《地球的宇宙環境》宇宙中的地球PPT教學課件
第一部分內容：強基礎 自主診斷
基礎素養
一、人類對宇宙的認識
1．宇宙的含義：是所有_________、空間和_________的總和，是我們這個_________的整體。
2．范圍：可見宇宙的半徑約_________光年。
二、多層次的天體系統
(一)天體
1．含義：宇宙中_________的存在形式，分布_________。
2．常見類型：星云、_________、行星、_________、彗星、_________等。其中恒星和星云是最基本的天體。
(二)天體系統
1．形成：宇宙間的天體通過_________和_________維系關系而組成天體系統。
2．銀河系和河外星系
(1)共同點：①都是由恒星、星云等比較大的天體組成的星系。
②二者 _________相同。
(2)關系：二者構成了最大的天體系統——_________。
3．太陽系和地月系
(1)太陽系：由_________、行星、矮行星和衛星，以及_________、彗星、流星體和行星際物質等太陽系小天體組成。
(2)地月系：由地球與其衛星月球組成。
[思考] 總星系就是我們所說的宇宙嗎？
提示：總星系并不等同于宇宙，它是目前人類已知的宇宙范圍，大約為150億光年。
三、普通而特殊的行星——地球
1．地球是太陽系中的一顆普通行星
在太陽系_________中，地球的質量、體積和公轉、自轉運動等都沒有什么與眾不同的地方。
2．地球是太陽系中的一顆特殊行星
(1)地球的特殊性：八顆行星中唯一存在_________的星球。
(2)存在生命的條件
充足的
恰到好處的大氣厚度和大氣
適宜的太陽_________和_________范圍
[思考] 如何在地球之外尋找地外智慧生命？
提示：主要是在其星系中，尋找與太陽相似的恒星系統，在這類天體系統中尋找具有與地球相類似的宇宙環境的行星即可。
[練習小測]
1．判斷正誤
(1)在軌運行的“天宮二號”是天體。( )
(2)可觀測宇宙的空間范圍就是宇宙的范圍。( )
(3)太陽系中行星地球與其他行星的運動特征不同。( )
(4)地球是宇宙中唯一有生命物質存在的天體。( )
2．連線
將下列星系或天體與其直接對應的天體系統正確連線。
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地球的宇宙環境PPT，第二部分內容：析疑難 合作探究
探究一 天體和天體系統的判斷
2019年3月31日23時51分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭，將“天鏈二號01星”送入太空，衛星成功進入地球同步軌道。“天鏈二號01星”的成功發射，標志著中國天鏈中繼衛星系統更新換代的序幕拉開。
[問題探究]
問題1 在發射架上等待發射的“天鏈二號01星”是天體嗎？發射成功后的“天鏈二號01星”是天體嗎？
提示：還未發射的“天鏈二號01星”仍屬于地球的一部分，因此不是天體；而發射成功后的“天鏈二號01星”已經進入太空、環繞地球運行，已經獨立存在于宇宙中且在獨立的軌道上運行，因此是天體。
問題2 “天鏈二號01星”在運行期間與地球能構成天體系統嗎？為什么？
提示：能。因為“天鏈二號01星”是地球同步衛星，圍繞地球飛行，二者相互吸引、相互繞轉，因此構成天體系統。
思維搭建
1．天體的判斷方法
一看其是否位于地球大氣層之外。例如：宇宙飛船在太空中運行時是天體，返回到地面就不是天體了。
二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的軌道運行。
三看其是不是某一天體的一部分，天體的一部分不能稱為天體。例如：月球表面的巖石塊是月球的一部分，不是天體。
2．天體系統的判斷
(1)把握常見天體系統的層次及特點
常見天體系統分為四級
①河外星系與銀河系都是由恒星組成的同級別的恒星系統。
②銀河系中與太陽類似的恒星眾多，每一顆恒星都會與其繞轉行星天體構成一個恒星系統。
③太陽系中的火星、木星、土星、天王星、海王星與它們的衛星都構成了類似于地月系的行星系統。
(2)把握兩個條件判斷天體之間是否構成天體系統
必須同時具備兩個條件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互繞轉。只吸引不繞轉不能構成天體系統。例如，月球繞地球運轉，形成地月系；北斗七星各恒星之間沒有相互繞轉關系，就不能形成天體系統。
(3)抓住中心天體所屬的天體系統判定天體系統的級別
天體系統尤其是恒星系統和行星系統的中心天體是判定的關鍵。
過程評價
宇宙是一個有序的、有一定層次和結構的物質世界。據此回答(1)～(2)題。
(1)下列屬于天體的是( )
①哈雷彗星、流星體?、谠虑?、星云?、酆教祜w機、隕石?、芎阈?、待發射的航天飛機
A．①③ B．①②
C．②④ D．③④
(2)下列概念中，具有從屬關系，且從大到小依次排列的是( )
A．太陽系—木星—海王星
B．宇宙—太陽系—銀河系
C．太陽系—地月系—月球
D．太陽—地球—哈雷彗星
探究二 地球是太陽系中的一顆普通行星
2016年1月，天文學家宣布他們發現了太陽系中可能存在“第九大行星”的證據。這可能是一個像海王星大小的行星，其軌道周期為1.5萬年左右?？茖W家尚未直接觀測到這顆行星，而是通過太陽系邊緣的一些冰凍天體軌道所受引力推算出來的，此后他們還發現了這顆行星存在的更多跡象?，F在，幾個科研團隊正利用大型望遠鏡搜尋“行星九”。
[問題探究]
問題1 推測這顆行星繞日公轉的運動特征。并判斷這顆行星的表面溫度的高低，說出判斷理由。
提示：運動特征：與太陽系中的其他行星相似，其繞日公轉的方向具有同向性，為自西向東，繞日公轉的軌道面具有共面性，繞日公轉的軌道形狀具有近圓性。其表面溫度較低，主要是因為距離太陽太遠。
問題2 為什么說地球是一顆普通的行星？
提示：從行星的物理屬性上看，地球是太陽系中一顆普通的行星，具體表現為：①是本身不發光、不透明的近似球狀的天體；②運動特征與其他行星一致，具有同向性、共面性、近圓性等特征；③在質量、體積、密度、運動周期、平均密度等方面與其他類地行星相似。
探究歸納
1．太陽系概況
(1)中心天體：太陽因其體積、質量十分巨大而吸引其他成員圍其繞轉而成中心天體。
(2)主要成員
①八大行星類地行星：水星、金星、地球、火星巨行星：木星、土星遠日行星：天王星、海王星
②小行星帶：位于火星軌道與木星軌道之間。
③哈雷彗星：太陽系中的著名彗星，公轉周期約為76年。
2．地球是一顆普通的行星
地球是一顆普通的行星，主要原因在于它與太陽系中的其他行星在運動和結構特征方面具有很大的相似性。
(1)運動特征
(2)結構特征
地球在距日遠近、質量、體積、密度、自轉和公轉周期、表面平均溫度等方面與類地行星相似。如下圖所示：
探究三 地球的特殊性——存在生命
美國宇航局(NASA)舉行電話會議，宣布了開普勒太空望遠鏡的一項重大發現：天文學家發現迄今最接近“另一個地球”的系外行星——Kepler 452b。該行星位于距離地球1 400光年的天鵝座，直徑比地球大60%，所處位置允許擁有液態水。它圍繞的母恒星與太陽非常類似——溫度相近、直徑比太陽大10%、亮度高20%、年齡15億歲。開普勒—452b到這顆恒星的距離，也與地球到太陽的距離比較相近。
[問題探究]
問題1 推測系外行星——Kepler 452b可能存在生命的外部條件有哪些？
提示：安全的宇宙環境和穩定的太陽光照。
問題2 推測系外行星——Kepler 452b可能存在生命的內部條件有哪些？
提示：溫度適宜，有供生物呼吸的大氣，有液態水。
問題3 為解決地球上日益惡化的人口、資源與環境問題，人們曾提出移民月球的構想，要想把這一想法變成現實，你認為應重點解決哪幾方面的問題？
提示：①解決晝夜溫差大的問題；②尋找或解決生存用水問題；③通過氧氣的制造和存儲運輸，保證氧氣的供應。
地外生命存在條件的分析方法
地外生命存在的條件分析，可以以地球存在生命的條件為范例進行分析，具體從以下幾個方面入手：
(1)看行星與恒星的距離是否適中。距離適中才可能有適宜的溫度和液態水。
(2)看行星的體積、質量是否適中。只有適中的體積和質量才可吸引適量的大氣，才可能形成適合生物呼吸的大氣層。
(3)看行星的自轉、公轉周期是否適中。適中的自轉、公轉周期可以使行星表面的溫度變化幅度不會太大。
若某行星具有適宜的溫度、適合生物呼吸的大氣、液態水這三個基本條件，該行星上就可能有生命物質存在。
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地球的宇宙環境PPT，第三部分內容：提能力 通關集訓
雙星伴月又稱“金木合月”，是指金星、木星和月球同時出現在夜空中。下圖為雙星伴月奇觀圖，金星、木星與月球組成了一張笑臉。讀圖，完成1～2題。
1．組成這張笑臉的天體類型包括( )
A．恒星和衛星 B．行星和衛星
C．彗星和衛星 D．恒星和行星
2．金星和木星分別屬于( )
A．類地行星和巨行星 B．類地行星和遠日行星
C．巨行星和類地行星 D．遠日行星和巨行星
解析：第1題，金星和木星是太陽系中的行星，月球是地球的衛星，組成該笑臉的天體類型包括行星和衛星。第2題，水星、金星、地球和火星屬于類地行星；木星和土星屬于巨行星；天王星和海王星屬于遠日行星。
答案：1.B 2.A
科幻小說《三體》中虛構的三體外星文明來自半人馬座阿爾法星系。半人馬座阿爾法星系是距離太陽系最近的恒星系統。據此完成3～4題。
3．半人馬座阿爾法星系屬于( )
A．地月系 B．太陽系
C．銀河系 D．河外星系
4．三體人乘坐飛船從半人馬座阿爾法星系到達地球，所經過的天體系統級別最低的是( )
A．地月系 B．太陽系
C．銀河系 D．總星系
解析：第3題，由材料可知，半人馬座阿爾法星系是距離太陽系最近的恒星系統，應該和太陽系以及其他的恒星系共同組成銀河系。第4題，飛船從半人馬座阿爾法星系到達地球，需要從銀河系進入太陽系。然后由太陽系再進入地月系，最后到達地球，地月系的級別最低。
答案：3.C 4.A
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