秋湘教版地理必修1第一章宇宙中的地球第一节.docx
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秋湘教版地理必修1第一章宇宙中的地球第一节
第一节 地球的宇宙环境
[学习目标] 1.了解宇宙的概念。
2.掌握天体及其基本类型，掌握天体系统的层次。
3.学会分析地球上存在生命的原因，理解地球是太阳系中既普通又特殊的行星。
一、人类对宇宙的认识
1．光年
天文学中的距离单位，即光在“真空”中一年所传播的距离。
1光年约为9.4608×1012千米。
2．可见宇宙
指人类已经观测到的有限宇宙，其半径约为140亿光年。
判断
1．光年是一个时间单位。
（×）
2．宇宙是有限的，其半径约为140亿光年。
（×）
3．随着人类技术的发展，“可见宇宙”的范围也会不断扩大。
（√）
二、多层次的天体系统
1．天体和天体系统
（1）天体：
宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等各种物质通称为天体。
（2）天体系统：
①形成：
万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系，组成了多层次的天体系统。
②层次：
总星系
2．银河系及河外星系
（1）银河系主要有恒星和星云两类基本天体。
（2）河外星系：
与银河系级别相同，与银河系共同组成总星系。
3．太阳系和地月系
（1）太阳系（读上图）
①中心天体：
太阳
②组成：
太阳、围绕太阳运行的行星、矮行星，以及小行星、彗星、流星体、卫星和行星际物质等。
③八颗行星的位置：
A水星，B金星，C地球，D火星，E木星，F土星，G天王星，H海王星。
（2）地月系：
由地球与其卫星月球组成。
判断
1．天体分为人造天体和自然天体。
（√）
2．陨石是天体。
（×）
3．总星系就是宇宙的全部。
（×）
三、普通而特殊的行星——地球
1．普通性
在太阳系行星中，就外观和所处的位置而言，地球是一颗普通的行星。
2．特殊性
（1）表现：
它是一颗存在生命的天体。
（2）地球存在生命的自身条件：
①适宜的太阳光照、温度范围和充足的水分。
②恰到好处的大气厚度和大气成分。
连线
将下列搭配正确的一组连线。
答案
地球的宇宙环境
探究点一 天体和天体系统的判断
北半球有三大著名流星雨，其中双子座流星雨流量稳定、极大持续时间长、亮流星多，非常适合我国天文爱好者观测。
2017年双子座流星雨的极大出现在北京时间12月14日凌晨3时，极大流量为120颗/时。
1．结合示意图，判断图中各事物是否都是天体，并说明理由。
答案 流星是天体，流星体运行在太空中，存在大气层以外，因而是天体。
陨星不是天体，陨星是未燃烧尽而落入地球的流星体，因不存在于大气层以外而不属于天体。
流星现象不是天体，因为流星现象是流星闯入大气层后，与大气摩擦燃烧而出现的发光现象，所以不是天体。
2．双子座是天体系统吗？
为什么？
答案 不是。
天体之间互相吸引和绕转形成天体系统，组成双子座的各个天体之间没有相互吸引和绕转的关系，所以不是天体系统。
3．读下图，思考目前人类认识到的天体系统从高级到低级有哪些？
答案 从高级到低级依次是总星系、A银河系、B太阳系、C地月系。
常见的天体及其特征
宇宙物质
组成（举例）
特点
观测
星云
气体和尘埃
质量大，云雾状
模糊
恒星
炽热气体
质量大，发光
闪烁
行星
金星、地球等
质量小，不发光
移动
卫星
月球
绕行星公转，不发光
圆缺多变
流星体
尘粒、固体小块
质量小，数量多
一闪即逝
彗星
冰物质
绕太阳公转，云雾状
拖着长尾
星际物质
气体、尘埃
稀薄，密度小
用肉眼观察不到
1．“三看”法巧判天体
一看其是不是宇宙中物质的存在形式，物质是天体，现象不是天体。
例如，星际物质尽管用肉眼看不见，但它是天体。
二看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。
例如，月球表面的岩石是月球的一部分，不是天体。
三看其是否位于地球大气层之外。
例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体。
2．“两要”判天体系统
（1）要相互吸引：
天体之间都存在万有引力。
一般构成天体系统的天体相距不会太遥远。
（2）要相互绕转：
只吸引不绕转的不能构成天体系统。
1．（2018·温州中学高一期中）柯伊伯带是太阳系内海王星轨道外的圆盘状区域，布满着大大小小的冰封物质。
有关柯伊伯带的说法正确的是（ ）
A．处地月系中B．其冰封物质属于天体
C．有星云分布D．位于天王星和海王星之间
答案 B
解析 柯伊伯带处于海王星轨道外，故A、D错误；柯伊伯带内密布冰封物质，这些物质属于天体，但不是星云。
2．下列可以构成天体系统的是（ ）
①地球和太阳 ②北斗七星 ③地球和月球 ④仙后座诸恒星 ⑤地球与火星
A．①③B．①②C．②④D．③④
答案 A
解析 北斗七星、仙后座诸恒星、地球与火星没有相互绕转的关系，构不成天体系统，地球和太阳、地球和月球构成天体系统。
探究点二 地球的普通性和特殊性
材料一 2017年1月29日“科普中国”：
在太阳系中，太阳是唯一会自身发光的天体，它的质量约为地球的33万倍，也是太阳系最主要的成员。
如今的太阳正处于恒星演化的壮年期，其核心内用于核聚变的氢并没有被用尽，所以其稳定的光照要持续若干亿年，地球上生命演化至今太阳没有明显的变化。
下图为太阳系八颗行星运行示意图。
材料二 行星基本数据。
名称
与太阳的距离/（×106千米）
赤道半径/千米
质量（地球＝1）
体积（地球＝1）
水星
57.9
2440
0.05
0.056
金星
108.2
6050
0.82
0.856
地球
149.6
6378
1.00
1.000
火星
227.9
3395
0.11
0.150
木星
778.0
71400
317.94
1316.000
土星
1472.0
60000
95.18
745.000
天王星
2870.0
25400
14.63
65.200
海王星
4496.0
24750
17.22
57.100
名称
平均密度/（克/厘米3）
自转周期
公转周期
已知卫星数/个
水星
5.46
58.6天
87.9天
0
金星
5.26
243天
224.7天
0
地球
5.52
23时56分
1.0年
1
火星
3.96
24时37分
1.9年
2
木星
1.33
9时50分
11.8年
66
土星
0.70
10时14分
29.5年
62
天王星
1.24
23时54分
84.0年
29
海王星
1.66
17时48分
164.8年
14
1.根据材料一中“太阳系八颗行星运行示意图”，归纳太阳系八颗行星的运动特征。
答案 ①同向性：
绕日公转方向都是自西向东。
②近圆性：
绕日公转的轨道近似圆形。
③共面性：
轨道面几乎在同一平面上。
2．读材料一，分析地球存在生命的外部条件。
答案 ①太阳正处于壮年期，状态稳定，地球可以获得稳定的太阳光照。
②大小行星各行其道、互不干扰，使地球具有安全的宇宙环境。
3．地球上拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和比较厚的大气层。
这些条件被科学家称之为“金锁链条件”。
读材料二，从日地距离、自转的周期、体积和质量等方面，分析地球具有这些有利条件的原因。
答案 ①日地距离：
日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，有利于生命过程的发生和发展，也保证液态水的存在，为生物生存创造了条件。
②自转的周期：
地球自转的周期不太长，昼夜交替的周期只有24小时，使白天增温不至于过高，夜晚降温不至于过低。
保证了地球上生命的存在和发展。
③体积和质量：
适中的体积和质量，其引力可以使大气聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。
4．除地球外，太阳系的其他行星中有可能存在生命的是哪一个？
并简要阐述理由。
答案 火星。
对照生命物质存在的条件，火星的条件比较接近地球，火星的质量、体积虽比地球小，但自转周期、公转周期与地球接近，与太阳的距离也比较适中，这些条件使火星有适宜的温度等。
1．地球的普通性
地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与其他行星具有很多的相似性，具体表现为：
（1）都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。
（2）运动特征：
具有同向性、共面性、近圆性等特征。
（3）结构特征：
在质量、体积、平均密度、自转和公转周期等结构特征方面与类地行星相似。
包括的行星
距日远近
表面温度
质量
体积
平均密度
类地行星
水星、金星、地球、火星
近
高
小
小
大
巨行星
木星、土星
中
中
大
大
小
远日行星
天王星、海王星
远
低
中
中
中
2．地球的特殊性——存在生命的行星
（1）地球存在生命的外部条件
外部条件主要是针对地球所在天体系统的宇宙环境而言。
（2）地球存在生命的自身条件
自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。
行星生命存在条件的分析思路
“It’snotjustaplanet（行星），It’shome（家园）”。
是对地球在太阳系中地位的恰如其分的评价。
据此完成3～5题。
3．地球的特殊性表现在（ ）
A．质量在八颗行星中最小
B．公转方向与其他行星不同
C．既有自转运动，又有公转运动
D．目前所知太阳系中唯一有高级智慧生命的行星
4．地球表面有大气层，主要原因是（ ）
A．与太阳的距离适中
B．地球本身的体积和质量适中
C．绿色植物能进行光合作用
D．太阳系中各天体的共同作用
5．地球上有生命生存所必需的温度条件，是因为（ ）
A．地球的质量适中B．地球的体积适中
C．日地距离适中D．地球的卫星数目适量
答案 3.D 4.B 5.C
读“英仙座流星雨景观示意图”，回答1～2题。
1．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
2．进入地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，其产生的地理意义是（ ）
A．使地球表面的平均温度升高
B．减少紫外线对地球生物的伤害
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
答案 1.B 2.C
解析 第1题，图示流星体是太阳系行星际空间的尘粒和固体小块，它们围绕太阳公转。
第2题，地球上的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，减少了小天体对地球表面的撞击。
（2018·宁波诺丁汉大学附中高一期中）2015年9月，美科学家称，由提供的地表特征数据表明，目前火星表面存在流动的液态水。
下表示意火星和地球相关数据，完成3～4题。
自转轨道面与黄道面夹角
质量
体积
平均密度g/cm2
大气密度
表面均温（℃）
自转
周期
公转周期
地球
23°59′
1.00
1.00
3.96
1.00
22
23时56分
1年
火星
23°26′
0.11
0.15
5.52
0.01
－23
24时37分
1.9年
3.与地球相比，火星的（ ）
A．公转周期较短B．表面均温较高
C．体积质量较大D．平均密度较大
4．与地球“液态水存在”密切相关的是（ ）
①昼夜更替适中 ②质量体积适中 ③宇宙环境安全 ④日地距离适中
A．①②B．②③C．③④D．①④
答案 3.D 4.D
解析 第3题，根据表中数据可得。
第4题，因为地球昼夜更替的时间适中，昼夜温差变化不大；又由于日地距离适中，地球表面温度适宜，有利于液态水存在。
5．读“太阳系示意图”，回答下列问题。
（1）八颗行星中，A表示________，B表示________。
按位置特征，它们都属于________行星。
（2）按运动特征，八颗行星绕日公转有同向性，即都是自________向________，呈________时针方向公转。
另外，还具有________性和________性。
（3）若地球在H行星的轨道上运行，则一定会发生的现象有（ ）
A．变为寒冷的“冰球”B．变为炽热的“火球”
C．大气层将会消失D．体积将会变小
（4）地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切，说出此图所反映的有利宇宙环境。
（5）地球上存在生命物质的几个自身条件中，此图反映出来的是______________________。
答案
（1）水星 金星 地内
（2）西 东 逆 近圆 共面 （3）A
（4）大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中。
（5）日地距离适中，有适合生物生存的温度条件
（2018·浙江高中联盟高一期中联考）中国天眼“FAST”项目由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，于2016年9月25日落成，项目位于贵州平塘的喀斯特洼坑群中，理论上可接收到137亿光年以外的电磁信号。
完成第1题。
1．对“FAST”电磁信号理论接收能力描述正确的是（ ）
A．在地月系范围内B．在太阳系范围内
C．在银河系范围内D．达已知宇宙的边缘
答案 D
解析 可见宇宙的半径约140亿光年，“FAST”理论接收的电磁信号最远来自137亿光年外，已达可见宇宙的边缘。
“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星，挂在天空放光明，好像许多小眼睛……”是一首大家都耳熟能详的童谣。
据此回答2～3题。
2．童谣中所说的星星大多属于（ ）
A．行星B．恒星C．流星D．星云
3．下列属于上题所述天体类型的是（ ）
A．太阳B．月球C．木星D．陨星
答案 2.B 3.A
解析 第2题，满天的小星星大多能自身发光发热，恒星是发光发热的天体。
第3题，太阳属于恒星。
读下表，完成4～5题。
类地行星
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
水星
0.05
0.056
5.46
87.9d
58.6d
金星
0.82
0.856
5.26
224.7d
243d
地球
1
1
5.52
1a
23h56min
火星
0.11
0.150
3.96
1.9a
24h37min
4.从表中可以看出四颗行星最接近的是（ ）
A．质量B．公转周期
C．体积D．平均密度
5．材料中所反映的太阳系的部分行星，其绕日公转方面具有一定的共同性，下列分析不正确的是（ ）
A．同向性——各行星的自转方向都与地球的自转方向相同
B．共面性——各行星的公转轨道面与地球的公转轨道面近乎在同一平面
C．近圆性——各行星绕日公转的轨道都为近似正圆的椭圆
D．各行星都在各自的轨道上按一定规律绕日运转，各行其道，互不干扰
答案 4.D 5.A
解析 第4题，对比表中的数据可知，最接近的是平均密度。
第5题，八颗行星绕日公转具有同向性、共面性和近圆性的特点，其中同向性是指各行星的绕日公转方向与地球的公转方向一致。
6．某行星从地球与太阳之间经过时，地球上的观察者会看到有一个黑点从太阳圆面通过，这种现象称为“凌日”。
下图数码代表的行星中，能产生“凌日”的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
答案 A
解析 根据题意可知，“凌日”现象的出现需要满足行星位于地球与太阳之间这个条件。
读图可以判断①为水星，②为地球，水星满足以上条件，能产生“凌日”现象。
2017年4月12日，中国在西昌卫星发射中心采用长征三号乙型运载火箭成功发射实践十三号卫星。
这使我国的通信卫星技术进一步迈向国际前列。
据此完成7～8题。
7．实践十三号卫星所处的天体系统中，级别最低的是（ ）
A．地月系B．太阳系
C．银河系D．总星系
8．与月球相比，地球的特殊性在于（ ）
A．有自转运动B．有公转运动
C．存在昼夜现象D．存在生命现象
答案 7.A 8.D
解析 第7题，实践十三号卫星围绕地球旋转，所处的天体系统为地月系，是级别最低的天体系统，选择A。
第8题，月球也有自转运动和公转运动，月球也存在昼夜现象，但是月球上昼夜温差大，没有水和可供呼吸的大气，所以说不存在生命现象，选择D。
宇宙是由各种形态的物质组成的，是不断运动变化的物质世界。
读图，回答9～11题。
9．下列天体类型与其视觉特征对应不正确的是（ ）
A．恒星——星光闪烁B．行星——一闪即逝
C．星云——轮廓模糊D．彗星——拖着长尾
10．关于图示天体系统的说法，正确的是（ ）
A．图示天体系统共有五级
B．图示天体系统中，银河系与河外星系级别相同
C．我国发射的“天宫二号”目标飞行器已经飞出图示最低一级天体系统
D．总星系就是宇宙
11．以地球为中心天体的天体系统是（ ）
A．地月系B．太阳系
C．银河系D．宇宙
答案 9.B 10.B 11.A
解析 第9题，行星在以恒星组成的天空背景下有明显的位移现象，流星一闪即逝。
第10题，图中共有四级天体系统，河外星系和银河系属于同一级别的天体系统；“天宫二号”目标飞行器没有飞离出地月系；我们目前能够观测到的宇宙部分为总星系，但这绝不是宇宙全部。
第11题，在地月系中，地球拥有整个系统中的大部分质量，因而成为地月系的中心天体。
“生命宜居带”是指恒星周围的一个适合生命存在的最佳区域。
下图为天文学家公认的恒星周围“生命宜居带”示意图。
横坐标表示行星距离恒星的远近，纵坐标表示恒星的大小。
结合下图，回答12～13题。
12．在这个宜居带中，之所以可能出现生命，主要影响因素是（ ）
A．液态水的存在B．宇宙辐射的强度
C．行星的体积D．适宜呼吸的大气
13．如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则（ ）
A．地球上将不会有大气
B．地球上将只有固态和晶体物质
C．地球上将会被水淹没，人类无法在地球上生存下去
D．地表温度太高，原子无法结合起来形成生物大分子，也就不会有生命物质
答案 12.A 13.D
解析 第12题，材料主要反映日地距离适中，使宜居带内行星表面的温度适中，有液态水的存在。
第13题，如果把太阳系中地球和水星的位置互换一下，则地球与太阳的距离变小，受影响最大的是温度条件，因此D项正确。
14．下图表示天体系统的不同级别。
据图完成下列各题。
（1）图中天体形成天体系统的原因是________________、________________。
（2）A表示________，B表示________，C表示________，D表示________。
（3）仙女座河外星系的级别与________图所示天体系统相同；小行星带所属的最低一级的系统是________图；“有生命的行星”所在的最低一级系统是________图。
答案
（1）相互吸引 相互绕转
（2）总星系 银河系 太阳系 地月系 （3）B C D
15．下图是“地球在太阳系中的位置图”。
据图回答下列问题。
（1）写出下列字母代表的行星名称。
A________，C________，D________。
（2）在图中绘出土星的公转方向。
（3）小行星带位于________星和________星轨道之间（填文字）。
与E行星结构相似的行星是________星（填文字）。
（4）试分析地球的宇宙环境及自身特点与生命物质存在条件的关系，并用直线相连。
①地球磁场 a．地球表面存在大气层
②地球的质量与体积 b．削弱到达地面的紫外线强度
③地球与太阳的距离 c．水处于液体状态
④地球大气中的臭氧层 d．减少宇宙射线对生命的伤害
答案
（1）水星 地球 天王星
（2）略（沿E公转轨道画逆时针方向箭头）。
（3）火 木 木
（4）
解析
（1）读图，根据太阳系结构判断，A是水星，C是地球，D是天王星。
（2）土星的公转方向是逆时针方向，沿E公转轨道画逆时针方向箭头即可。
（3）小行星带位于火星和木星轨道之间，图中E行星是土星，与E行星结构相似的行星是木星。
（4）地球磁场存在，可以减少宇宙射线对生命的伤害。
地球的质量与体积适中，能够吸引住一定的大气，使得地球表面存在大气层。
地球与太阳的距离适中，使地球平均温度约15℃，水处于液体状态。
地球大气中的臭氧层，能够削弱到达地面的紫外线强度，使生物受紫外线的伤害减少。
考点题点细目表
考点
题点
题目序号
人类对宇宙的认识
1
多层次的天体系统
1.银河系及河外星系
2,3,9,10,11,14
2.太阳系和地月系
4,5,6,7,8,15
普通而特殊的行星——地球
7,8,12,13,15
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