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《地球的宇宙环境》宇宙中的地球PPT教学课件

第一部分内容：强基础自主诊断

一、人类对宇宙的认识

1．宇宙的含义：是所有_________、空间和_________的总和，是我们这个_________的整体。

2．范围：可见宇宙的半径约_________光年。

二、多层次的天体系统

(一)天体

1．含义：宇宙中_________的存在形式，分布_________。

2．常见类型：星云、_________、行星、_________、彗星、_________等。其中恒星和星云是最基本的天体。

(二)天体系统

1．形成：宇宙间的天体通过_________和_________维系关系而组成天体系统。

2．银河系和河外星系

(1)共同点：①都是由恒星、星云等比较大的天体组成的星系。

②二者 _________相同。

(2)关系：二者构成了最大的天体系统——_________。

3．太阳系和地月系

(1)太阳系：由_________、行星、矮行星和卫星，以及_________、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体组成。

(2)地月系：由地球与其卫星月球组成。

[思考] 总星系就是我们所说的宇宙吗？

提示：总星系并不等同于宇宙，它是目前人类已知的宇宙范围，大约为150亿光年。

三、普通而特殊的行星——地球

1．地球是太阳系中的一颗普通行星

在太阳系_________中，地球的质量、体积和公转、自转运动等都没有什么与众不同的地方。

2．地球是太阳系中的一颗特殊行星

(1)地球的特殊性：八颗行星中唯一存在_________的星球。

(2)存在生命的条件

充足的

恰到好处的大气厚度和大气

适宜的太阳_________和_________范围

[思考] 如何在地球之外寻找地外智慧生命？

提示：主要是在其星系中，寻找与太阳相似的恒星系统，在这类天体系统中寻找具有与地球相类似的宇宙环境的行星即可。

[练习小测]

1．判断正误

(1)在轨运行的“天宫二号”是天体。( )

(2)可观测宇宙的空间范围就是宇宙的范围。( )

(3)太阳系中行星地球与其他行星的运动特征不同。( )

(4)地球是宇宙中唯一有生命物质存在的天体。( )

将下列星系或天体与其直接对应的天体系统正确连线。

... ... ...

地球的宇宙环境PPT，第二部分内容：析疑难合作探究

探究一　天体和天体系统的判断

2019年3月31日23时51分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道。“天链二号01星”的成功发射，标志着中国天链中继卫星系统更新换代的序幕拉开。

[问题探究]

问题1　在发射架上等待发射的“天链二号01星”是天体吗？发射成功后的“天链二号01星”是天体吗？

提示：还未发射的“天链二号01星”仍属于地球的一部分，因此不是天体；而发射成功后的“天链二号01星”已经进入太空、环绕地球运行，已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是天体。

问题2　“天链二号01星”在运行期间与地球能构成天体系统吗？为什么？

提示：能。因为“天链二号01星”是地球同步卫星，围绕地球飞行，二者相互吸引、相互绕转，因此构成天体系统。

1．天体的判断方法

一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了。

二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的轨道运行。

三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：月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。

2．天体系统的判断

(1)把握常见天体系统的层次及特点

常见天体系统分为四级

①河外星系与银河系都是由恒星组成的同级别的恒星系统。

②银河系中与太阳类似的恒星众多，每一颗恒星都会与其绕转行星天体构成一个恒星系统。

③太阳系中的火星、木星、土星、天王星、海王星与它们的卫星都构成了类似于地月系的行星系统。

(2)把握两个条件判断天体之间是否构成天体系统

必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如，月球绕地球运转，形成地月系；北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能形成天体系统。

(3)抓住中心天体所属的天体系统判定天体系统的级别

天体系统尤其是恒星系统和行星系统的中心天体是判定的关键。

宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。据此回答(1)～(2)题。

(1)下列属于天体的是(　　)

①哈雷彗星、流星体　②月球、星云　③航天飞机、陨石　④恒星、待发射的航天飞机

A．①③　B．①②

C．②④ D．③④

(2)下列概念中，具有从属关系，且从大到小依次排列的是(　　)

A．太阳系—木星—海王星

B．宇宙—太阳系—银河系

C．太阳系—地月系—月球

D．太阳—地球—哈雷彗星

探究二　地球是太阳系中的一颗普通行星

2016年1月，天文学家宣布他们发现了太阳系中可能存在“第九大行星”的证据。这可能是一个像海王星大小的行星，其轨道周期为1.5万年左右。科学家尚未直接观测到这颗行星，而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的，此后他们还发现了这颗行星存在的更多迹象。现在，几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。

[问题探究]

问题1　推测这颗行星绕日公转的运动特征。并判断这颗行星的表面温度的高低，说出判断理由。

提示：运动特征：与太阳系中的其他行星相似，其绕日公转的方向具有同向性，为自西向东，绕日公转的轨道面具有共面性，绕日公转的轨道形状具有近圆性。其表面温度较低，主要是因为距离太阳太远。

问题2　为什么说地球是一颗普通的行星？

提示：从行星的物理属性上看，地球是太阳系中一颗普通的行星，具体表现为：①是本身不发光、不透明的近似球状的天体；②运动特征与其他行星一致，具有同向性、共面性、近圆性等特征；③在质量、体积、密度、运动周期、平均密度等方面与其他类地行星相似。

1．太阳系概况

(1)中心天体：太阳因其体积、质量十分巨大而吸引其他成员围其绕转而成中心天体。

(2)主要成员

①八大行星类地行星：水星、金星、地球、火星巨行星：木星、土星远日行星：天王星、海王星

②小行星带：位于火星轨道与木星轨道之间。

③哈雷彗星：太阳系中的著名彗星，公转周期约为76年。

2．地球是一颗普通的行星

地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与太阳系中的其他行星在运动和结构特征方面具有很大的相似性。

(1)运动特征

(2)结构特征

地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与类地行星相似。如下图所示：

探究三　地球的特殊性——存在生命

美国宇航局(NASA)举行电话会议，宣布了开普勒太空望远镜的一项重大发现：天文学家发现迄今最接近“另一个地球”的系外行星——Kepler 452b。该行星位于距离地球1 400光年的天鹅座，直径比地球大60%，所处位置允许拥有液态水。它围绕的母恒星与太阳非常类似——温度相近、直径比太阳大10%、亮度高20%、年龄15亿岁。开普勒—452b到这颗恒星的距离，也与地球到太阳的距离比较相近。

[问题探究]

问题1　推测系外行星——Kepler 452b可能存在生命的外部条件有哪些？

提示：安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。

问题2　推测系外行星——Kepler 452b可能存在生命的内部条件有哪些？

提示：温度适宜，有供生物呼吸的大气，有液态水。

问题3　为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？

提示：①解决昼夜温差大的问题；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储运输，保证氧气的供应。

地外生命存在条件的分析方法

地外生命存在的条件分析，可以以地球存在生命的条件为范例进行分析，具体从以下几个方面入手：

(1)看行星与恒星的距离是否适中。距离适中才可能有适宜的温度和液态水。

(2)看行星的体积、质量是否适中。只有适中的体积和质量才可吸引适量的大气，才可能形成适合生物呼吸的大气层。

(3)看行星的自转、公转周期是否适中。适中的自转、公转周期可以使行星表面的温度变化幅度不会太大。