《宇宙中的地球》知識清單

第一章宇宙中的地球第一節(jié)地球所處的宇宙環(huán)境【學(xué)習(xí)指南】1.宇宙是由哪些物質(zhì)組成的？2.為什么說地球是宇宙中的一顆獨(dú)特的行星？3.太陽輻射對地球有什么影響？4.太陽活動對地球有什么影響？知識點(diǎn)1：宇宙1.物質(zhì)性—天體（1）概念：宇宙中不同形態(tài)的物質(zhì)，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為天體。（2）分類：按照天體的形成原因可以分為自然天體和人造天體。自然天體：按照體積、質(zhì)量、溫度、成分、形態(tài)等物理和化學(xué)性質(zhì)劃分：天體類型組成物質(zhì)（或成員）特點(diǎn)恒星熾熱的氣體①質(zhì)量龐大，溫度高，能自己發(fā)出光和熱；②恒星之間相距遙遠(yuǎn)，太陽是距離地球最近的恒星星云氣體和塵埃，主要物質(zhì)是氫①本身不發(fā)光，一般星云里都會有恒星，呈云霧狀；②密度小，體積和質(zhì)量都很大星云和恒星是宇宙中的基本天體，是構(gòu)成宇宙的主要物質(zhì)形態(tài)行星如：太陽系八顆行星①在橢圓軌道上繞恒星運(yùn)行，質(zhì)量比恒星??；②本身不發(fā)光，靠反射恒星的光而發(fā)亮衛(wèi)星如：月球①環(huán)繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)、本身不發(fā)光；②衛(wèi)星大小不一，但是質(zhì)量不會超過它繞轉(zhuǎn)的行星流星體塵粒和固體塊①不能自己發(fā)光，但與大氣摩擦形成光跡；②進(jìn)入大氣層后，同大氣摩擦燃燒發(fā)光，產(chǎn)生流星現(xiàn)象；③沒有燒盡的殘體落到地面叫隕星，其中石質(zhì)隕星叫隕石，鐵質(zhì)隕星叫隕鐵彗星冰物質(zhì)①體積大，密度很小，具有云霧狀外表；②在背向太陽一面形成掃把狀的彗尾；③大多數(shù)運(yùn)行軌道是扁長的橢圓形；④繞太陽運(yùn)行，哈雷彗星其公轉(zhuǎn)周期為76年星際物質(zhì)另類天體—黑洞：黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體。2019年4月10日，首張黑洞照片被發(fā)布。該黑洞距離地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍。人造天體：正常工作的宇宙探測器，包括在太空中的航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、宇宙探測器、宇宙飛船等。（3）天體的判斷方法：以流星體、流星現(xiàn)象、隕星為例分析如下：2.運(yùn)動性—天體系統(tǒng)（1）概念：鄰近的天體相互吸引，形成了以質(zhì)量大的天體為中心，其他天體圍繞這個中心旋轉(zhuǎn)的天體“集團(tuán)”，科學(xué)家稱它們?yōu)樘祗w系統(tǒng)。按其規(guī)模可分為可觀測宇宙、星系、恒星系統(tǒng)和行星系統(tǒng)四個層次。知識點(diǎn)2：太陽系1.分類①類地行星：水星、金星、地球、火星；②巨行星：木星和土星；③遠(yuǎn)日行星：天王星和海王星。2.特征現(xiàn)象①八大行星的自轉(zhuǎn)方向大多自西向東，只有金星相反，因此在金星上會看到太陽西升東落。②在地球上看，金星是八大行星中最亮的一顆。清晨出現(xiàn)在東方，稱為“啟明星”；傍晚處于西方，稱為“長庚星”。③從地球上觀測：水星、金星、火星、木星、土星，用肉眼可見；天王星和海王星，只有借助觀測設(shè)備（天文望遠(yuǎn)鏡）才能看到。④凌日現(xiàn)象：太陽被一個小的暗星體遮擋。水星和金星（地內(nèi)行星）距離太陽比地球距離太陽近，在繞日運(yùn)行過程中有時會處在太陽與地球之間。這時，地球上的觀測者可看到一小黑圓點(diǎn)在日面緩慢移動。⑤沖日現(xiàn)象：地外行星運(yùn)行到與太陽、地球形成一條直線的狀態(tài)。⑥日食：⑦月食：（月全食、月偏食，無月環(huán)食）知識點(diǎn)3：地球1.地球的普通性（1）八大行星運(yùn)動特征運(yùn)動特征表現(xiàn)特殊的行星共面性公轉(zhuǎn)軌道面傾角都很小，近似在同一個平面上水星的公轉(zhuǎn)軌道傾角較大同向性公轉(zhuǎn)方向均為自西向東無近圓性軌道偏心率均較小，均為近似正圓的橢圓水星的公轉(zhuǎn)軌道偏心率較大（2）八大行星物理性質(zhì)（3）結(jié)論：無論是從距日遠(yuǎn)近、自身的體積和質(zhì)量，還是從公轉(zhuǎn)方式來看，地球都只是太陽系中一顆普通的行星。2.地球的特殊性（1）表現(xiàn)：宇宙中目前已知的唯一有生物特別是存在著高級智慧生物的天體。（2）存在生命的條件外部條件安全的宇宙環(huán)境太陽系大小行星各行其道，互不干擾太陽系中的八大行星上都有可能存在生命穩(wěn)定的太陽光照太陽處于壯年期，光照穩(wěn)定自身條件適宜生物生存的溫度條件日地距離適中，地表均溫在15℃左右；地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中，地表溫度日變化和季節(jié)變化幅度較小只有地球上有生命存在適宜生物生存的大氣條件（大氣成分、大氣厚度）地球的體積和質(zhì)量適中適宜生物生存的水條件適宜的溫度條件，使水主要以液態(tài)的形式存在知識點(diǎn)4：太陽輻射對地球的影響1.概念：太陽源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射能量。2.能量來源：太陽內(nèi)部的核聚變。只有約二十二億分之一的太陽輻射到達(dá)地球。3.組成：按照波長由短到長主要分為紫外光、可見光、紅外光三部分，太陽輻射的能量集中在波長較短的可見光部分。4.太陽輻射對地球的影響對地表環(huán)境的影響太陽為地球提供光和熱太陽輻射維持著地表溫度，為地球上的水循環(huán)、大氣運(yùn)動、生物活動提供動力，是地理環(huán)境形成和變化的重要影響因素對人類的影響地球上的能量絕大部分直接或間接來自太陽，如煤炭、石油資源是地質(zhì)時期儲存的太陽能太陽能是新能源，豐富、廉價、清潔等，人類使用太陽能熱水器或太陽能電池板等，為人類活動提供動力不利影響過多的紫外線會危害地球生物5.影響太陽輻射的因素影響方式太陽高度（緯度）緯度低則正午太陽高度大，且太陽輻射穿過大氣的路程短，被大氣削弱少，到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)；反之則弱天氣狀況天氣晴朗，云量少，云層薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)；陰雨天氣則相反地形地勢地勢越高，空氣越稀薄，太陽輻射通過大氣的路程越短，大氣對太陽輻射的削弱作用越弱，太陽輻射就越強(qiáng)，如青藏高原比長江中下游平原太陽輻射強(qiáng)；陽坡比陰坡的太陽輻射強(qiáng)日照長短日照時間長，獲得的太陽輻射多；日照時間短，獲得的太陽輻射少。夏半年，高緯地區(qū)白晝時間長，彌補(bǔ)了太陽高度小所損失的能量，所以我國雖然南北跨度大，但夏半年從低緯至高緯普遍高溫大氣污染程度（人類活動）大氣污染程度越大，對太陽輻射的削弱就越強(qiáng)，太陽輻射越弱；反之，太陽輻射越強(qiáng)6.世界年太陽輻射總量分布①總體分布特征：不均衡。a.不同緯度地區(qū)：由低緯度向高緯度遞減。b.相同緯度地區(qū)：由沿海向內(nèi)陸遞增，夏季強(qiáng)于冬季，海拔高的地區(qū)強(qiáng)于海拔低的地區(qū)。②最大值并不是出現(xiàn)在赤道地區(qū)，青藏高原和回歸線附近的沙漠地區(qū)年太陽輻射總量高于赤道地區(qū)。（原因：赤道地區(qū)終年受赤道低氣壓帶控制，盛行上升氣流，降水豐沛，大氣中水汽含量多，大氣對太陽輻射的削弱作用強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽輻射少?；貧w線附近的沙漠地區(qū)，氣候干燥，晴天多，云霧少，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射多。）溫馨提示：太陽輻射強(qiáng)的地方，熱量不一定豐富，如青藏高原，由于海拔高，空氣稀薄，水汽、塵埃少，晴天多，太陽輻射強(qiáng)，光照充足；但由于空氣稀薄，大氣吸收的地面長波輻射很少，大氣的保溫作用弱，成為我國夏季氣溫最低的地區(qū)。7.我國年太陽輻射總量的空間分布我國年太陽輻射總量的分布，從總體上看是從東部沿海向西部內(nèi)陸逐漸增強(qiáng)。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。具體分布如下圖所示：青藏高原成為高值中心的原因：緯度較低，太陽高度角大；海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射削弱作用?。磺缣於?，日照時間長；大氣中塵埃含量少，透明度高，到達(dá)地面的太陽輻射能量多。四川盆地成為低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散發(fā)，空氣中含水汽多，陰天、霧天較多，對太陽輻射削弱作用強(qiáng)。知識點(diǎn)5：太陽活動對地球的影響1.太陽的外部圈層（大氣層）：從里到外分為光球、色球和日冕三個圈層。亮度厚度密度溫度觀測光球?qū)幼顝?qiáng)約500千米大低肉眼直接觀測色球?qū)虞^弱約幾千千米小高在日全食時或者用特制的望遠(yuǎn)鏡才能看到日冕層極弱幾個太陽半徑最小最高在日全食時或用特制的日冕儀才能用肉眼看到2.太陽活動的類型活動類型位置形態(tài)活動特征太陽黑子光球?qū)影岛诎唿c(diǎn)①溫度比光球?qū)颖砻嫫渌麉^(qū)域低，所以顯得暗一些②黑子的大小和多少，反映了太陽活動的強(qiáng)弱，越多、越大，太陽活動越強(qiáng)太陽耀斑色球?qū)哟蠖恋陌邏K①局部區(qū)域突然增亮的現(xiàn)象②能夠釋放出巨大的能量③耀斑與太陽黑子有密切的關(guān)系：太陽黑子變多、變大的時候，耀斑也頻繁爆發(fā)；耀斑出現(xiàn)多的區(qū)域，也是太陽黑子比較集中的區(qū)域日珥色球?qū)訃娚涞臍怏w呈弧狀太陽風(fēng)日冕層太陽大氣不斷釋放的高能帶電粒子流日冕物質(zhì)拋射日冕層帶電粒子脫離太陽飛向宇宙空間太陽活動強(qiáng)弱變化的平均周期約為11年3.太陽活動對地球的影響對地球氣候的影響地球上的氣候變化與太陽黑子活動有一定的對應(yīng)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，亞寒帶許多高齡樹木年輪的疏密變化規(guī)律，恰好與太陽黑子約11年的活動周期相吻合。據(jù)統(tǒng)計，凡是太陽黑子活動的峰年和谷年，地球上出現(xiàn)異常氣候的概率就明顯地增加；而在其他年份，地球上的氣候狀況相對比較正常。對地球電離層的影響耀斑爆發(fā)時會發(fā)射強(qiáng)烈的電磁波，到達(dá)地球后會強(qiáng)烈干擾地球高空的電離層，導(dǎo)致短波通信、衛(wèi)星通信、短波廣播、航天航空等信號質(zhì)量下降甚至中斷。對地球磁場的影響當(dāng)太陽活動增強(qiáng)時，來自太陽的高能帶電粒子流——太陽風(fēng)會干擾地球磁場，產(chǎn)生使磁針劇烈震動而無法正確指示方向的磁暴現(xiàn)象。當(dāng)高能帶電粒子流到達(dá)地球上空時，受到地球磁場的作用，向地球南、北極上空“吹”去。這些帶電粒子“轟擊”地球高層大氣，使空氣分子發(fā)生電離，導(dǎo)致大氣發(fā)光，在南極和北極上空出現(xiàn)美麗的極光現(xiàn)象。

第二節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)指南】1.地球的內(nèi)部圈層可以分為哪幾層？各有什么特征？2.地球的外部圈層可以分為哪幾層？各有什么特征？知識點(diǎn)1：地球的內(nèi)部圈層1.地震波類型傳播速度特點(diǎn)能通過的介質(zhì)共性縱波(P波)較快傳播方向與振動方向一致固體、液體和氣體傳播速度都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化橫波(S波)較慢傳播方向與振動方向垂直只能通過固體當(dāng)某處發(fā)生地震時，在附近有明顯震感的城市中，街道上的行人與湖中船上的人的感覺并不一樣。處于街道上的行人首先感到地面上下顛簸，然后左右晃動，因為縱波、橫波都能通過固體傳播，且縱波傳播速度比橫波快。處于船上的人只能感到上下顛簸，因為只有縱波能通過液體傳播。2.地震波的應(yīng)用①根據(jù)地震波來研究地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)資源和油氣資源的分布以及與大型工程建設(shè)相關(guān)的近地表地層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。②在油田開發(fā)中的應(yīng)用。通過研究地震波來確定被研究儲層的巖性、物性及含氣性?？v波傳播速度快，能通過固液氣體傳播，而橫波傳播速度較慢，且只能通過固體傳播，故可判斷液態(tài)的石油分布。③工程探測。常用地震CT對土木工程進(jìn)行勘探。3.內(nèi)部圈層的劃分界面位置地震波速度的變化莫霍面大陸平均30-40千米，大洋平均5-10千米橫波和縱波的傳播速度突然加快古登堡面在地下約2900千米處縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失莫霍面和古登堡面將地球內(nèi)部分為地殼、地幔、地核三個部分。圈層名稱深度特征狀態(tài)地殼0-莫霍面a.由巖石組成的固體外殼，上層為硅鋁層，密度小，下層為硅鎂層，密度大。硅鋁層在海洋部分很薄或缺失。b.厚度不均，平均厚度17千米。大洋?。?-10千米），大陸厚（39-41千米），海拔越高地殼厚度越厚（如青藏高原超過65千米）。固態(tài)不連續(xù)面：莫霍面地幔上地幔莫霍面-1000kma.在地幔上部60-250千米至400千米之間，存在軟流層，物質(zhì)處于熔融狀態(tài)。被認(rèn)為是巖漿的發(fā)源地。b.地幔頂部與地殼（軟流層以上的上地幔），合稱巖石圈。固態(tài)下地幔1000-2900km不連續(xù)面：古登堡面地核2900-地心a.分為外地核和內(nèi)地核。外地核可能呈熔融狀態(tài)，內(nèi)地核由于壓力極大，為固態(tài)金屬球。知識點(diǎn)2：地球的外部圈層1.大氣圈（1）概念：指環(huán)繞地球的氣體層，其下部的邊界為地球海陸表面。（2）密度：隨高度增加而逐漸減小。（3）大氣上界：2000～3000千米的高空。2.水圈（1）概念：是由地球表層水體構(gòu)成的連續(xù)的不規(guī)則圈層。（2）組成：地表水（海洋、河流、湖泊等）、地下水、大氣水、生物水等。（3）主體：97%為海洋咸水，3%為淡水。（4）淡水主要儲存（約2/3）：南北極和高山地區(qū)的冰川中。3.生物圈（1）廣義：由地球上所有生物及其生存環(huán)境構(gòu)成的圈層。（2）狹義：指生物本身。（3）范圍：存在于大氣圈的下層、整個水圈和巖石圈上層。生物絕大部分集中在地面以上100米至水面以下200米之間，這是生物圈的核心部分。非?；钴S，是一個特殊和重要的圈層。第三節(jié)地球的演化過程【學(xué)習(xí)指南】1.為什么要用地質(zhì)年代來描述地球歷史？2.什么是地質(zhì)年代的不同單位？3.地球地質(zhì)歷史中的主要事件有哪些？知識點(diǎn)1：原始大氣、海洋和陸地1．地球的誕生（1）時間：形成于46億年前。（2）特點(diǎn)：地球上大部分的巖石處于熔融狀態(tài)。2．原始大氣、海洋和陸地的形成（1）地殼的形成：隨著隕石撞擊的不斷減少，地球逐漸冷卻。地球表層冷卻形成了原始的地殼。（2）原始大氣的形成：地球內(nèi)部的氣體溢出形成了原始的大氣圈。（3）原始海洋的形成：火山噴發(fā)時釋放出大量水蒸氣、二氧化碳、氮、氫等氣體，形成厚厚的云層。云層不斷凝結(jié)致雨向地表傾瀉，地表的雨水匯聚到低洼地帶，原始海洋開始形成。知識點(diǎn)2：地質(zhì)年代表1.地層（研究地球歷史的“書頁”）（1）概念：地殼在發(fā)展過程中形成的，具有一定時代含義的成層的巖石和堆積物。（2）特點(diǎn)：①具有層理構(gòu)造。②未受到劇烈構(gòu)造運(yùn)動擾動的情況下，先形成的地層居下，后形成的居上。（上新下老）③常含有化石。2.化石（地球歷史書頁中的“文字”）（1）概念：巖石形成過程中保存下來的石化的古代生物遺體或遺跡。（2）特點(diǎn)：①同一時代的地層往往含有相同或者相似的化石。②越古老的地層含有越低級、越簡單生物的化石。3.判斷地層形成時間早晚的方法①按巖層的排列順序來判斷：在正常情況下，沉積巖層總是按順序排列的。一個未變動過的沉積巖層，下老上新。但是由于地質(zhì)作用的影響，巖層可能會缺失或順序顛倒，這就需要根據(jù)化石等相關(guān)信息來確定地層順序和時代。②按地層中所含化石來判斷：生物的演化總是從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，因此巖層中所含的化石越低級、越簡單，地層就越老，相反就越新。③若巖層出現(xiàn)缺失，造成這一現(xiàn)象的原因可能有：一是在缺失巖層所代表的年代，發(fā)生了地殼隆起，使當(dāng)?shù)氐貏萏Ц?，終止了沉積過程；二是當(dāng)?shù)亻_始有沉積作用，地殼隆起后，原沉積物被剝蝕完畢；三是當(dāng)時、當(dāng)?shù)貧夂蜃兓?，沒有了沉積物來源。4.地質(zhì)年代表（1）地層單位：地質(zhì)學(xué)家們通常根據(jù)地層順序和古生物遺體或遺跡，把地層劃分為若干大小不同的單位，稱為地層單位。（2）地質(zhì)時代單位：各個地層單位所代表的時間稱為地質(zhì)時代單位。（3）地質(zhì)年代表：按時代早晚順序把地質(zhì)年代進(jìn)行編年，形成地質(zhì)年代表。知識點(diǎn)3：地球的演化史1．太古代（1）時間：距今25億年以前。（2）環(huán)境變遷：巖漿噴溢活動相當(dāng)頻繁，構(gòu)造運(yùn)動劇烈?；鹕交顒訌?qiáng)烈，大氣中二氧化碳的含量較高。地表水體分布廣泛，陸地面積不大。到太古代晚期，某些地區(qū)開始形成小規(guī)模的陸地。（3）成礦情況：是地質(zhì)歷史上形成鐵礦的重要時期。（4）生命的出現(xiàn)：太古代早期，地球上還沒有生命現(xiàn)象。大約經(jīng)過十幾億年，地球上才出現(xiàn)了原始的生命，主要是原始細(xì)菌。大約31億年前，藍(lán)綠藻類已開始繁殖。球上從無生命到有生命，是地球歷史上的重大事件。太古代地層中化石極為貧乏。2．元古代（1）時間：距今25億～5.41億年。（2）環(huán)境變遷：地殼經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動，在太古代小規(guī)模陸地的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大。在元古代末期，已經(jīng)形成了許多穩(wěn)定的古陸地。地球上的大氣從缺氧狀態(tài)發(fā)展到存在較多游離氧的狀態(tài)。元古代中期，地層中開始出現(xiàn)紫紅色石英砂巖和赤鐵礦層，這說明大氣和水體中已存在相當(dāng)多的游離氧。（3）成礦情況：地層中含有比較豐富的礦產(chǎn)，主要是鐵礦。（4）生命的演化：藻類日益繁盛，演化出真核生物和多細(xì)胞生物。3．古生代（1）時間：距今5.41億～2.5217億年。（2）環(huán)境變遷：由于構(gòu)造運(yùn)動，古生代的一些地區(qū)發(fā)生褶皺隆起，陸地面積進(jìn)一步擴(kuò)大。經(jīng)過泥盆－二疊紀(jì)的海西運(yùn)動（晚古生代和三疊紀(jì)時期的地殼運(yùn)動。），北方各個古陸合在一起，形成一個大陸，稱為勞亞古陸；南方有岡瓦納古陸。（3）生物進(jìn)化：動物：在早古生代，三葉蟲、珊瑚等無脊椎動物空前繁盛。因此，早古生代在生物演化史上又被稱為“海洋無脊椎動物時代”。從志留紀(jì)出現(xiàn)魚類，到泥盆紀(jì)空前繁茂，成為“魚類時代”。再到泥盆－二疊紀(jì)演化為兩棲類，動物由在水中生活開始大規(guī)模地向陸地發(fā)展，這是動物發(fā)展史上的一次飛躍。植物：晚古生代時期，陸地上的蕨類植物繁茂，形成廣闊森林，這是當(dāng)時主要的造煤植物。（由于石炭紀(jì)的植物繁多，生長迅速，且石炭紀(jì)森林多生長在被水浸泡著的沼澤地，死亡的植物枝干很快下沉到稀泥中。在這種封閉的還原環(huán)境中植物枝干可避免遭受外