1、第一节 地球的宇宙环境必修一第一章 课标要求课标要求运用资料,描述地球所处的宇宙环境。运用资料,描述地球所处的宇宙环境。核心素养核心素养1 1、综合思维、综合思维:能够通过了解天体的主要类型和天体系统的层次,描述地球的宇宙环境,归纳总结八大行星的共性与差异;能够运用资料、图表说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星,归纳地球上生命存在的原因。2 2、地理实践力:、地理实践力:学会搜集地理资料,阅读、分析地理图表,从图表、资料中获取知识;学会从互联网、报刊、杂志上收集近年来重大天象奇观和当代人类对宇宙的探索。3 3、人地协调观:、人地协调观:通过本课的学习,树立辩证唯物主义思想和科学的宇宙观,培
2、养学生热爱科学的精神,认识到地球拥有生命的特殊性。1.11.1地球的宇宙环境地球的宇宙环境 古印度人认为,世界像球面的一部分,由几头巨兽驮着,高高的塔尖就是高耸入云的山峰。古埃及人认为他们居住的地方是四周环绕高山的谷底,天被山峰支撑着。人类对宇宙的认识人类对宇宙的认识古印度的宇宙观古埃及的宇宙观 公元140年前后,托勒密在前人研究的基础上创立了地心说:地球位于宇宙中心静止不动。每颗行星都在一个称为“本轮”的小圆形轨道上匀速转动。恒星都位于被称为“恒星天”的固体壳层上。在16世纪“日心说”创立之前的1 000多年间,“地心说”一直占统治地位。16世纪中期,波兰科学家哥白尼创立了“日心说”,他的主
3、要观点:五颗行星和地球一样,都在圆形轨道上匀速地绕太阳公转。月球是地球的卫星,恒星和太阳间的距离十分遥远,镶嵌在恒星天上。日心说地心说 大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外迅速膨胀,形成了今天我们看到的宇宙。宇宙大爆炸理论 2016 年9 月,500 米口径球面射电望远镜在贵州平塘的喀斯特洼坑中落成启用。它拥有30 个标准足球场大的接收面积,是目前世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,被誉为“中国天眼”。中 国 5 0 0 米 口 径 球 面 射 电 望 远(F A S T)蟹状星云蟹状星云仙女座大星云仙女座大星云马头
4、星云马头星云草帽星云草帽星云猎户座星云仙女座星云星云星云由气体与尘埃组成的呈云由气体与尘埃组成的呈云 雾状外表的天体雾状外表的天体主要物质是氢。主要物质是氢。是最基本的天体。是最基本的天体。恒星:由炙热气体组成;能自身发光的类球状天体;质量巨大;最基本的天体;太阳是离地球最近的恒星。行星是沿椭圆轨道上绕太阳运转的球状天体。本身不发光,反射太阳光而发亮行星卫星:环绕行星运转的天体;体积小,不能自己发光;体积小,不能自己发光;月球是地球唯一的天然卫星;彗星天体的分类:自然天体:星云、恒星、行星、流星体、卫星、彗星等。人造天体:人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等。人造天体:由人工研制并用运载火箭或航天飞
5、机人造天体:由人工研制并用运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体,运行规律与天体相同发射到宇宙空间的飞行体,运行规律与天体相同或基本相同。或基本相同。如:人造卫星、空间站、宇宙飞船、航天飞机等如:人造卫星、空间站、宇宙飞船、航天飞机等自然天体判断自然天体判断“三看法三看法”1 1、空间位置:必须独立存在于宇宙中,位于地球大气层之外,、空间位置:必须独立存在于宇宙中,位于地球大气层之外,在大气层以内的不是天体。而不是某天体的组成部分。在大气层以内的不是天体。而不是某天体的组成部分。2 2、物质形态:必须是宇宙中的物质,而不是自然现象。、物质形态:必须是宇宙中的物质,而不是自然现象。3 3、运行
6、轨道:必须在一定轨道上独自运转,拥有独立的运行、运行轨道:必须在一定轨道上独自运转,拥有独立的运行轨道,而不是依附在其他天体上运行。轨道,而不是依附在其他天体上运行。20一、地球在宇宙中的位置一、地球在宇宙中的位置常见天体的特点常见天体的特点21天体类型天体类型形状形状组成(或成员)组成(或成员)能否发光能否发光观察到的现象观察到的现象星云星云云雾状云雾状气体和尘埃,主要物质气体和尘埃,主要物质是氢,如猎户座星云是氢,如猎户座星云发光的云雾状发光的云雾状恒星恒星球状或类球状球状或类球状炽热气体,如太阳炽热气体,如太阳能能明亮闪烁明亮闪烁行星行星近似球状近似球状如土星如土星否否明亮,位置移动明亮
7、,位置移动 明显明显流星体流星体球状、块状球状、块状尘粒、固体块。如陨石尘粒、固体块。如陨石否否有明亮的光迹有明亮的光迹卫星卫星如月球如月球否否圆缺变化圆缺变化彗星彗星云雾状,有彗云雾状,有彗尾尾冰物质,如哈雷彗星冰物质,如哈雷彗星(公转方向自东向西,(公转方向自东向西,周期约周期约7676周年)周年)否否拖着扫帚状长尾拖着扫帚状长尾A 流星体B 流星现象C 陨星(陨石、陨铁)2、多层次的天体系统 注:天体的判断是否为宇宙中物质存在形式,星际物质肉眼看不见,但它是天体;是否为宇宙间的物质,天体的某一部分不是天体;是否位于地球的大气层之外;天体天体天体系统天体系统相互吸引相互吸引相互绕转相互绕转
8、可观测宇宙银 河 系太阳系地月系不同级别的天体系统总星系银河系银河系太阳系太阳系天体系统的隶属关系地月系地月系银河系太阳系地月系其他行星系其他恒星系河外星系137亿光年总星系最大河外星系银河系太阳系地月系最小天体系统的判断天体系统的判断 数量在两个以上数量在两个以上 轨道运行距离较近轨道运行距离较近 相互吸引,质量适中相互吸引,质量适中 相互绕转(同一级别的天体不能构成天相互绕转(同一级别的天体不能构成天体系统)体系统)活动活动开展简单的天文现象观测活动开展简单的天文现象观测活动月相观测月相观测(1)总结月亮位置的逐日变化。)总结月亮位置的逐日变化。(2)总结月亮形状的逐日变化。)总结月亮形状
9、的逐日变化。月相变化月相变化1 1、月球自身不发光,靠反射太阳光、月球自身不发光,靠反射太阳光发亮,面向太阳的半球为昼,背向太发亮,面向太阳的半球为昼,背向太阳的半球为夜。阳的半球为夜。2 2、因日月地三者位置关系及月球绕、因日月地三者位置关系及月球绕地球自西向东绕转,形成周期为地球自西向东绕转,形成周期为29.5329.53天的月相变化周期(即新月天的月相变化周期(即新月上弦月上弦月满月满月下弦月下弦月新新月等月相周期)月等月相周期)29月相日、地、月的位置关系在地球上观察到的现象同太阳出没比较月出时刻月落时刻出现时期(农历)新月月球位于太阳 与地球之间彻夜不见同升同落清晨黄昏初一上弦月日、
10、地、月三者的相对位置为直角上半夜见于西天,月面朝西迟升后落正午半夜初七、初八满月太阳、月球位于地球的两侧通宵可见此起彼落黄昏清晨十五、十六下弦月日、地、月三者的相对位置为直角下半夜见于东天,月面朝东早升先落半夜正午廿二、廿三 中国嫦娥工程探月计划主要分成绕、落、回三个阶段:2004-2007年为绕的阶段,主要目标是发射嫦娥一号卫星,围绕月球进行一年的探测;2007-2012年为落的阶段,主要目标是实现月球表面软着陆与月球巡视探测;2012-2017年为回的阶段,主要目标是实现月球表面软着陆并采样返回。只有完成了这三个阶段以后,中国才考虑载人登月。嫦娥探月工程:1、月亮、月亮“阴晴圆缺阴晴圆缺”
11、(月相变化)的根本原因(月相变化)的根本原因 是什么?是什么?日、地、月三者之间位置的变化(具体来说日、地、月三者之间位置的变化(具体来说是是日地月的变化)是月相变化的根本原因日地月的变化)是月相变化的根本原因2、从农历初一到十五再到初一,月相是如、从农历初一到十五再到初一,月相是如 何变化何变化 的?日食和月食分别易发生在什么日子?的?日食和月食分别易发生在什么日子?初一之后几天的娥眉月叫初一之后几天的娥眉月叫“新月新月”初七、八的半个月亮叫初七、八的半个月亮叫“上弦月上弦月”十五的月亮叫十五的月亮叫“满月满月”十八、十九的月亮叫十八、十九的月亮叫“凸月凸月”二十二、三的半个月亮叫二十二、三
12、的半个月亮叫“下弦月下弦月”初一(或三十)之前几日的娥眉月叫初一(或三十)之前几日的娥眉月叫“残月残月”3、月亮每天升起或落下的时间是如何变化的?、月亮每天升起或落下的时间是如何变化的?原因是什么?原因是什么?由于月球围绕地球在向东(前)运行,地球由于月球围绕地球在向东(前)运行,地球也向东自转,即地球每天要也向东自转,即地球每天要“追赶追赶”月球,月球,这使得月球的升落每天都要比前一天推迟一这使得月球的升落每天都要比前一天推迟一些,推迟的时间约些,推迟的时间约50分钟,有时候多余分钟,有时候多余50分分钟,有时候少于钟,有时候少于50分钟。分钟。4、恒星月和朔望月的定义,周期及带来的意义、恒
13、星月和朔望月的定义,周期及带来的意义 恒星月是月球绕日公转的真正周期,即月球恒星月是月球绕日公转的真正周期,即月球绕日公转绕日公转360所用的时间,为所用的时间,为27.32日;朔望日;朔望月是月相变化的周期,即从朔到朔或从望到月是月相变化的周期,即从朔到朔或从望到望的周期,为望的周期,为29.5306日。日。由于朔望月的周期不是整数日,而农历月是由于朔望月的周期不是整数日,而农历月是整数日,加之有有大小月之分,这使得月亮整数日,加之有有大小月之分,这使得月亮到达满月时并不总是和十五对应,有时在十到达满月时并不总是和十五对应,有时在十五之前,有时在十五之后,所以民间的五之前,有时在十五之后,所
14、以民间的“十十五的月亮十六圆五的月亮十六圆”的说法有一定的道理。的说法有一定的道理。太阳系由太阳、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太阳系小天体组成。太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%。水星Mercury金星Venus火星Mars天王星Uranus海王星Neptune地球Earth木星Jupiter土星Saturn小行星及小行星带小行星及小行星带 小行星是一些沿椭圆轨道绕太阳运行的小天体。大多分布在火星与木星轨道之间的小行星带。二、行星地球二、行星地球太阳系八颗行星:(由近及远)依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。巧计:水金地火土木天海;小
15、行星带的位置钻木取火。太阳系的小行星带位于火星和木星的轨道之间。39二、行星地球二、行星地球八颗行星结构特征八颗行星结构特征40行星类型行星类型 包括的行星包括的行星距日距日远近远近质量质量体积体积 平均平均密度密度表面表面温度温度卫星数目卫星数目类地行星类地行星 水星、金星、地球、水星、金星、地球、火星火星近近小小小小大大高高少或无少或无巨行星巨行星木星、土星木星、土星中中大大大大较小较小中中多多远日行星远日行星 天王星、海王星天王星、海王星远远中中中中较小较小低低较多较多水星金星地球火星木星土星天王星海王星类地行星巨 行 星远日行星注意:存在小行星带八大行星的公转特征:方向-同向性(自西向
16、东逆时针);轨道-近圆形、共面性报告地球:冥王星太小了,我们把它提出九大行星吧。降为矮行星。地球上存在生命的条件太阳处于中年,状态稳定。稳定的太阳光照大小行星各行其道,互不干扰安全的宇宙环境体积、质量适中适合生物呼吸的大气地球内部放射性元素衰变,原始地球重力收缩产生水汽,形成降水存在液态水日地距离适中,公转、自转周期适中。适宜的地表温度课后微语课后微语 如果地球和太阳的距离再近如果地球和太阳的距离再近1%,地球就是一,地球就是一个永恒的个永恒的“火焰山火焰山”;如果再远;如果再远3%,地球就是一,地球就是一个永恒的个永恒的“广寒宫广寒宫”。而现在的距离不远不近,。而现在的距离不远不近,恰到好处。仰望那些孤寂荒芜的星球,真是庆幸恰到好处。仰望那些孤寂荒芜的星球,真是庆幸我们拥有多姿多彩的天气、舒适宜人的温度,庆我们拥有多姿多彩的天气、舒适宜人的温度,庆幸我们与太阳之间有着合适的距离幸我们与太阳之间有着合适的距离-所以不是距所以不是距离产生美,而是合适的距离产生美。离产生美,而是合适的距离产生美。-宋英杰宋英杰谢谢