地球科学概论第一章 宇宙中的地球
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地理必修一第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境认识过程人类对宇宙的认识可见宇宙:半径140亿光年天体系统的形成:万有引力和天体的永恒运动多层次的天体系统太阳系:银河系中心天体(太阳):质量占99.86% 地月系:八大行星:水星、金星、地球、火星组成地球和月球木星、土星、天王星、海王星总星系恒星世界河外星系普通性:外观和所处的位置普通而特殊的行星——地球特殊性(地球上生命存在的基本条件):自身条件适宜的温度、合适的大气,充足的水分外部条件稳定的太阳光照,安全的空间运行轨道第二节太阳对地球的影响概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间发射的能量太阳辐射波长范围:0.4~0.75为可见光波段太阳辐射与地球太阳常数:8.24焦/平方厘米·分太阳辐射→能源对地球的影响太阳辐射→大气运动、水循环概念:太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象太阳活动黑子→出现于光球层类型耀斑和日珥→出现于色球层太阳活动与地球太阳风→出现于日冕层黑子与气候变化有一定的相关性(周期11 年)对地球的影响耀斑→磁暴→影响短波通信太阳风→极光第三节地球的运动(自转)概况方向自西向东,从北极上空看呈逆时针方向,从南极上空看呈顺时针方向周期恒星日,长23小时56分4秒,而1太阳日是地球自转360°59’所需的时间。
速度角速度为15°/时。
地球表面除南北两极点外都相等线速度从低纬向高纬递减,南北纬60°处的线速度约为赤道处的一半。
①导致昼夜交替现象,由此,各地温度发生昼夜变化,生物形成昼夜节律。
地理意义②水平运动的物体产生偏向,北半球向右偏,南半球向左偏。
③地方时:以一个地方太阳升到最高的时间为正午12 时,经度位置相同的地方,地方时相同。
东经数值越大的地方,地方时的值越 大 。
西经反之。
经度每相差1°,地方时相差 4 分钟。
时区和区时:为了便于使用。
国际上规定将全球分为24个时区,每个时区占有 15 个经度,以该时区中央经线的地方时作为整个时区的统一时间,叫作 区时 ,又称 标准时 。
第一章宇宙中的地球第一节宇宙(宇:空间。
宙:时间。
)(一)宇宙中的天体和物质1、恒星:是由炽热气体组成的,能够自身发光的球形或类似球形的天体。
(氢和氦)由于恒星间距离太遥远,以至在短时间内肉眼观察不出恒星间位置的相对变化,因而叫恒星。
2、星际物质:在恒星与恒星之间存在着极其广大的空间,成为星际空间。
弥漫于星际空间的极其稀薄的物质。
包括星际气体和星际尘埃。
星云:星际气体和星际尘埃组成的云雾状天体。
3.星系:地月系——太阳系——银河系和河外星系——总星系(二)宇宙中天体的相对位置4、天球:一个假想的圆球:它的球心就是观测者所在的地球的中心,它的半径是无穷大的。
5、星座:人们把天球上的恒星分成若干群落,每个群落的恒星都有自己独特的形状并占据一定的空间。
分为仙后星区,御夫星区,大熊星区,天琴星区。
简称:“后,御,熊,琴”第二节银河系与太阳系(一)银河系:是一个由大约1400亿颗恒星和大量星际物质组成的庞大天体系统。
(二)太阳系:以太阳为中心存在着一个受太阳引力支配的天体系统。
围绕太阳旋转的主要是九大行星(从里到外依次为水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海天星,冥王星)及众多的小行星,卫星,彗星和陨星等。
行星绕太阳的公转遵循开普勒三定律:1、行星绕太阳公转的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2、当行星绕太阳公转时,行星同太阳的连线在单位时间内在轨道平面上扫过的面积相等。
3、行星倒太阳平均距离a的立方同公转周期T的平方成正比。
第三节地球月球和地月系(一)地球(二)月球和地月系月球在地球和太阳之间,看不见月球时是朔月或新月。
(日食)农历初一。
地球在太阳和月球之间时看见整个月亮称为望月或满月。
(月食)农历十五或十六。
从朔月到望月月球受光面达到一半称上玄月。
从望月到朔月下玄月。
第四节地球的形态(一)地球的形状与大小形状:一个扁率非常小的旋转椭圆球体。
——呈梨形(二)地球的表面形态陆地和海洋在地球表面的分布极不均匀,所有大陆的北端宽,南端窄,大致呈倒三角形,并多在北端与其它大陆相连。
1 第一章 宇宙中的地球 第一节 地球在宇宙中【知识体系】一、宇宙1.天体 概念: 中各种物质的存在形式。
常见的天体: 、 、 、 、 、 等。
其中 和 是宇宙中的基本天体。
知识点补充:2.天体系统概念:宇宙中运动着的各种天体之间相互 、 ,形成天体系统。
系层次:总星系系系 系系系二、太阳系1.八大行星的位置:距太阳由近到远依次为 、 、 、 、、 、 、 。
2.运动特征: 、 、 。
3.结构特征,通常将八大行星分为 、 、 三类。
三、地球1.地球存在生命。
从地球外部条件看,地球存在生命的主要有利条件有:(1)_____________________________;(2)________________________________________。
2.地球存在生命。
从地球自身条件看,地球存在生命的主要有利条件有:(1)____________________________________;(2)_______________________________________;(3)________________________________________。
【思维导学】1.下列属于天体的是( )①地球 ②河外星系 ③天空中飘动的云 ④星际空间的气体和尘埃 ⑤陨星 ⑥流星体A. ①②④B. ①③④C. ②④⑤D. ①④⑥2.读太阳系示意图,回答下列问题。
(1)八大行星中,离太阳最近的是______,轨道离地球最近的是________。
(2)太阳系中的小行星带位于________轨道和________轨道之间。
(3)八大行星绕日公图1—1 图1—2转有同向性,即都是自________向________。
请在图中地球的公转轨道上用箭头表示出来。
(4)图中所示宇宙空间范围内共包括________级天体系统,其中最高一级天体系统是________,其中心天体是________,此天体成为该天体系统中心的原因是________________。
第一章宇宙中的地球第一宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境一、程标准●描述地球所处宇宙环境,运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
(1)标准解读地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境,可以从宏观和微观两个层面理解。
宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置,即地月系—太阳系—银河系—总星系;微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。
了解地球所处的宇宙环境,目的不是要系统学习天知识,而是要为认识地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星打基础。
在太阳系九大行星中,从质量、体积、运动等方面看,地球只是其中的普通一员,但是,存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。
很显然,地球上为什么适宜于生命生存和繁衍是本条“标准”的重点要求。
从本条“标准”的设计看,说明地球上存在生命的原因,不仅要从地球自身条和行星际空间条分析,还要从恒星际空间条分析。
“标准”将地球的特殊性限定在太阳系范围之内,隐含着在太阳系之外可能有存在生命的星球。
实际上,人类一直在为寻找“外星人”而努力,目前已在太阳系之外发现了几十颗可能会有生命的行星。
根据本条“标准”的要求,学生在分析地球的普通性和特殊性时,要会运用有关资料加以说明。
这些资料如太阳系九大行星的比较数据、地球在太阳系中的位置图、地球本身的条等。
(2)教学重点• 地球上为什么适宜于生命存在和繁衍。
(3)教学目标• 能用自己绘制的示意图说明地球所处的宇宙环境;• 能选用一定的资料(数据、图表等)说明地球行星的普通性与特殊性;• 在地外生命存在的可能性探讨活动中,能运用自己搜集的资料,表达自己的观点;• 尝试运用已学知识,写一段字,表达宇宙环境认识方面的一个观点。
(4)教学方法• 小组讨论法、图表分析法、比较分析法二、知识结构认识过程人类对宇宙的认识知识积累可见宇宙:半径光年,约千米天体系统的形成:主要组成:等较大天体银河系及河外星系银河系:主要组成天体和河外星系:超过亿个多层次的天体系统总星系:组成:太阳系中心天体():质量占太阳系和地月系行星:包括和运动特征:、、地月系:组成和普通性:普通而特殊的行星——地球特殊性(地球上生命存在的基本条):①②③三、教学过程一、人们对宇宙的认识(板书)【引导、讲解】人们对宇宙的认识经历了一个漫长的历史时期。
第一节宇宙中的地球一、地球在宇宙中的位置1.天体——宇宙的物质性(1)概念:宇宙间物质的存在形式。
(2)常见天体:恒星、星云、行星、流星体、彗星、卫星。
2.天体系统——宇宙的运动性(1)概念:运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)层次:总星系⎩⎨⎧银河系⎩⎨⎧ 太阳系⎩⎪⎨⎪⎧地月系其他行星系其他恒星系河外星系判断1.最基本的天体是恒星和星云。
( √ ) 2.天体包括人造天体和自然天体。
( √ ) 3.天体都是肉眼可以看到的。
( × ) 4.总星系就是我们所说的宇宙。
( × ) 二、太阳系中的一颗普通行星1.八颗行星⎩⎪⎨⎪⎧类地行星:A 水星、B 金星、C 地球、D 火星巨行星:E 木星、F 土星远日行星:G 天王星、H 海王星2.结构特征:地球与其他行星特别是类地行星有许多相似之处。
3.运动特征⎩⎪⎨⎪⎧同向性:绕日公转方向都是自西向东近圆性:绕日公转的轨道近似圆形共面性:轨道面几乎在同一平面上判断1.小行星带位于类地行星和巨行星运动轨道之间。
( √ ) 2.八颗行星自转的方向具有同向性。
( × ) 3.太阳系的中心天体是太阳。
( √ )三、存在生命的行星1.地球的特殊性:地球是太阳系中唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。
2.地球上存在生命的条件(1)宇宙环境⎩⎪⎨⎪⎧宇宙环境安全太阳光照稳定(2)自身条件适宜⎩⎪⎨⎪⎧适宜的温度条件适合生物生存的大气条件液态水的存在连线 试分析地球的宇宙环境、自身环境特点与生命物质存在条件的关系,并用直线相连。
探究点一天体和天体系统的判断流星雨是一种流星群与地球相遇时因受大气摩擦发出光亮如下雨状的自然现象,一些流星似从狮子座方向迸发出来的即为狮子座流星雨。
2017年11月18日,狮子座爆发流星雨,广州17日至19日零时至天亮前,每小时可看到狮子座流星约10颗,堪称当年“流星雨之王”。
(如下图)1.狮子座流星雨和落到地面的陨星是天体吗?为什么?答案都不是。
第一章宇宙中的地球
第四节地球的历史
地球约有46亿年的历史,在漫长的时间里,它经历多次火山喷发、板块碰撞等,要了解这些经历,研究地层是最主要的途径。
地层:具有时间顺序的层状岩石。
沉积岩:裸露在地表的岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下,逐渐形成砾石、沙子、粘土等,这些碎屑物质被风和流水等搬运后沉积下来,经过压紧固结而形成的岩石叫做沉积岩。
沉积岩具有明显的层理结构,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上。
在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或者遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,所以同一时代的地层往往含有相同或相似的化石。
生物总是由低级到高级、由简单到复杂不断地进化的。
不同时代的地层一般含有不同的化石,而相同时代的地层里往往保存着相同或相似的化石。
因此,越古老的地层,含有越低级、越简单生物的化石。
生物的生长过程深受地理环境的影响,因此,由古生物形成的化石种类不可避免地打上了当时地理环境的烙印。
通过研究地层和它们包含的化石,科学家发现了不同时期主要生命形式的特点及其变化,并以此了解地球的生命历史和古地理环境。
科学家对全球各地的地层和古生物化石进行对比研究,发现地球演化呈现明显的阶段性,据此把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位,进行了系统性的编年,这就是地质年代表。
(详见下表)。
宇宙中的地球人教版——必修一——第一单元第一章宇宙中的地球第一节地球的宇宙环境地球在宇宙中的位置1.天体:通过天文望远镜或其他空间探测手段,才能探测到的星际空间物质(常见类型:星云,恒星,行星,卫星,彗星,流星体,星际空间物质)(1)星云:由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要物质是氢(2)恒星:由炽热气体组成,能自己发光的球状或类球状天体(3)行星:在椭圆轨道上绕恒星运行的,近似球状的天体,行星的质量比恒星小(4)卫星:环绕行星运转的天体2.天体系统:宇宙中运动中的天体相互吸引,相互绕转级别:从低到高依次为地月系,太阳系,银河系,可观测宇宙3.地月系:由地球和月球组成,月地距离约为38.4万千米4.太阳系:(2)太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的(3)其他天体按照一定的轨道绕太阳运行(4)日地距离约为1.5亿千米5.银河系:(1)有太阳和众多恒星组成(2)银河系的直径约为10万光年(3)太阳与银河系中心的距离约为2.6万光年6.河外星系:同银河系类似的星系7.可观测宇宙:(1)银河系和现阶段所能观测到的河外星系(2)在银河系外,同银河系类似的星系统称为河外星系8.天体的判断方法一看空间位置:是不是位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中二看物质形态:是不是宇宙间的物质,自然现象不属于天体,如极光,流星雨三看运行轨道:是否在一定轨道上独自运转,依附在其他天体上运行的物体不属于天体,例如火星上的祝融号行星地球1.类地行星:有固体表面体积较小(水星,金星,地球,火星)2.巨行星:气体构成,体积巨大(木星,土星)3.远日行星:与太阳距离远(天王星,海王星)4.八颗行星公转特征(1)公转方向具有同向性(绕着公转方向都是自西向东)(2)公转轨道面具有共面性(绕日公转轨道面基本在同一平面)(3)公转轨道形状具有近圆性(绕日公转的轨道形状近似圆形)5.地球(太阳系中一颗特殊的行星)(1)表现:八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球(2)条件:安全的宇宙环境(3)外部条件(安全和稳定)稳定的太阳光照(太阳处于壮年期,状态稳定)安全的宇宙环境(八颗行星各行其道,互不干扰)(4)自身条件(三大因素)日地距离适中;体积和质量适中6.判断行星上生命存在的条件一看所处宇宙环境是否安全二看是否有适宜的温度(从距恒星的距离远近,自转和公转周期长短,大气层等)三看行星周围有无适合生物呼吸的大气四看该行星是否有液态水(从温度高低和水体运动方向判断)一环境,二温度,三大气,四液态水第二节.太阳对地球的影响太阳辐射对地球的影响1.太阳概况:太阳是一颗巨大炽热的气体星球(1)主要成分:氢和氦(2)表面温度:约6000k2.太阳辐射(1)概念:太阳源源不断的以电磁波的形式向宇宙空间放射能量的现象(2)能量来源:太阳内部的核聚变(3)对地球的影响:[1]提供光和热,维持地表温度[2]是地球上水,大气运动和生命活动的主要动力[3]为人类生产生活提供能量,如煤,石油,家庭太阳能供热系统等[4]影响太阳辐射的因素:地势,纬度,昼长,天气状况,大气透明度太阳活动对地球的影响1.太阳层次结构:从里到外分为光球,色球和日冕三个圈层[1]温度比周围低而呈现为黑斑点[2]太阳活动的重要标志[3]周期约为11年(2)太阳耀斑:色球层[1]忽然出现的大而亮的斑块[2]时间短[3]释放巨大能量[4]太阳活动的重要标志[5]周期约为11年(3)日珥:色球层[1]一种剧烈的太阳活动现象[2]爆发时喷射大量带电粒子(4)日冕物质抛射:日冕层[1]抛射大量带电粒子[2]破坏太阳风的流动[3]是规模最大程度,最剧烈的太阳活动现象(5)太阳风:会扰动地球的磁场和大气产生磁暴,极光,会对卫星导航,空间通信,无线电短波通信产生影响,也可引发自然灾害2.煤炭的形成过程:形成于湿热的气候环境是千百万年来植物的根茎和枝叶在地面上堆积而成,一层极厚的腐植质由于地壳的变动不断深入,地下长期与空气隔绝,在高温高压作用下,经过一系列复杂的物理,化学变化等因素形成的黑色可燃沉积岩第三节.地球的历史化石和地质年代表1.地层和化石(1)地层[1]概念:具有时间顺序的层状岩石(2)特征[1]结构:沉积岩的地层具有明显的层理构造[2]顺序:一般先沉积的层在下,后沉积的层在上2.地层层序律:一般先沉积的层在下,后沉积的层在上,在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹在沉积物中保留下来3.生物层序律:[1]同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石[2]越古老的地层含有越低级,越简单生物的化石4.地质年代表:根据地层顺序,生命演化阶段,岩石年龄等科学家把漫长的地球历史按照昼,代,纪等时间单位进行系统性编年5.地层顺序口诀:冥太元显宙古生代:寒武奥陶志留纪泥盆石碳二叠纪中生代:三叠侏罗白垩纪新生代:古近新近第四纪1.前寒武纪(1)距今时间:自地球诞生到距今5.41亿年的时间,约占地球历史的90% (2)生命演化[1]冥古宙:地球上只有一些有机质,没有生命的迹象[2]太古宙:出现了蓝细菌等原核生物[3]远古宙:演化出真核生物和多细胞生物(3)矿产形成:大量的铁,金镍,铬等矿藏出现2.古生代(1)时间:距今5.41亿年至2.52亿年(2)海陆变迁:海陆格局发生了多次大的变迁,形成联合大陆(3)演化过程(4)矿产形成:地质历史上重要的成煤期3.中生代(1)时间:距今2.52亿年—6600万年,分为三叠纪,侏罗纪和白垩纪(2)海陆变迁:联合古陆在三叠纪晚期开始解体,各大陆向现在的位置漂移(3)生物进化:[1]爬行动物盛行,尤其是恐龙[2]中后期部分爬行动物开始向鸟类发展[3]小型哺乳动物出现[4]裸子植物极度兴盛(4)物种灭绝:中生代末期,绝大多数物种从地球上消失4.新生代(1)时间:距今6600万年至今,分为古近纪,新近纪和第四纪(2)海陆变迁:[1]联合古陆最终解体形成现代海陆分布格局[2]地壳运动剧烈形成了现代地势起伏的基本面貌(3)生物进化:[1]被子植物高度繁盛,草原面积扩大[2]哺乳动物快速发展,生物界呈现现代面貌[3]第四纪出现了人类(4)第四纪时期:全球出现数次冷暖交替变化,目前,地球处于一个温暖期第四节.地球的圈层结构地球的内部圈层结构1.地震波2.两个不连续面(1)莫霍界面:地面下平均33千米处,在这个不连续面下纵波和横波的速度都明显增加(2)古登堡界面:在地下约2900千米处,在这里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失3.地球内部被划分为三个圈层:地壳,地幔,地核(以莫霍界面和古登堡为界)4.地壳:地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外(一般厚度为5—10千米)均厚17千米5.地幔:33—2900千米,分为(上地幔(33-900千米)和下地幔(900-2900千米)),占地球总体积的80%软流层:温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动(80-400千米,岩浆的主要发源地,上地幔上部)岩石圈:上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成(0-80千米)6.地核(1)组成:由铁和镍等金属(2)厚度:3400千米 (3)外核:液态的金属物质(科学家认为,外核物质的运动形成了地球的磁场,2900-5150千米)(4)内核:一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和镍原子紧紧挤压在一起(5150-6371千米)地球的外部圈层结构1.地球的外部圈层构成:包括大气圈,水圈,生物圈等(1)组成[1]大气圈:由气体和悬浮物质组成的复杂系统,主要成分是氮气和氧气[2]水圈:地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是海洋,还包括陆地上的河流,湖泊,沼泽,冰川,地下水等[3]生物圈:地球表层生物及其生存环境的总称(大气圈的下部,水圈的大部,岩石圈的表面)(2)作用(影响):[1]大气圈:使得地球上的温度变化和缓,提供了生物生存所需要的氧气,形成风,云,雨,雪等天气[2]水圈:水是最活跃的自然环境要素之一,在地球表面,物质迁移和能量转换中,起着十分重要的作用,是人类和其他生物生存和发展不可或缺的[3]生物圈:在促进太阳能转化,改变大气圈和水圈组成改造地表形态等方面起着重要作用。