第一节 宇宙中的地球

神州儿女多奇志，人造天宫翔太空

北京时间2011年9月29日21时25分45秒，我国自主研制的“天宫一号”目标飞行器在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道。“天宫一号”由实验舱和资源舱构成。实验舱可满足3名航天员在舱内的工作和生活需要，其前端可与飞船实现对接。太空中的“天宫一号”是否属于天体？

1.掌握天体系统的概念、层次和常见天体。 2.掌握太阳系八颗行星及其位置，理解八颗行星的运动特征和结构特征。 3.分析地球上生命存在的条件。

自主预习是系统掌握基础知识的前提，课前要求学生用15分钟阅读学习内容并自行完成基础梳理；合作探究是全面突破核心知识的关键，课堂引导学生用30分钟与同学讨论完成探究问题，对其疑惑之处进行点拨，师生互动全面突破知识重点难点！

一、地球在宇宙中的位置 1.两个概念 （1）天体：宇宙间_____的存在形式。 （2）天体系统：运动中的天体___________________，形成天 体系统。 物质 相互吸引、相互绕转

2.四类常见的自然天体 试把常见的自然天体与所属的天体类型连起来。

3.天体系统的四个层次 河外星系 总星系 其他恒星系 ______ 银河系 其他行星系 ______ 太阳系 ______ 地月系

结合“天体系统”示意图探究天体系统的特点和地球在宇宙中的位置。 （1）分析每个天体系统内天体的种类及数量，你可以得到什么结论？ 【精讲点拨】①地月系：由地球和月球组成，地球是地月系的中心天体；②太阳系：中心天体是太阳，由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质等构成；③银河系：由像太阳这样的1 000亿颗以上的恒星组成的恒星集团；④总星系由大约10亿个同银河系类似的天体系统（河外星系）组成。

提示：总星系级别高于银河系；银河系级别高于太阳系；太阳系级别高于地月系。

（2）请你说出地球在宇宙中所处的位置。 【精讲点拨】从“天体系统”示意图可以看出地球位于地月系，地月系包含于太阳系，太阳系包含于银河系，银河系包含于总星系。 提示：地球位于银河系中的太阳系中的地月系，是地月系的中心天体。

两类天体和天体判断的两条标准 （1）两类天体。 天体可以分为自然天体和人造天体两类。 （2）判断天体要把握两条标准。 ①天体都是物质的，即客观存在的。 ②天体要存在于宇宙空间中。 如：“天宫一号”在发射场上的时候不属于天体，发射成功后就成为人造天体；流星体在大气层中运动的时候属于自然天体，当降落到地球表面成为“陨星”后就成为地球的组成部分，而不是天体了。

【典题训练】2011年9月21日电：我国第二颗月球探测卫星“嫦娥二号”成功从172万千米外深空传回离开月球后的第一批科学探测数据，这些数据将为研究、分析日地间环境提供宝贵资料。读下面“嫦娥二号”探月过程示意图，回答（1）、（2）题。

（1）上图中甲乙丙丁四点的“嫦娥二号”，不是天体的是 （ ） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 （2）下列说法正确的是（ ） A.甲处“嫦娥二号”位于地球上，与地球组成了天体系统 B.乙处“嫦娥二号”与月球组成了天体系统 C.丙处“嫦娥二号”与地球组成了天体系统 D.丁处“嫦娥二号”进入月球工作轨道与月球组成了天体系统

【解析】（1）选A，（2）选D。

二、太阳系中的一颗普通行星 1.八颗行星

（1）读图填写八颗行星名称： a_____，b_____，c_____，d_____，e_____，f_____，g_____ ___，h_______。 （2）运动特征是：①_____性；②_____性；③_____性。 （3）分类 2.地球的地位：地球是太阳系中一颗_____的行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王 星 海王星 同向 共面 近圆 类地行星：_______________________ 巨行星：____________ 远日行星：_______________ 水星、金星、地球、火星 木星、土星 天王星、海王星 普通

1.据 “太阳系模式图”，说出八颗行星的运动方向。 提示：八颗行星运动方向相同（同向性），都是自西向东围绕太阳公转。

2.分析“行星轨道倾角与偏心率”表中数据，回答下列问题。 （1）说出八颗行星运动所形成的轨道面有何特征。 【精讲点拨】数据中地球的倾角度数为0°，也就是八颗行星公转的轨道面是把地球公转轨道面作为参照面。其他七颗行星的公转轨道面与地球公转轨道面的夹角越接近0°，越与地球公转轨道平面重合。从表中数据可以看出除水星倾角度数较大为7°外，其余的六颗行星与地球公转轨道面的夹角较小，可以说明基本与地球的公转轨道面在同一个平面上。 提示：八颗行星绕日公转所形成的轨道面基本在同一个平面上（共面性）。

（2）说出八颗行星运动轨道形状有何特征。 【精讲点拨】偏心率（e）是焦点到椭圆中心的距离与椭圆半长轴之比，它决定椭圆的形状。如果e=0，就是圆。从表中数据分析可以看出除水星的偏心率稍大外，其余的都非常小，因此说明八颗行星的公转轨道接近圆。 提示：八颗行星绕日公转所形成的轨道接近于圆（近圆性）。

（3）根据以上分析，总结八颗行星的运动特征。地球运动特征与其他七颗行星运动特征有无明显的差异？说明了什么问题？ 提示：八颗行星绕日运动的共同特征包括：①同向性；②共面性；③近圆性。地球运动特征与其他七颗行星运动特征无明显差异。从八颗行星运动特征来看，地球是太阳系中一颗普通的行星。

3.读“太阳系其他行星与地球的质量比和体积比”示意图，回答下列问题。 （1）分析其他行星的质量与地球相比有何差异。 【精讲点拨】①把地球的质量看做“1”，水星为“0.05”，金星为“0.82”，火星为“0.11”，与地球质量相差不大； ②把地球的质量看做“1”，木星为“317.94”，土星为“95.18”，与地球相比，质量特别大； ③把地球的质量看做“1”，天王星为“14.63”，海王星为“17.22”，与地球相比，质量比较大。

提示：水星、金星、火星与地球质量相差不大；木星、土星质量与地球质量相比差别特别大；天王星、海王星质量与地球质量相比差别比较大。

（2）分析其他行星体积与地球相比有何差别。 提示：水星、金星、火星与地球体积相差不大；木星、土星体积与地球体积相比差别特别大；天王星、海王星体积与地球体积相比差别比较大。

（3）根据以上（1）、（2）分析完成下表，并说明地球在结构方面有无特殊性。 行星类别 距日远近 质量 体积 类地行星 ___ 巨行星 _____ 远日行星 近 小 小 较远 大 大 远 较大 较大 从八颗行星结构上看，地球与其他七颗行星相比并无特殊性。

地球是太阳系中一颗普通的行星 （1）结构特征： 地球属于类地行星，在结构上并无特殊性。 （2）运动特征： ①共面性：八颗行星轨道倾角相差不大，轨道平面几乎在同一个平面上。 ②同向性：八颗行星绕日公转方向均为自西向东。 ③近圆性：八颗行星绕日公转轨道的偏心率很小，轨道近于圆。

【典题训练】读地球与火星的相关资料表：火星表面均温比地球表面均温低得多，主要原因可能是（ ） 与日平均距离（百万千米） 质量 体积 大气密度 大气主要成分 表面均 温（℃） 自转 周期 公转 地球 149.6 1.00 N2、O2 22 23小时56分钟 1年 火星 227.9 0.11 0.150 0.01 CO2 －23 24小时37分钟 1.9年

A.火星距日较远 B.火星大气对太阳辐射的削弱作用特别强 C.火星大气保温作用非常弱 D.火星上昼夜更替周期比较长 【解析】选A。根据表中的数据可知，火星比地球距离太阳远，所以火星表面均温比地球表面均温低得多。

【变式训练】读下表，关于表中各行星的叙述正确的是（ ） 行星名称 与太阳距离（106千米） 公转周期 表面平均温度（℃） 水星 58.1 87.9天 白天350，夜晚-170（固体表面） 金星 108.5 224.7天 480（固体表面） 地球 150 1.0年 22（固体表面） A.金星位于地球和火星之间 B.水星公转方向自东向西 C.水星昼夜温差比地球大 D.金星表面平均温度比水星低

【解析】选C。八颗行星及小行星带的轨道排序由内向外为“水、金、地、火、小、木、土、天、海”。八颗行星具有同向性，水星公转方向也是自西向东。金星固体表面平均温度为480 ℃，比水星高。

三、存在生命的行星 1.地球的特殊性 在太阳系的八颗行星中，______是唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。 地球

2.地球存在生命的条件 （1）外部条件 （2）自身条件 太阳状态稳定 地球所处的宇宙环境很安全 适宜的温度条件 _______________________ 液态水 适合生物生存的大气条件

1.结合“太阳系模式图”和以下材料思考回答。 材料 太阳是太阳系中最显著的标志。它是太阳系中最大的天体，并包含了太阳系将近99.86%的质量。太阳已经46亿岁了，现在已步入中年。它还可以继续平静地燃烧约50亿年。 （1）说出地球所处的宇宙位置和太阳自身具有的特点。 【精讲点拨】从“太阳系模式图”可以看出地球是太阳系成员之一，太阳目前光热释放比较稳定。 提示：地球位于太阳系；太阳具有稳定的光照。

（2）读“太阳系模式图”分析八颗行星在围绕太阳运动过程中是否会发生碰撞。 【精讲点拨】从“太阳系模式图”中可以看出，八颗行星的运行轨道不发生重合和相交。 提示：八颗行星运行轨道没有重合和相交，因此不会发生碰撞。

2.阅读“存在生命的行星”内容，探究地球上存在生命现象的自身条件和原因。 （1）假如太阳系中行星的公转方向不一致，是否利于地球上生命的形成？ 提示：不利于。因为这样的宇宙环境极为不安全，可能会使行星相撞的几率增加。 （2）如果太阳自身不稳定，对地球上生命的演化会产生怎样的影响？ 提示：太阳自身不稳定，到达地球表面的光、热就不稳定，地球上的温度条件就不稳定，不利于生命的演化。

（3）如果地球距离太阳太近或太远，地球上是否会有生命的存在？ 提示：不会。 ①地球距离太阳太近，太阳辐射太强，地球表面温度就会过高，地球上不会出现生命； ②地球距离太阳太远，太阳辐射太弱，地球表面温度过低，地球上也不会存在生命。

（4）如果地球体积和质量过大或过小，地球上是否会有生命的存在？ 提示：不会。质量和体积太小，引力就不足以吸引住大气形成大气层；质量和体积太大也不利于大气层的形成和气体的逐渐演化。 （5）如果地球的自转和公转周期过短或过长，地球上还能不能形成生命？ 提示：不能。地球自转和公转周期过短或过长会导致地表温度的日变化和季节变化过大，不利于生命物质的形成和发展。

图解地球存在生命的条件和原因 稳定的光照条件 地球所处的宇宙环境 地球上存在生命的原因 安全的空间运行轨道 日地距离适中，自转周期适当 温度 地球自身的条件 适宜的体积和质量 大气 地球内部物质的运动 液态水

【典题训练】20世纪七八十年代，科学家发现了35亿年前的、由多细胞组成的、结构较复杂的丝状微化石。由此可推断，生命起源很可能在40多亿年前就已发生，那时地球刚形成不久。地球上存在生命物质的重要原因是（ ） ①地球上有水，其他行星上没有水 ②地球上有适合生物呼吸的大气存在 ③地球上的温度在100 ℃以下，利于形成分子 ④太阳与地球的距离适中是存在生命物质的重要基础 A.①② B.②③ C.③④ D.②④

【解析】选D。地球上存在生命物质的最重要的条件，应是自身独特的条件。其中日地距离适中，太阳的光热条件适中是地球上生命物质存在的最基本和最重要的因素，其他自然现象大多与此相关，故④是正确的。地球上存在生命物质的另一重要条件，是地球自身的体积、质量适中和物质运动所产生的重要结果。体积和质量是保留地球大气的基本条件，并通过各圈层的相互作用形成适合生物生存的大气成分，故②是正确的。

【变式训练】下图为公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图。读图回答：与①、②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是（ ）

A.适宜的大气厚度和大气成分 B.强烈的太阳辐射和充足的水汽 C.复杂的地形和岩石圈 D.强烈的地震和火山活动 【解析】选A。图中①为火星，②为金星，地球存在生命的自身条件有：适合生命呼吸的大气；适宜的温度；原始大洋（水）的存在。结合题目中所提供的答案，A答案是正确的。