第一节　宇宙中的地球

美国《华盛顿邮报》网站2012年12月4日报道：“好奇”号火星探测器在火星的红色土壤样本中发现了一些有趣的东西，土壤样本在探测器的化学仪器中经过摇晃和烘烤后，溢出了含有微量有机化合物的气泡。但是美国航天局科学家说，他们并不十分肯定这一发现意味着什么。

尝试探究：火星上有生命存在吗？ 提示：没有。不具备具有生命的条件：因为距太阳较远，火星表面温度太低；没有液态水和供给生命呼吸的大气。

了解 天体及其基本类型。 掌握 1.天体系统的形成和级别。 2.地球是太阳系中既普通又特殊的行星。 应用 运用图表等感性材料，分析、比较、归纳地球与太阳系其他行星比较而具有的共性和个性。

一、地球在宇宙中的位置 1．天体：宇宙的物质性 (1)概念： 间各种物质的存在形式。 (2)类型：常见的天体有：_____、星云、行星、卫星、小行星、______、流星体、___________等。 判断：流量现象和陨星不是天体？ ( ) 宇宙 恒星 彗星 星际物质 √

2．天体系统：宇宙的运动性 (1)概念：宇宙中运动中的天体相互吸引、相互绕转，形成___________。 天体系统

思考：总星系就是宇宙吗？ 提示：这种认识是错误的。总星系是我们所说的“可见宇宙”或“已知宇宙”，仅是宇宙的一部分。随着科学技术的进步，人类观察到的宇宙范围会不断扩大。

二、太阳系中的一颗普通行星 1．八大行星的位置：按距太阳由近及远依次为_______、_______、地球、______、木星、_______、天王星、________。 2．八大行星运动特征：同向性、________、共面性。 3．按距日远近、质量、体积等特征：通常将八大行星分为__________、________、__________三类。 水星 金星 火星 土星 海王星 近圆性 类地行星 巨行星 远日行星

三、存在生命的行星 地球是太阳系中唯一一颗具有生命物质的行星，原因有： 1．所处的宇宙环境很安全。 2．_________适中：形成适宜的温度条件。 3．质量、体积适中：形成适合生物呼吸的______。 4．内部物质的运动：不断产生水汽，并逸出、凝结，形成_______，汇聚到地表低洼地带，形成了________。 日地距离 大气 降水 液态水

1．教材P2“图1.1宇宙是由物质组成的” 提示：通过看图中的四幅图片并阅读a、b、c、d四段文字，可以感知宇宙中的天体具有不同的形态，借助天文望远镜和其他空间探测手段，人们还可以观测到更多更遥远的天体。最后可以达到两个目的：一是得出天体的概念，二是展示出宇宙的物质性。

2．教材P3“图1.2天体系统” 提示：从图中可以分析出两层意思：(1)宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。四幅小图分别代表了不同级别的天体系统；逐层套合的表达方式，展示了它们之间的隶属关系。 (2)以地球为中心，从对地月系中地球位置的描述，直到银河系、总星系，把地球在宇宙中的位置在不同的宇宙空间尺度上逐一展示出来。

3．教材P4“图1.4太阳系模式图” 提示：图中给出了太阳系的组成及八大行星的排列顺序，箭头表示出各种天体的运动方向，通过分析图中内容，可以看出：①太阳系组成：太阳、行星、小行星带、彗星、流星、卫星、星际物质等；②八大行星顺序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；③八大行星运动特征具有同向性、共面性、近圆性，地球具有的运动特征，其他七颗行星也有。因此，地球是太阳系中一颗普通的行星。

地球在宇宙中的位置 哈勃太空望远镜最近观测到一个神秘天体，这可能把人类带入更深邃的未知宇宙空间。天文学家根据天体发生的红移现象判断它和地球的距离，红移越大，说明距离越远。目前，我们能观测到的宇宙大约有200亿光年之遥。红移达到6.7的一个星体和达到5.8的一个类星体，是我们至今观测到的最远天体。据巴尔迪摩太空望远镜科学研究会的布鲁斯—迪金森介绍，哈勃望远镜发现的新天体，红移可能达到12。

初步推断，该天体可能是一个虽距地球不远，但极其暗淡的星系，即所谓碳星(carbonstair)；或是一个已知宇宙内最遥远的天体。天文学家们正在夏威夷利用世界最大的凯克反射望远镜做进一步观察。

根据以上材料，分析探究： 1．常见的天体类型有哪些？ 2．如何来确定天体系统的层次及地球在宇宙中的位置？

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【例证1】► “嫦娥二号”于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射成功，下图为“嫦娥二号”月球探测卫星运行示意图，据此回答(1)～(2)题。 (1)图中所示天体系统中有几级层次 (　　)。 A．一 B．二　 C．三　　　 D．四 (2)比图中所示天体系统高一级的天体系统是 (　　)。 A．总星系 B．银河系 C．河外星系 D．太阳系

答案　(1)B　(2)D

【练习1】►读图，回答(1)～(2)题。 (1)图中共有几级天体系统 (　　)。 A．3 B．4 C．5 D．6 (2)地球是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

解析　该类题是考查地理事物的等级、层次关系题，这就要求我们在平时的学习过程中一定要注意各种地理事物之间的等级层次关系以及包含和被包含的关系，深刻理解和熟练运用所学知识。 答案　(1)B　(2)A

．常见的天体类型 天体的主要类型为恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星、星际物质等。在太阳系中的太阳、行星、卫星、小行星、彗星、流星、行星际物质，银河系中的恒星、星团、星云、星际物质，以及河外星系、星系团、超星系团、星系际物质等，以及通过射电探测手段和空间探测手段所发现的红外源、紫外源、射电源、X射线源和γ射线源，都是天体。

【方法技巧】 某一物体是天体的判断方法 天体是宇宙间物质的存在形式，是宇宙物质特性的具体体现。具体注意以下几点： (1)天体包括自然天体和人造天体。 (2)宇宙中常见的恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星等都属于自然天体。 (3)地球作为一个整体是天体，但地球的部分物体则不属于天体范畴，如飞行中的飞机、天空中的白云；人造的航天器在宇宙中运行时是天体，但返回地面后成为地球的一部分时，则不是天体。

．天体系统层次的确定 天体之间相互吸引、相互绕转，形成天体系统，天体系统是有层次的。银河系与河外星系是同级别的天体系统。银河系和河外星系共同构成的天体系统称为总星系，它包括目前我们所知道的宇宙中的所有天体，从某种意义上来说，总星系就是天文学家所说的可见宇宙。由地球和月球组成的地月系是最低一级的天体系统，它属于太阳系，下图是天体系统所有的层次关系：

由此可以确定地球在宇宙中的位置。

【特别提醒】 套用概念判断天体系统 掌握天体系统的概念是判断某些天体是否形成天体系统的关键。天体之间具有相互吸引和相互绕转的关系才能形成天体系统。例如，月球绕地球运转，形成地月系，而北斗七星各恒星之间没有相互绕转的关系，就不能形成天体系统。

太阳系的特点 美国科学家2012年7月11日报告说，他们利用哈勃太空望远镜观测到冥王星的一颗新卫星，使其卫星总数达到5颗。这颗卫星暂被命名为P5。在哈勃拍摄的图像中，P5只是一个黯淡的斑点，科学家估计其直径在9.6千米至24千米之间，是迄今发现的冥王星最小的卫星。全球最大天文组织国际天文联合会(IAU)2006年决议通过将冥王星由行星改分类为矮行星，太阳系仅存8大行星。

根据以上材料，分析探究： 1．太阳系的主要成员有哪些？ 2．八大行星的运行特征有哪些共同点？ 3．为什么说地球是太阳系中一颗普通的行星？

【例证2】►与太阳系其他行星相比地球的普通性主要表现在 (　　)。 ①运动特征的一致性　②物理特征的相似性　③质量、体积的差异性　④发展变化的趋向性 A．①② B．②③ C．③④ D．①④

答案　A

【练习2】►国际天文学联合会大会投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。结合太阳系模式图回答下题。

①、②、③、④名称对应正确的一组是 (　　)。 A．火星、水星、海王星、冥王星 B．水星、海王星、火星、冥王星 C．火星、海王星、水星、冥王星 D．水星、火星、海王星、冥王星 解析　八颗行星距离太阳由近至远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 答案　D

．太阳系的主要成员 太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星 体、矮行星和行星际物质等组成。太阳是太阳系的中心 天体，八大行星是水星、金星、地球、火星、木星、土 星、天王星、海王星。 ．八大行星的运行特征的共同点 八大行星绕日公转具有共面性、同向性和近圆性的特 点。

【方法技巧】 区分太阳系八大行星 太阳系八大行星运动结构特征相似，区别它们的方法应该从它们的特点着手，具体如下表所示：

行星 重要特点 类地行星 水星 距离太阳最近的大行星，偏心率较大 金星 太阳系中唯一逆向自转的大行星，距地球最近 地球 唯一有生命的行星，平均密度最大 火星 有稀薄的大气，是人类探测的重点 巨行星 木星 体积和质量最大的行星，自转速度最快 土星 有美丽的光环和众多的卫星，平均密度最小 远日行星 天王星 躺着绕日旋转，有卫星和光环，有大气层 海王星 外有很厚的大气层，有卫星和光环

【高效记忆】 太阳系之歌 水金地火木土天，海王位于最外边， 火木之间小行星，数目何止千千万， 八星近乎一平面，同一方向绕日转， 哈雷彗星反向转，七十六年一返还。

．地球是太阳系中一颗普通的行星的依据 八大行星的质量、大小、化学组成等结构特征既有共性，又有差异。由此，可以将八大行星划分为三类：与地球类似的称之为类地行星，包括水星、金星、地球和火星；体积和质量都大的称之为巨行星，包括木星和土星；第三类是距离太阳远的天王星、海王星，称之为远日行星。和类地行星相比，地球的质量、大小、化学组成等结构特征并无特殊之处，八大行星绕日公转具有共面性、同向性和近圆性的特点，所以说地球是太阳系中的一颗普通的行星。

地球上有生命现象的原因 据俄新社2012年10月8日消息　天文学家已在橙矮星HD－40307附近、距地球42光年处发现了可能适宜生命的星球。HD－40307星系尤其吸引科学家的关注，因为它正好处于所环绕恒星“生命区域”的中心。科学家们将星球表面可能存在类似地球液态水附近的区域称为“生命区域”。科学家们指出，HD－40307星系将成为未来借助太空望远镜进行研究的目标。

根据以上材料，分析探究： 1．宇宙中的星球存在生命需要具备什么条件呢？ 2．地球上为什么适宜于生命生存和繁衍？

【例证3】►据英国《每日邮报》报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星。它距地球仅40光年，是一个热气腾腾的“水世界”，体积相当于地球的6倍。据推测，这个“水世界”同样拥有大气层，75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命的存在。结合材料，回答(1)～(2)题。 (1)该类地行星所在的天体系统是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系

(2)天文学家推测该类地行星无法支持地球型生命的存在，主要依据是 (　　)。 A．该行星上没有水 B．该行星距离恒星太近 C．该行星温度太低 D．该行星不存在大气层

答案　(1)C　(2)B

【练习3】►下图为“公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图”。据图回答下列问题。

(1)地球是太阳系中一颗特殊行星，其特殊性表现在(　　)。 A．质量在八大行星中最小 　　　 B．既有自转运动又有公转运动 C．公转方向与其他行星不同 　　　 D．太阳系中唯一有生命物质的行星 (2)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　地球是太阳系中一颗特殊行星，其特殊性表现在具有生命物质存在。地球与①、②行星相比，日地距离适中，气温适宜，体积质量适中，有适宜的大气厚度和大气成分。 答案　(1)D　(2)A

地球上适合生命现象存在与繁衍的条件 ．地球存在生命的外部条件 (1)太阳光照条件很稳定； (2)八大行星绕日运行具有共面性、同向性，彼此间不会发生碰撞，故地球所处的行星际空间安全稳定。

．地球存在生命的自身条件 (1)日地距离适中——有适宜温度； (2)地球体积和质量适中——适合的大气； (3)有液态水——生命之源。 可以概括如下：

【方法技巧】 判断某星球能不能存在生命 分析一个天体是否适合生命存在和发展，应借助地球上具有适宜生命存在和发展的温度、大气、液态水三个方面的条件来考虑，因为这些都是生物生存的必要条件，只有满足了这些条件，才可能有生命的存在和发展。具备生命的主要条件包括：是否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。

【高速记忆】 地球生命之歌 八大行星绕日行，唯有地球有生命。 日地距离正恰当，温度条件有保障。 自转周期不太长，白天增温夜晚降。 体积质量很适中，吸引大气在表层。 地内物质活动强，逸出水汽成海洋。 生物出现是必然，分清原因和条件。

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【课堂小结】

教材P4～6活动 提示：1.(1)从图1.4可以看出，行星都是逆时针绕日公转的。 (2)根据图和表中的行星轨道倾角数据，行星公转轨道面差不多在一个平面内，轨道倾角最大的水星，也只有7度。 (3)根据表中的行星轨道偏心率数据，最大的水星也只有0.206，非常接近圆形。

2. 行星类别 距日远近 质量 体积 类地行星 1 巨行星 2 3 远日行星 类地行星体积和质量比较小，如水星的体积约为地球体积的5.6%，质量是地球质量的5%；巨行星体积和质量都很大。如木星的体积约为地球体积的1316倍，质量是地球质量的318倍；远日行星中天王星、海王星的质量和体积都比较大。

3．由上面的分析可知，与其他行星相比，地球在公转运动特征方面没有特殊的地方；地球的质量和体积既不是最大的，也不是最小的，也没有特殊的地方。因此，可以说，地球是太阳系的一颗普通行星。