)樱禾柎髿馊ψ罾锩娴囊粚?，厚度約500千米，光球?qū)由辖?jīng)常出沒的黑暗斑點，叫太陽黑子。（2）色球?qū)樱禾柎髿獾闹虚g一層，位于光球?qū)又?，色球?qū)邮且粋€充滿磁場的等離子層，由于磁場的不穩(wěn)定性，常常產(chǎn)生劇烈的耀斑爆發(fā)。（3）日冕：太陽大氣的最外層，從色球邊緣向外延伸到幾個太陽半徑處，甚至更遠(yuǎn)，由很稀薄的完全電離的等離子體組成4、太陽所含的氫足夠它燃燒100億年?，F(xiàn)在太陽的年齡已近50億“歲”，正處在“中年”時期。第五章地學(xué)

一、地球1、地球的形狀公元前3世紀(jì)，古希臘天文學(xué)家癌拉托斯特尼根據(jù)正午設(shè)想地球的太陽光和兩觀測地的距離，第一次算出地球的周長。地球是一個不規(guī)則的扁球體。地球的南北兩半球不對稱，南極較北極離地心要近一些，在北極突出18.9米，在南極凹進25.8米。2、地球的質(zhì)量和密度，地球的總質(zhì)量約為60萬億億噸，密度為5.52克/厘米3。地殼中，花崗巖密度為2.7克/厘米3，玄武巖密度為2.8克/厘米3?？芍厍蛏钐幟芏纫欢ù笥?.52克/厘米3。

3、地球的重力和壓力地球重力作用的空間稱為地球的重力場。作用在地球表面上的重力是地球質(zhì)量產(chǎn)生的引力和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力共同作用的結(jié)果。地球自轉(zhuǎn)所引起的離心力的影響在赤道上最強，并隨緯度的不同而呈有規(guī)律的變化，即地球表面重力隨緯度增加而增加，隨高度增加而減少。3、地球的磁性

對磁針或運動電荷有作用力的空間稱為磁場。地球具有一個強有力的、猶如一個位于地心的磁棒（磁偶極子）所產(chǎn)生的磁場，這個從地心至磁層邊界的空間范圍內(nèi)的磁場稱為地磁場。地磁場是一個向量場，磁傾角、磁偏角和磁場強度被稱作地磁三要素。4、地球的熱量地球內(nèi)部儲存這巨大的熱能，這就是常說的地?zé)?。地球表層的熱量主要來自太陽輻射熱，熱量大小隨緯度高低、海陸分布、季節(jié)變化、晝夜更替、植被覆蓋程度而異。地球內(nèi)部熱能主要來源于放射性元素的衰變，也有一部分熱能可能是由構(gòu)造運動的機械能、化學(xué)能、重力能和地球旋轉(zhuǎn)能等轉(zhuǎn)化而來。5、地球的構(gòu)造外部圈層（1）大氣圈：上限距地面3000千米，下限達地面以下60～100千米。自下而上分為對流層、平流層、中間層、熱層和外逸層。（2）水圈：地球表面和接近地球表面的各種形態(tài)的水的總稱。它包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川以及土壤和巖石孔隙中的地下水、巖漿水、聚合水，生物圈中的體液、細(xì)胞內(nèi)液、生物聚合水化物等。（3）生物圈：此概念由奧地利地質(zhì)學(xué)家休斯在1375年首次提出，是指地球上有生命活動的領(lǐng)域及其居住環(huán)境的整體。內(nèi)部圈層（1）地殼：地殼是地殼固體圈層的最外層，巖石圈的重要組成部分，其底界為莫霍洛維奇不連續(xù)面（莫霍面）。地殼分陸殼和洋殼，兩者有明顯差別。一般陸殼分兩層：硅鋁層和硅鎂層。地殼的平均厚度為33千米，青藏高原下面的地殼厚度在65千米以上，海洋下面的地殼厚度只有5～8千米。（2）地幔：地殼往下的一層，又稱中間層，介于地殼于核之間，是固體層，厚度為2900千米左右。地?？煞譃樯舷聝蓪印Ｉ系蒯Ｉ疃?5～1000千米，下地幔離地面1000～2900千米，可能比上地幔含有更多的鐵。（3）地核：它的半徑約為3500千米，分為外地核和內(nèi)地核兩層，地表以下2900～4980千米的部分較外地核，是液體狀態(tài)。4980～5120千米深處，是一個過渡帶，從5120千米直到地心則為內(nèi)地核，是固體狀態(tài)。6、地球的地質(zhì)年代地球的年齡大約有46億年（1）地球自形成以來劃分為5（10）個代：始古中新太古代、古中新元古代、古生代、中生代、新生代；古生代從遠(yuǎn)到今分為：寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)；中生代分為：三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)；新生代分為:第三紀(jì)（古、新近紀(jì)）和第四紀(jì)。（2）劃分地質(zhì)年代的依據(jù)①巖石：任何巖石都忠實的記錄了它本身所經(jīng)歷國的地質(zhì)歷史②地殼運動：也叫構(gòu)造運動或大地構(gòu)造運動，它是地殼手地球內(nèi)力作用的影響而產(chǎn)生的變動或變形的運動。③古生物化石：根據(jù)地層中的化石來劃分地層先后順序的方法，稱為化石層序律。地質(zhì)年代的劃分有：宙、代、紀(jì)、世、期對應(yīng)的地層單位：宇、界、系、統(tǒng)、層（階）④放射性同位素二、地殼運動1、魏格納提出“大陸漂移說”

1912年，德國科學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納提出了“大陸漂移說”。2.海底三大發(fā)現(xiàn)（1）全球裂谷系及海底大斷裂（格雷戈里，1894）

大洋中脊上的裂谷又稱為中央裂谷，是沿洋中脊軸部延伸的巨大的斷裂谷。（2）海底熱流異常

1671年，波義耳最早指出地下溫度隨深度而增高。熱流與大地構(gòu)造單元有一定關(guān)系，一般是寒武紀(jì)地盾和海溝處地?zé)崃髯畹停X、洋脊和大陸邊緣熱流最高，年輕造山帶比年老造山帶熱流量高。（3）海底地磁異常與磁條帶（勒夫，1961）

巖石的磁性標(biāo)志了巖石形成時的地磁場方向。海底玄武巖原是熱的，發(fā)生磁化后就形成磁條帶。由于磁條帶與洋脊平行，故兩者必有聯(lián)系。巖漿從中脊裂谷侵入并不斷向兩邊推移，那么兩邊磁帶的年齡應(yīng)當(dāng)保持對稱；如果磁化方向用黑白表示正逆，那么中脊兩邊就像兩條黑白相間的傳送帶。中脊兩邊的擴張率大約為每年2厘米。2、地幔對流說（霍姆斯，1928）巖石圈以下的固體地幔因高溫高壓而呈粘稠狀液體流動，這就是地幔對流。

3.“海底擴張說”（赫斯和迪茨，20世紀(jì)60年代）

海底擴張說是關(guān)于海底地殼運動規(guī)律的學(xué)說。它認(rèn)為地幔物質(zhì)在大洋中脊裂縫帶下因軟流圈內(nèi)的熱對流導(dǎo)致巖漿上涌、侵入和噴出而形成新的洋殼，進而把原已形成的洋底地殼自大洋中脊向兩側(cè)推移擴張，致使洋底地殼不斷新生和更新。4、板塊構(gòu)造

1）板塊的邊界拉張型邊界、擠壓型邊界、剪切型邊界。

2）洋中脊

板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，洋中脊的隆起實際上是脊下物質(zhì)膨脹的結(jié)果。

3）轉(zhuǎn)換斷層板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，轉(zhuǎn)換斷層也是由海底擴張所引起的。

4）島弧板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，海溝－島弧系或（海）溝－（島）?。ɑ『螅┡瑁ǖ兀┫凳谴笱蟀鍓K與大陸板塊碰撞、俯沖的地帶和標(biāo)志。

5）海溝海溝常呈弧形或直線形延展，長400～4500千米，寬40～126千米，水深多為6～11千米。海溝是大洋巖石圈俯沖及返回地幔的場所。沿海溝分布的地震帶是世界上最強烈的地震活動帶，自海溝至大陸，震源（由淺震到深震）排列在海底巖層俯沖于陸地地下的軌跡上，總體上構(gòu)成一個向大陸傾斜的震源帶，即貝尼奧夫帶。板塊構(gòu)造學(xué)說的應(yīng)用：

（1）利用板塊構(gòu)造學(xué)說來研究、預(yù)報火山噴發(fā)和地震。（2）板塊構(gòu)造為我們帶來豐富的金屬礦藏。（3）根據(jù)板塊構(gòu)造學(xué)說的理論和方法尋找石油和天然氣。石油的生成需要巨厚的富含有機物質(zhì)的沉積地層，大陸邊緣無疑是最有利的場所。

三、資源1、資源的概念

所謂資源指的是一切可被人類開發(fā)和利用的物質(zhì)、能量和信息的總稱。2、大氣資源

1）大氣的組成

地球大氣的主要成分是氮和氧，這種大氣的化學(xué)組成在太陽系的八大行星中非常特殊。二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、臭氧、水汽等是地球大氣中的不穩(wěn)定組分。

2）大氣的結(jié)構(gòu)

大氣質(zhì)量在垂直方向的分布是極不均勻的。其中的50％集中在離地面5千米以下，75％集中在10千米以下，90％集中在30千米以下。整個大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點，分為對流層、平流層、中間層、熱層和外逸層，再上面就是星際空間了：

（1）對流層。大氣圈的最低一層，其平均厚度約為12千米。對流層是大氣中最活躍的一層，存在著強烈的垂直對流作用，同時也存在著較大的水平運動。天氣現(xiàn)象與過程都發(fā)生在這一層里。對流層內(nèi)大氣溫度隨高度的增加而下降，其平均溫度遞減率約為-

6.5℃/千米。（2）平流層。從對流層頂?shù)酱蠹s50千米的高度叫平流層，也叫同溫層。下部有一很明顯的穩(wěn)定層，溫度不隨高度變化或變化很小，近似等溫。然后隨高度增加而溫度上升。是由于地表輻射影響的減少和氧及臭氧對太陽輻射吸收加熱，沒有對流層中那種云、雨等天氣現(xiàn)象。

（3）中間層。平流層頂?shù)酱蠹s80千米的一層大氣叫做中間層。高度增加溫度下降。在中間層頂，氣溫達到極低值，是大氣中最冷的一層。大氣又可發(fā)生垂直對流運動。（4）熱層。在中間層頂之上的大氣層稱為熱層，也稱作增溫層或電離層。大氣溫度隨高度增加而急劇上升。大部分空氣分子發(fā)生電離，成為原子、離子和自由電子，所以這一層也叫電離層。美麗的極光就出現(xiàn)在電離層中。

（5）外逸層。在熱層之上的大氣層稱為外逸層，由帶電粒子所組成，也稱外大氣層。在800千米以上。有些運動速度較快的中性粒子有可能完全擺脫地球引力而進入星際空間。它像一道擋風(fēng)的鋼鐵長城，保護地球生物免收太陽風(fēng)的致命打擊。3、土地資源1）土地資源概述

土地是最基本的自然資源，是農(nóng)業(yè)的根本生產(chǎn)資料。由于土地具有一定的自我恢復(fù)能力，因此，土地資源是可以再生或循環(huán)使用的。2)土地資源的分類（1）按土地的自然屬性分類。這種分類把土地視為一個自然歷史綜合體，依據(jù)地貌特征可分為山地、高原、盆地、丘陵、平原等類；依據(jù)土壤質(zhì)地可分為粘土、壤土、沙土等類；依據(jù)鹽堿狀況可分為鹽土、堿土、非鹽堿土等類。（2）按土地的社會經(jīng)濟因素分類?？煞譃楦亍⒘值?、牧地等類。（3）按土地的自然和經(jīng)濟屬性以及其他因素進行綜合性分類。這種分類比較側(cè)重于運用國民經(jīng)濟部門類別、生產(chǎn)力水平、集約程度等因素的影響，強調(diào)經(jīng)濟屬性。4、礦產(chǎn)資源1）礦產(chǎn)資源的種類

礦產(chǎn)資源是指埋藏于地下或分布于地表的、由地質(zhì)作用而形成的有用礦物或元素，其含量達到具有工業(yè)利用價值的礦產(chǎn)。目前世界已知的礦產(chǎn)有160多種，其中80多種應(yīng)用較廣泛。按其特點和用途，通常分為金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)三大類。

2)礦產(chǎn)資源的特點

從地學(xué)的角度看，礦產(chǎn)資源有如下特點：

（1）礦物資源的數(shù)量是有限的

（2）礦物資源的分布是不平衡的

（3）礦物資源的產(chǎn)出條件復(fù)雜

（4）礦物資源通常具有多種組分共生或伴生的特點

2)礦產(chǎn)資源的保護（1）合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源。（2）限制或禁止不合理的亂采濫挖。（3）對礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用進行全過程控制。（4）保護礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。5.水資源

2003年，聯(lián)合國第58屆大會通過決議，宣布2005～2015年為生命之水國際行動10年，主題是“生命之水”，從2005年3月22日的“世界水日”起正式實施。陸地上的淡水資源只占地球水體總量的2.53％，其中大部分（近70％）是固體冰川，較容易利用的淡水資源，主要是河流水、淡水湖泊水以及淺層地下水，儲量約占全球淡水總儲量的0.3％，只占全球總儲水量的十萬分之七。珍惜水資源，保護水環(huán)境，采取以下幾種措施：（1）提高水的利用效率，開辟第二水源。①降低工業(yè)用水量，提高水的重復(fù)利用率。②實行科學(xué)灌溉，減少農(nóng)業(yè)用水浪費。③回收利用城市污水，開辟第二水源。

（2）調(diào)節(jié)水源水量，增加可靠供水①建造水庫。②跨流域調(diào)水。③地下蓄水。④海水淡化。⑤拖移冰山。⑥恢復(fù)河、湖水質(zhì)。⑦合理利用地下水。6、能源資源

1）能源的分類

（1）按其形成和來源分類：分為來自太陽輻射的能量、來自地球內(nèi)部的能量和天體引力能。

（2）按開發(fā)利用狀況分類：分為常規(guī)能源（如煤、石油、天然氣等）和新能源（如核能、地?zé)崮?、海洋能等）。?）按屬性分類：分為可再生能源和非可再生能源。

2）能源狀況

（1）世界能源狀況

第一，受經(jīng)濟發(fā)展和人口增長的影響，世界一次能源消費量不斷增加；第二，世界能源消費呈現(xiàn)不同的增長模式；第三，世界能源消費結(jié)構(gòu)趨向優(yōu)質(zhì)化。

（2）中國能源狀況

第一，人均能源資源相對不足，資源質(zhì)量較差

第二，能源資源的地域分布不平衡

第三，能源資源的生產(chǎn)與消耗不平衡

3）節(jié)能降耗

（1）粗放型增長方式走到盡頭

（2）節(jié)約能源潛力巨大

4）、開發(fā)新能源

（1）太陽能

（2）核能

（3）風(fēng)能

（4）海洋能

（5）生物質(zhì)能

（6）地?zé)崮?/p>

（7）氫能7、海洋資源

1）海洋——生命的搖籃

2）海洋——資源的寶庫：種類繁多、潛力巨大

世界海洋中有2.5億平方千米公海和國際海底區(qū)域。（1）海洋資源種類繁多：海洋礦物資源、海洋生物資源、海洋能源資源。（2）海洋資源潛力巨大：除了傳統(tǒng)的海洋生物資源外，其他資源的開發(fā)利用基本上處于初始階段或低級水平。因此，海洋開發(fā)具有極大的發(fā)展前景。（3）海洋資源開發(fā)難度大:海上風(fēng)浪、海水運動、中高緯度冬季海冰活動、海底地質(zhì)地貌動態(tài)以及工作場地等都給勘探與開發(fā)帶來一系列的困難和問題。8、生物資源

生物資源是指地球上對人類具有現(xiàn)實或潛在價值的基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)的總稱。按照生物的自然屬性，可將生物資源分為植物資源、動物資源和微生物資源3類。

生物資源的特點：（1）生物資源的系統(tǒng)性。自然界由各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)組成。因此，我們在利用生物資源時，必須堅持從整體出發(fā)，堅持全局的觀點，進行綜合評價、綜合治理及綜合利用。（2）生物資源的可更新性（再生性）。生物資源可以不斷地更新，即通過繁殖而使其數(shù)量和質(zhì)量恢復(fù)到原有的狀態(tài)。。（3）生物資源的地域性。既可以因地制宜利用生物資源，還可以人為地創(chuàng)造資源的最佳存在條件，培育資源，提高品質(zhì)，增加數(shù)量。（4）生物資源的有限性。生物資源雖屬于可更新資源，但其更新的能力有一定限度，并不能無限制地增長下去，這就是生物資源的有限性。主要的生物資源：（1）森林資源。森林是陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng)。地球上90％以上的陸上植物和絕大多數(shù)動物都生存在森林中，僅熱帶雨林中的物種就占地球上全部物種的50％。由于森林生態(tài)系統(tǒng)面積廣闊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光合效率高，因此，它是地球上生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)，是生物圈的能量基地。

（2）草地資源。草原生態(tài)系統(tǒng)分布在干旱地區(qū)，年降雨量較少。草原生態(tài)的作用主要有：經(jīng)濟效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)。（3）農(nóng)作物資源。（4）動物資源。（5）微生物資源。包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物等。微生物在自然界中可謂“無處不在，無處不有”，涵蓋了有益有害的眾多種類。生物除污在環(huán)境污染治理中潛力巨大，微生物參與治理是生物除污的主流。

四、環(huán)境

1、環(huán)境環(huán)境是人類生活在其間的、同人們的生活與生產(chǎn)勞動