1.1 地球的宇宙環(huán)境 課件 高一上學(xué)期地理湘教版（2019）必修第一冊(cè)

根據(jù)劉慈欣同名小說(shuō)改編的中國(guó)科幻片《流浪地球》，主要講述了科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)急速衰老膨脹，短時(shí)間內(nèi)包括地球在內(nèi)的整個(gè)太陽(yáng)系都將被太陽(yáng)吞沒(méi)。為了自救，人類提出名為“流浪地球”的大膽計(jì)劃，地球?qū)⒈煌迫肽拘擒壍?，彈射出太?yáng)系，最終泊入比鄰星宜居軌道，成為比鄰星的行星，開(kāi)啟全新的地球時(shí)代。這一大膽計(jì)劃的提出，是基于人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí).思考：人類通過(guò)什么方式認(rèn)識(shí)宇宙的？合作探究我們生活的地球所處的宇宙環(huán)境是什么樣的？一、人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)PART1ⅠⅡⅣⅢ天圓地方地心說(shuō)日心說(shuō)大爆炸說(shuō)我國(guó)古代托勒密哥白尼哈勃“蓋天說(shuō)”地球靜止宇宙是發(fā)生在137億年前的一次爆炸。我們可以通過(guò)什么方式了解宇宙？太陽(yáng)為中心一、人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)PART1

人造衛(wèi)星、載人飛船、航天站、航天飛機(jī)，天文望遠(yuǎn)鏡等……中國(guó)空間站韋伯望遠(yuǎn)鏡東方紅一號(hào)第一顆人造衛(wèi)星神舟五號(hào)首次載人航天嫦娥三號(hào)著陸月球貴州500m單口徑射電望遠(yuǎn)鏡1970年2003年2013年2016年中國(guó)航天事業(yè)起始于1956年。中國(guó)于1970年4月24日發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，是繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本之后世界上第5個(gè)能獨(dú)立發(fā)射人造衛(wèi)星的國(guó)家。中國(guó)發(fā)展航天事業(yè)貫徹國(guó)家科技事業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)方針，即自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)。一、人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)PART12.人類是否可以通過(guò)宇宙飛船到達(dá)宇宙的邊緣

？為什么？

現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為，宇宙是所有時(shí)間、空間和物質(zhì)的總和，是我們這個(gè)物質(zhì)世界的整體。天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測(cè)到的有限宇宙，叫作“可觀測(cè)宇宙”或“已知宇宙”，其半徑約

137億光年光年

是天文學(xué)中的距離單位，即光在真空中一年所傳播的距離。在真空中，光速約3x105千米/秒，所以1光年約等于9.4605x1012千米。我們目前行駛宇宙飛船的速度遠(yuǎn)達(dá)不到光速，到達(dá)宇宙邊界，用時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上百億年，對(duì)人類來(lái)說(shuō)目前無(wú)法達(dá)到。多層次的天體系統(tǒng)Multilevelcelestialsystem02二、多層次的天體系統(tǒng)PART2宇宙間物質(zhì)存在的形式，宇宙中所有的星體和星際物質(zhì)的總稱。主要分為自然天體和人造天體。彗星天體行星衛(wèi)星星云恒星流星體二、多層次的天體系統(tǒng)PART2由氣體和塵埃物質(zhì)組成的呈云霧狀外表的天體；主要物質(zhì)是氫；質(zhì)量巨大；有些能自己發(fā)光；是最基本的天體。星云仙女座星云蟹狀星云二、多層次的天體系統(tǒng)PART2由熾熱氣體組成；能自身發(fā)光的類球狀天體；質(zhì)量巨大；最基本的天體；太陽(yáng)是離地球最近的恒星。恒星比鄰星是除太陽(yáng)外距離地球最近的恒星，距離約4.2光年。二、多層次的天體系統(tǒng)PART2在橢圓軌道上繞恒星運(yùn)行的類球狀天體；本身不發(fā)光，靠反射恒星的光而發(fā)光行星金星水星地球火星木星土星天王星海王星二、多層次的天體系統(tǒng)PART2環(huán)繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體；體積小，不能自己發(fā)光；月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。衛(wèi)星

所以天體也可以分為自然天體和人造天體人造衛(wèi)星二、多層次的天體系統(tǒng)PART2云霧狀，冰物質(zhì)組成；有彗尾，彗尾背向太陽(yáng)；哈雷彗星繞日公轉(zhuǎn)周期為76年。彗星二、多層次的天體系統(tǒng)PART2運(yùn)行于行星際空間的大大小小的塵粒和固體塊叫流星體。流星體大氣層流星體流星地表隕石非天體天體非天體二、多層次的天體系統(tǒng)PART2天體判斷的依據(jù)①物質(zhì)形態(tài)：是否是宇宙間的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不是天體。②運(yùn)轉(zhuǎn)軌道：天體的一部分不是天體。③空間位置：是否在地球大氣層之外。1．下列屬于天體的是（

）A．流星體 B．待發(fā)射的人造衛(wèi)星

C．隕石 D．飛行中的民航飛機(jī)2．構(gòu)成宇宙的主要物質(zhì)形態(tài)是（）A．恒星和行星

B．行星和衛(wèi)星 C．行星和彗星

D．星云和恒星AD天體類型類型組成(或成員)特點(diǎn)觀察氣體或塵埃云霧狀體積、質(zhì)量很大模糊熾熱氣體（氫和氦）質(zhì)量很大，發(fā)光、發(fā)熱繁星點(diǎn)點(diǎn)如八大行星質(zhì)量小、不發(fā)光移動(dòng)塵粒、固體小塊質(zhì)量小數(shù)量多流星（雨）如月球繞行星公轉(zhuǎn)，不發(fā)光圓缺變化冰物質(zhì)質(zhì)量小云霧狀拖著長(zhǎng)尾星云恒星行星流星體衛(wèi)星彗星自然天體類型及主要特點(diǎn)星云恒星行星衛(wèi)星流星體彗星①由熾熱氣體組成，能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體②環(huán)繞恒星運(yùn)行，本身不發(fā)光，靠反射恒星的光而發(fā)亮③環(huán)繞行星運(yùn)行，大小差別很大④由塵?；蚬腆w小塊組成的天體⑤主要由冰物質(zhì)組成的掃帚形天體⑥由氣體和塵埃組成，呈云霧狀外表，主要物質(zhì)是氫將常見(jiàn)天體及其特點(diǎn)相連基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

二、多層次的天體系統(tǒng)PART2運(yùn)動(dòng)中的天體相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。天體系統(tǒng)

請(qǐng)?jiān)诮滩闹姓页霾煌?jí)別天體系統(tǒng)的組成、中心、大小等信息。二、多層次的天體系統(tǒng)PART22.能否用結(jié)構(gòu)圖畫出天體系統(tǒng)的層次？總星系銀河星系太陽(yáng)系地月系其他行星系其他恒星系河外星系地球就在這里10萬(wàn)光年2.6萬(wàn)光年太陽(yáng)系在銀河系中的位置銀河系是由太陽(yáng)和眾多（1000多億顆以上）恒星及星云組成的“鐵餅”狀扁平外形的龐大恒星系統(tǒng)，恒星之間的距離十分遙遠(yuǎn)。在銀河系中，所有恒星都環(huán)繞銀心旋轉(zhuǎn)銀河系的直徑約10萬(wàn)光年，中心厚度約1.2萬(wàn)光年。太陽(yáng)與銀河系中心的距離約2.6萬(wàn)光年。（一）銀河系與河外星系銀河系銀河系具有“鐵餅”狀的扁平外形銀心+銀心+2.6萬(wàn)光年10萬(wàn)光年澳大利亞天文攝影師邁克爾，拍攝于西澳南邦國(guó)家公園的鹽湖旅行途中。

神秘的銀河引發(fā)人們無(wú)窮無(wú)盡的遐想。直到望遠(yuǎn)鏡問(wèn)世，云霧狀的銀河才被分解為點(diǎn)點(diǎn)繁星；由于它們太密集，距離又遙遠(yuǎn)，所以肉眼望去就化為白茫茫的云霧狀光帶。1.議一議，我們所看到的銀河是銀河系的全貌嗎？

不論我們位于地球上的哪個(gè)地點(diǎn)。都只能觀察到銀河系的一部分。具體的講，由于銀河系的半徑為5萬(wàn)多光年，太陽(yáng)系距離銀心約為2.6萬(wàn)光年，我們?nèi)祟惾庋墼谔炜崭魈幙匆?jiàn)的個(gè)別恒星全都是銀河系的一部分，來(lái)自銀河系這條帶狀弧上的光，都是源自銀河系平面上肉眼不能解析的恒心和其他天體累積的光亮。質(zhì)疑探究

河外星系目前，在銀河系外，天文學(xué)家觀測(cè)到許許多多同銀河系類似的星系，統(tǒng)稱它們?yōu)楹油庑窍担s1250億個(gè)）大多數(shù)河外星系由幾十億到上萬(wàn)億顆恒星組成，河外星系的直徑由幾千光年到幾十萬(wàn)光年不等，河外星系（一）銀河系與河外星系可觀測(cè)宇宙銀河系和現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系，統(tǒng)稱為可觀測(cè)宇宙所有星系和在一起構(gòu)成最大的天體系統(tǒng)，稱總星系?？傂窍稻褪翘煳膶W(xué)家所說(shuō)的可見(jiàn)宇宙，半徑約137億光年注：圖示為人類可觀測(cè)宇宙輻射全景[特別提醒]

隨著人類技術(shù)的發(fā)展，宇宙探測(cè)水平會(huì)不斷高，“可見(jiàn)宇宙”的范圍也會(huì)不斷擴(kuò)大。（一）銀河系與河外星系由太陽(yáng)、行星、矮行星和衛(wèi)星，以及小行星、彗星、行星際物質(zhì)等太陽(yáng)系小天體構(gòu)成太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體，太陽(yáng)以其強(qiáng)大的引力，約束其他天體按照一定的軌道繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)太陽(yáng)系（二）太陽(yáng)系與地月系質(zhì)量占整個(gè)太陽(yáng)系質(zhì)量的99.86%地球是距離太陽(yáng)較近的一顆行星，日地距離約為1.5億千米（一個(gè)日地距離=一個(gè)天文單位）結(jié)構(gòu)特征歸納類地行星：水星、金星、地球、火星；距離太陽(yáng)近，表面溫度高；巨行星：木星、土星；距離太陽(yáng)較遠(yuǎn)，表面溫度較低；衛(wèi)星數(shù)目多（木星最多）；有光環(huán)遠(yuǎn)日行星：天王星、海王星；距離太陽(yáng)遠(yuǎn)，表面溫度低；質(zhì)量、體積大，平均密度較??；有衛(wèi)星和光環(huán)太陽(yáng)系質(zhì)量、體積小，平均密度大質(zhì)量、體積大（木星最大），平均密較小；行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星軌道傾角7°3.4°0°1.9°1.3°2.5°0.8°1.8°偏心率0.2060.0070.0170.0930.0480.0550.0510.006注：軌道傾角是指其他行星公轉(zhuǎn)軌道與地球公轉(zhuǎn)軌道面的夾角。偏心率反映橢圓的形狀，偏心率越小，軌道越接近圓(偏心率為0時(shí)，軌道為圓)。運(yùn)動(dòng)特征太陽(yáng)系太陽(yáng)系八大行星運(yùn)行特征歸納1.同向性：繞日公轉(zhuǎn)方向都是_________2.近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道形狀近似圓形

性：軌道面幾乎在同一平面上自西向東3.共面特別提醒特殊天體的運(yùn)動(dòng)(1)金星自轉(zhuǎn)方向與其他行星相反，在金星上看太陽(yáng)西升東落。(2)哈雷彗星公轉(zhuǎn)方向與八大行星相反。矮行星：與行星同樣具有足夠質(zhì)量，呈球狀或近球形，但不能清除其軌道附近其他物體的天體。成員包括冥王星等。

太陽(yáng)系小天體:圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)但不符合行星和矮行星條件的物體。主要包括小行星、彗星、流星體和其他星際物質(zhì)。（二）太陽(yáng)系與地月系地月系地月系由地球和月球組成地球是地月系的中心天體，月球圍繞地球（公轉(zhuǎn)的同時(shí)也在自轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，月地距離約為38.4萬(wàn)千米，也是距離地球距離最近的天體。（二）太陽(yáng)系與地月系層次組

成其

他可觀測(cè)宇宙銀河系和現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系目前人類所知道的最高一級(jí)的天體系統(tǒng)河外星系銀河系之外與銀河系類似的天體系統(tǒng)目前已觀測(cè)到數(shù)百億個(gè)銀河系太陽(yáng)和眾多恒星組成的龐大恒星系統(tǒng)太陽(yáng)與銀心的距離約2.6萬(wàn)光年。直徑？太陽(yáng)系由太陽(yáng)、行星、矮行星和衛(wèi)星、小行星、彗星、行星際物質(zhì)等組成太陽(yáng)是距地球最近的一顆恒星。日地距離約為1.5億千米地月系地球是地月系的中心天體,月球是地球唯一的天然衛(wèi)星月球是距離地球最近的天然天體。地月距離約為38.4萬(wàn)千米二、多層次的天體系統(tǒng)知識(shí)歸納

特殊行星——地球Specialplanet-earth03三、特殊行星——地球PART3結(jié)構(gòu)特征與太陽(yáng)系其他行星有許多相似之處(體積、質(zhì)量、密度、組成物質(zhì)等都不特別)運(yùn)動(dòng)特征同向性：繞日公轉(zhuǎn)方向都是自西向東共面性：軌道面幾乎在同一平面上近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道近似圓形普通三、特殊行星——地球PART3特殊地球是8顆行星中唯一存在生命的行星為什么地球上

會(huì)存在生命呢？三、特殊行星——地球PART3外部環(huán)境穩(wěn)定的太陽(yáng)光照，太陽(yáng)處于壯年期，狀態(tài)穩(wěn)定。安全的宇宙環(huán)境，大小行星各行其道，互不干擾。三、特殊行星——地球PART3日地距離適中，自轉(zhuǎn)周期適中（24h），地球具有適宜的溫度（15℃）。有適宜的溫度適合生物呼吸的大氣地球上有液態(tài)水內(nèi)部環(huán)境具有適中的體積和質(zhì)量，其引力可使氣體聚集在地球周圍，形成厚厚的大氣層。原始地球體積收縮、內(nèi)部放射性元素衰變，地球溫度不斷升高，產(chǎn)生水汽，冷卻凝結(jié)形成降水2地球上存在生命的條件內(nèi)因：（地球自身的條件）適宜的溫度：液態(tài)的水：恰到好處的大氣厚度和大氣成分：日地距離適中、自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)周期適宜、大氣層的保護(hù)適當(dāng)?shù)捏w積和質(zhì)量，并經(jīng)歷漫長(zhǎng)時(shí)間演化（厚度、成分）原始海洋的形成、適宜的溫度外因：（安全穩(wěn)定的宇宙環(huán)境）穩(wěn)定：安全：太陽(yáng)正值壯年期，光照條件穩(wěn)定各大行星和行其道、互不干擾三、特殊行星——地球PART3本節(jié)小結(jié)：思維導(dǎo)圖5．讀圖，回答下列問(wèn)題。隨堂鞏固(1)寫出圖中字母代表的天體名稱：A.

，C.

，F(xiàn).

，G.

，(2)寫出與地球軌道相鄰的兩顆行星的代號(hào)：________、________。(3)據(jù)圖分析地球上具有生命的原因。水星地球土星天王星BD大小行星各行其道，互不干擾（安全的宇宙環(huán)境）；日地距離適中學(xué)以致用據(jù)天文學(xué)家推算，2