第一部分 第一章 第二节 地球的宇宙环境

【考纲点击】1.地球是宇宙中的一个天体。地球的宇宙环境；地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。2.日地关系。太阳系概况；地球在太阳系中的位置；太阳能量的来源；太阳活动及其对地球的影响。3.宇宙探测。宇宙探测的意义；宇宙探测的现状。【考情播报】1.宇宙环境探测是命题热点，多以最新人类探测活动热点事件为背景，考查宇宙环境特点、宇宙探测重大意义及地球上存在生命的条件等，同时还可以考查与宇宙探测相关的航天基地选址建设条件等问题。2.太阳辐射和太阳活动是常规考点，太阳能开发是热点问题。以太阳辐射分布图或太阳能开发利用材料为背景，考查太阳辐射对人类和地球的意义，辨析太阳辐射和太阳活动对地球的影响。一、人类目前观测到的宇宙1.人类对宇宙的认识(1)由各种物质组成，处于不断的和之中。(2)认识领域不断加深，目前观测到的宇宙范围是。2.天体：宇宙间物质的存在形式，包括、星云、、彗星、流星、星际物质等。运动发展总星系恒星行星3.天体系统(1)形成：天体之间相互和相互而形成。(2)层级：图中A表示，B表示，C表示，D表示地月系，其中与仙女座星系级别相同的是图所示天体系统。吸引绕转总星系银河系太阳系B二、宇宙中的地球1.普通性——太阳系中的一颗普通行星(1)八大行星的排序：按距离太阳由近及远的顺序排列依次是类地行星(A、B、C地球、D)，巨行星(E木星、F土星)，远日行星(G、H海王星)。(2)八大行星的公转特征：(绕日公转方向都是自西向东)；(绕日公转的轨道)；(轨道面)。水星金星火星天王星同向性近圆性共面性2.特殊性——存在生命稳定的安全的宇宙环境(1)宇宙环境适宜的适于生物呼吸的（地球质量、体积适中）的存在（地球内部运动）(2)自身条件光照温度大气液态水三、人类对宇宙的新探索1.宇宙探测的发展：自年10月苏联第一颗人造地球卫星上天，到年世界第一架航天飞机试航成功，人类从空间探索阶段逐步进入阶段。2.开发宇宙：宇宙资源主要有空间资源、资源、资源。空间资源开发的一个趋向是日益走上的道路。3.保护宇宙环境：限制的产生并清除已生成的。19571981空间开发利用太阳能矿产国际合作空间垃圾空间垃圾四、太阳和地球的关系1.太阳辐射对地球的影响(1)太阳概况：一个巨大炽热的气体球，主要成分为氢和，表面温度约为。(2)太阳辐射①概念：太阳源源不断地以的形式向四周放射能量。②能量来源：太阳内部的反应。氦6000K电磁波核聚变2.太阳活动对地球的影响(1)太阳大气结构光球层的色球层的（太阳活动最激烈的显示）(2)太阳活动主要类型对地球对地球的影响(3)对地球的影响黑子耀斑电离层磁场1.“太阳大，地球小，太阳带着地球跑；地球大，月球小，地球带着月球跑。”童谣中出现的天体，属于()①太阳系②地月系③银河系④河外星系⑤总星系⑥可见宇宙A.①③⑤⑥B.①②③④C.②③④⑤D.①②③⑤解析：童谣中出现的天体有太阳、地球和月球。地球和月球组成了地月系，地月系属于太阳系的一部分，而太阳系又属于银河系，银河系又属于总星系，总星系是最高一级天体系统，但也只是我们观测到的宇宙部分。答案：A2.2007年4月，欧洲天文学家首次发现一颗有生命迹象的太阳系外行星。该行星可能适宜生命存在的主要依据是()A.行星上有岩石与土壤B.行星上有液态水与适宜的温度C.行星的表面比较平坦D.行星接受来自恒星的辐射能量解析：行星上要想有生命存在，必须要有适宜的温度、适合生物生存的大气以及液态水；显然太阳系外的该行星应具备这些条件才可能适宜生命存在。答案：B3.下列能源的形成与太阳辐射有关的是()A.地热B.核能C.煤炭、石油D.潮汐能解析：地热属于地球内能；核能是放射性物质释放出的能源；潮汐能是天体引力吸引而产生的能量；煤炭、石油的形成与太阳辐射有关。答案：C4.有关太阳活动影响的叙述，不正确的是()A.干扰卫星和飞船的工作，强烈时危及宇航员生命B.高纬地区高压输电网络损坏C.放飞的鸽子迷路不能返回D.使潮汐现象加剧解析：潮汐现象是由日、地、月三者相互引力产生的一种现象，与太阳活动无关。答案：D1.宇宙的物质特性(天体)(1)天体是宇宙间物质的存在形式，分自然天体(如恒星、星云、行星等)和人造天体(人造卫星、宇宙飞船等)。(2)常见天体及其特性名称形态发光情况其他特征星云云雾状、气态吸收或反射恒星发出的光在一定条件下可以转化为恒星，主要成分是氢恒星球体、气态自行发光数量多，彼此距离远，不停地运动，体积相差很大，主要成分是氢和氦名称形态发光情况其他特征行星球体、固态或气态本身不发光，靠反射恒星的光而发亮围绕恒星公转，也有自转，体积、质量大小不等，表面温度因距离恒星的远近而有很大的差异卫星球状、固体本身不发光，靠反射恒星的光而发亮本身自转，同时围绕行星公转，体积、质量大小不等名称形态发光情况其他特征彗星云雾状、固态或气态吸收或反射恒星发出的光而发亮接近恒星时，出现彗尾。运动周期长短不一星际物质分子或微粒固态或气态稀薄近似真空，不发光散逸在太空中，肉眼不可见2.宇宙的运动特性宇宙处于不断的运动和发展之中，其运动是具有规律的，并呈不同的层次。天体之间因相互吸引和相互绕转而构成天体系统。用图示法理解天体系统的层次：天体的判断(1)地球作为一个整体属于天体，但是地球的一部分或其附属物就不是天体，如地球上的大气、尘埃等不是天体。(2)流星体是天体，但落到地面的陨星就不是天体，如下图。1.下列关于天体和天体系统的叙述，正确的是()A.天文学上把银河系以外的天体系统称为总星系B.河外星系与银河系属于同一级别的天体系统C.总星系、河外星系、银河系、太阳系、地月系等天体系统都含有地球这一天体D.肉眼可见的天体有闪烁的行星、圆缺多变的月球，甚至还可看到拖着长尾的彗星和一闪即逝的流星解析：天文学上把目前我们能够观测到的宇宙范围统称为总星系，它是由银河系和河外星系组成，它们虽然大小悬殊，但属同一级别。河外星系是除银河系以外的部分，因此不包含地球，闪烁是恒星的突出特征，而非行星。答案：B地球上存在生命物质，尤其是高级智慧生物，主要得益于地球所处的宇宙环境和地球自身的物质条件。宇宙环境条件稳定的太阳光照条件在漫长的发展演化过程中，太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件一直比较稳定，生命从低级到高级的演化一直没有中断安全的空间运行环境八大行星绕日公转方向一致，而且绕日公转轨道平面几乎在同一平面上。大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的宇宙环境地球自身条件日地距离适中日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，有利于生命过程的发生和发展，也保证了地球上液态水的存在，为生物生存创造了条件地球自转周期适当地球自转的周期不太长，昼夜交替的周期只有24小时，这样白天增温不至于过高，夜晚降温不至于过低，保证了地球上生命的存在和发展地球自身条件地球体积和质量适中适中的体积和质量，其引力可以使大气聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层，并逐渐演化成适合生物呼吸的大气地球内部物质运动促进了海洋的形成地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩，使地球内部温度升高，结晶水汽化。地球内部物质的运动，如火山爆发，加速了水汽从内部逸出的过程，水汽经过降温、凝结、降雨，落到地面低洼处，形成原始海洋2.(2010·攀枝花模拟)新京报2009年10月1日报道国家国防科工局昨日证实，中国首个火星探测器“萤火一号”将推迟发射，原因是要结伴去火星的俄罗斯“福布斯——土壤”火星探测器推迟至2011年发射。读地球与火星的相关资料表，回答(1)～(2)题。与日距离(百万千米)质量(地球为1)体积(地球为1)大气密度(地球为1)大气主要成分表面均温(℃)自转周期公转周期地球149.61.001.001.00N2、O22223小时56分钟1年火星227.90.110.1500.01CO2－2324小时37分钟1.9年(1)火星表面温度比地球表面温度低得多，主要原因可能是()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：根据表中的数据可知，火星距离太阳较远，所以火星表面温度比地球表面温度低得多。答案：A(2)太阳系中地球的特殊性主要体现在()A.是太阳系中体积、质量最大的行星B.是八大行星中质量最小的行星C.既有自转运动，又有公转运动D.是太阳系中唯一存在生命的行星解析：地球是太阳系中一个普通而又特殊的天体，其特殊性主要体现在地球是太阳系中唯一存在生命的行星。答案：D1.宇宙资源的特点和开发利用前景资源类型特点开发利用前景空间资源辽阔、高真空、强辐射、失重①观测并大量收集地球的各种信息②进行各种科学实验③发展空间加工业资源类型特点开发利用前景太阳能资源取之不尽，用之不竭，清洁①绝大部分不能透过地球大气层到达地表②空间太阳能发电站设想矿产资源在月球、小天体上分布广泛，富含地球上没有的能源(如3He)①发展太空采矿业②设想将小天体牵引到月球或陨落在地球上的指定地点进行冶炼2.宇宙环境的保护太空垃圾的种类产生原因危害消除办法报废的航天器损坏或超过使用时间①撞坏正在工作的航天器；②对宇航员的生命安全造成威胁①限制排放；②将停止工作的卫星推进到其他轨道；③实施回收航天器碎片意外或有意爆炸生活垃圾宇航员扔出飞船卫星航天发射基地的区位因素和返回地点的选择条件1.航天基地选择的条件(1)尽量选择纬度较低的地区。纬度低，地球自转线速度较大。(2)尽量选择地势平坦开阔，地质构造稳定的地区。(3)尽量选择恶劣天气少，天气晴朗，大气污染轻、透明度高的地区。(4)尽量选择基础建设设施少，交通便利的地区。2.航天器返回基地的选择条件(1)地势平坦开阔。(2)人烟稀少。(3)无大片森林，无大河湖泊，便于发现目标和营救。3.(2008·北京高考)目前，人类已知月球上的能源有()A.生物能、风能B.核能、潮汐能C.潮汐能、太阳能D.太阳能、核能解析：月球上无大气、水，故无生物能、风能、潮汐能，但太阳能、核能丰富。答案：D1.影响太阳辐射强度的因素(1)太阳高度角：最主要因素，太阳高度角越大，太阳辐射强度越强；反之越弱。(2)大气透明度：也是主要因素，大气透明度好，尘埃、杂质少，太阳辐射强；反之则弱。(3)昼夜长短：白昼时间越长，日照时数越长，太阳辐射强度越强。(4)天气状况：天气晴朗，太阳辐射强；云层越厚，大气密度越大，削弱太阳辐射的作用越强。(5)地势高低：海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射削弱越少，到达地面的太阳辐射越多。全球年太阳辐射量大体从低纬向高纬递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，但不同季节表现出的结果并不相同。如图所示(注：图中的横剖面表示的是某一时间太阳辐射随纬度的分布情况，纵剖面表示的是某一纬度太阳辐射随时间的变化情况)：2.分布规律我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬22°～35°，在北纬30°～40°地区，随纬度增高太阳辐射能增加，北纬40°以北，由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如下图所示：3.我国的太阳年辐射总量的分布特点青藏高原成为太阳辐射的高值中心，主要是因为：①晴天较多，日照时间较长；②海拔高，空气稀薄，空气中尘埃较少，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量多。四川盆地为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽的量多，阴天、雾天较多，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。图解影响地表获得太阳辐射能量多少的因素太阳能的特点及利用1.特点(1)优点：数量大；时间长久；分布普遍性；清洁安全。(2)缺点：分散性，密度小；间断性和不稳定性；效率低，成本高。2.利用目前人类所使用的能源大部分都直接或间接来源于太阳能。(1)直接利用的方式有三种：①光热利用，如太阳能热水器、太阳灶；②太阳能发电；③光化学作用，利用太阳辐射能直接分解水制氢。(2)间接利用：如4.读“我国太阳年辐射总量分布图”，完成(1)～(2)题。①纬度低，太阳高度大②天气晴朗干燥，大气透明度好，光照时间长③地势高，离太阳近，太阳辐射强④地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的