第一章行星地球地球的宇宙環(huán)境一、天體及天體系統(tǒng)【宇宙】現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為，宇宙是所有時(shí)間、空間和物質(zhì)的總和；目前人類可觀測(cè)的宇宙范圍，其半徑約為137億光年。（光年是天文學(xué)中的距離單位）1．天體及天體系統(tǒng)（1）天體：宇宙中的恒星（由熾熱氣體組成、能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體）、星云（由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體）、行星（在橢圓軌道上繞恒星運(yùn)行的、近似球狀的天體）和衛(wèi)星（環(huán)繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體）等各種物質(zhì)統(tǒng)稱天體。①恒星：由熾熱氣體組成，能自己發(fā)光的球狀天體②行星：圍繞恒星運(yùn)行的質(zhì)量較大的球狀天體③星云：由氣體塵埃物質(zhì)組成、呈云霧狀天體④衛(wèi)星：圍繞行星運(yùn)行的天體⑤彗星：在扁長(zhǎng)軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的質(zhì)量很小的天體⑥矮行星：圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)、質(zhì)量和體積比行星略小且未能清除軌道附近其他物體的球狀天體【方法】如何判斷是不是天體：一看位置：它是不是位于地球的大氣層之外，獨(dú)立存在于宇宙中。進(jìn)入大氣層、落回地球、地表的物體不是天體。二看實(shí)質(zhì)：它是不是宇宙間的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不屬于天體。三看運(yùn)轉(zhuǎn)：它是否在一定的軌道上獨(dú)自運(yùn)動(dòng)，依附在天體上運(yùn)行的物質(zhì)不屬于天體。（2）多層次的天體系統(tǒng)（1）運(yùn)動(dòng)著的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。（2）天體系統(tǒng)的級(jí)別：銀河系和河外星系是同級(jí)別的天體系統(tǒng)2．太陽(yáng)系中八大行星（水金地火木土天海）（1）八顆行星分類①類地行星：水星、金星、地球、火星②巨行星：木星、土星③遠(yuǎn)日行星：天王星、海王星地內(nèi)行星：水星、金星地外行星：火星、木星、土星、天王星、海王星（2）運(yùn)動(dòng)特征①同向性：繞日公轉(zhuǎn)的方向都是自西向東②近圓性：繞日公轉(zhuǎn)的軌道形狀近似圓形③共面性：軌道面幾乎在同一平面上（3）結(jié)構(gòu)特征：八顆行星都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體，且地球與其他類地行星（水星、金星和火星）在質(zhì)量、體積，自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)周期等方面有許多共同之處。3．地球上生命存在的條件從地球的外部環(huán)境和自身環(huán)境兩方面分析，具體如下：（1）外部條件①安全：安全的宇宙環(huán)境：太陽(yáng)系中，大小行星各行其道，互不干擾。②穩(wěn)定：穩(wěn)定的太陽(yáng)光照：億萬(wàn)年以來(lái)，太陽(yáng)光照條件沒(méi)有明顯的變化。（2）自身?xiàng)l件自身?xiàng)l件主要指適宜的溫度、適合生物生存的大氣和液態(tài)水的存在。①適宜的溫度：日地距離適中，自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，使地球表面平均溫度保持在15℃左右，且溫度變化不劇烈，有利于生命過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展。②適合生物生存的大氣：適中的體積和質(zhì)量使地球周圍形成大氣層，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)演化，形成以氮?dú)夂脱鯕鉃橹鞯默F(xiàn)代大氣。氮是生物體的基本成分，氧是維持生命的必需物質(zhì)。③液態(tài)水的存在：原始地球體積收縮和內(nèi)部放射性元素衰變致熱，使地內(nèi)水體形成水汽逸出，冷卻后降落，在低洼處匯聚，形成原始海洋，孕育生命。地球上最初的單細(xì)胞生命就出現(xiàn)在海洋中。【方法】“四看”分析行星是否存在生命一看該行星所處的宇宙環(huán)境是否安全穩(wěn)定。二看該行星是否有適宜的溫度。從距恒星遠(yuǎn)近、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)短、大氣層方面分析。三看該行星周圍有無(wú)適合生物呼吸的大氣。從該行星的體積、質(zhì)量和大氣演化方面分析。四看該行星是否有液態(tài)的水。從溫度高低和水體運(yùn)動(dòng)方面分析。4．月相觀察原因：月球是不透明且不發(fā)光的天體，因反射太陽(yáng)光而發(fā)亮；月球繞地球公轉(zhuǎn)，日、地、月三者的相對(duì)位置不斷變化。二、太陽(yáng)對(duì)地球的影響1、太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響(1)太陽(yáng)輻射①概念：太陽(yáng)核聚變反應(yīng)產(chǎn)生巨大能量，以電磁波的形式向宇宙空間放射的能量。②能量來(lái)源：太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變。生命周期③組成：分為紫外光、可見(jiàn)光和紅外光三部分。④能量集中波段：太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)范圍在0.15～4微米，能量主要集中在波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光波段，約占總能量的50%。（2）太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響①為地球提供光和熱，是地球大氣運(yùn)動(dòng)、水循環(huán)的主要能源。②為人類源源不斷地提供能源。太陽(yáng)輻射經(jīng)植物的生物化學(xué)作用，可以轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的生物化學(xué)能。煤炭、石油等化石燃料，是地質(zhì)時(shí)期生物固定以后積累下來(lái)的太陽(yáng)能。（3）原理規(guī)律①影響太陽(yáng)輻射的因素空間分布a不同緯度分布:由低緯向高緯遞減。b相同緯度分布:由沿海向內(nèi)陸遞增;地勢(shì)高處太陽(yáng)輻射強(qiáng),地勢(shì)低處太陽(yáng)輻射弱。②時(shí)間分布:夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)于冬季太陽(yáng)輻射。③我國(guó)年太陽(yáng)輻射總量的空間分布2、太陽(yáng)活動(dòng)與地球（1）太陽(yáng)活動(dòng)類型及特點(diǎn)①太陽(yáng)大氣層的結(jié)構(gòu)：A光球?qū)樱珺色球?qū)?，C日冕層。②太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型：A層的太陽(yáng)黑子，B層的耀斑，其周期約為11年，它們是太陽(yáng)活動(dòng)的重要標(biāo)志。A.太陽(yáng)黑子(光球?qū)?:區(qū)域溫度比周圍低，顏色較深的黑斑點(diǎn);太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱的標(biāo)志(周期約11年)。B.太陽(yáng)耀斑(色球?qū)?:忽然出現(xiàn)的大而亮的斑塊;時(shí)間較短(幾分鐘至幾十分鐘);釋放巨大能量。C.日珥(色球?qū)?:噴射的氣體呈弧狀的一種劇烈太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象;日全食時(shí)可肉眼觀測(cè)到;噴射大量帶電粒子D.日冕物質(zhì)拋射(日冕層):日冕結(jié)構(gòu)在幾分鐘到幾小時(shí)內(nèi)發(fā)生明顯變化;向外拋射大量帶電粒子;是規(guī)模最大、程度最劇烈的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象（2）太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響①影響氣候:黑子數(shù)增多→太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈→地區(qū)降水量年際變化大→影響氣候。②擾亂地球上空電離層,影響無(wú)線電短波通信:耀斑爆發(fā)→電磁波進(jìn)入電離層→電離層擾動(dòng)→干擾無(wú)線電短波通信。③擾動(dòng)地球的磁場(chǎng)(磁暴):磁針不能正確指示方向。④產(chǎn)生極光:太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈→高能帶電粒子→沖進(jìn)兩極高空→高層大氣電離→產(chǎn)生極光。⑤干擾電子設(shè)備,威脅太空中航天器的安全。主題2地球的圈層結(jié)構(gòu)一、地震和地震波1．地震：地震是地殼快速釋放能量過(guò)程中造成的地面震動(dòng)，是一種危害和影響巨大的自然災(zāi)害。2．地震波：地震能量釋放的形式，按傳播方式可以分為縱波和橫波。類型傳播速度特點(diǎn)能通過(guò)的介質(zhì)共性縱波(P波)快引起地面上下顛簸固體、液體和氣體傳播速度都隨所通過(guò)物質(zhì)的性質(zhì)而變化橫波(S波)慢引起地面水平晃動(dòng)只能通過(guò)固體二、地球的內(nèi)部圈層1．劃分依據(jù)：地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化。（1）不連續(xù)面：地震波在由地表向地下傳播的過(guò)程中，其傳播速度在一定深度發(fā)生突然變化。這種波速發(fā)生突然變化的面叫作不連續(xù)面。地球內(nèi)部有兩個(gè)明顯的不連續(xù)面：一個(gè)在地下平均33千米處（大陸部分），在這里縱波和橫波的傳播速度都明顯加快，叫作莫霍面；另一個(gè)在地下2900千米處，在這里縱波的傳播速度突然下降，橫波完全消失，叫作古登堡面。（2）內(nèi)部分層：依據(jù)地震波在地球內(nèi)部不同深度傳播速度的差異和變化，把地球內(nèi)部由外到內(nèi)劃分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。2、內(nèi)部圈層圈層名稱分界面物質(zhì)形態(tài)特征地殼莫霍界面古登堡界面固態(tài)范圍：地球表面以下、a莫霍面以上的固體外殼。厚度：平均厚度為17千米，大陸地殼平均厚度為39～41千米，大洋地殼平均厚度為5～10千米。海拔越高，地殼越厚分層：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(上層：硅鋁層，密度相對(duì)較小，不連續(xù)圈層,下層：硅鎂層，密度相對(duì)較大，連續(xù)圈層))地幔上地幔范圍：介于地殼和地核之間，在莫霍面與b古登堡面之間，深度從地殼底界到2900千米。分層：分為上地幔和下地幔。上地幔上部存在軟流層，可能是巖漿的發(fā)源地。巖石圈：地殼和上地幔頂部(軟流層以上)的合稱，平均厚度100～110千米。下地幔地核外核熔融狀態(tài)的金屬物質(zhì)范圍：地球的核心部分，即古登堡面所包圍的球體。分層eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(C1外核：高溫高壓下呈液態(tài)或熔融狀態(tài),C2內(nèi)核：一般認(rèn)為呈固態(tài)))內(nèi)核固體金屬球三、地球的外部圈層1．外部圈層組成：大氣圈，水圈，生物圈。2．各圈層的組成和作用：（1）大氣圈①組成：地球的最外部被一層厚厚的大氣包圍著，連續(xù)的大氣組成了地球的大氣圈。②特點(diǎn)：隨著高度的增加，大氣的密度迅速減小。隨著高度的增加，大氣的密度迅速減小。其中50％的氣體又集中在地面以上至6千米以下的低空大氣層中，一般把2000～3000km的高空作為大氣圈的上界（2）水圈①組成：地球上的水以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形式存在于空中、地表和地下，它們共同組成水圈②特點(diǎn)：連續(xù)但不規(guī)則的圈層。水圈包括了海洋水、陸地水、大氣水和生物水，而這幾部分在地球表面不斷進(jìn)行水循環(huán)運(yùn)動(dòng)、更新，所以說(shuō)水圈是具有連續(xù)性的。水圈的不規(guī)則性在于其所存在的環(huán)境介質(zhì)不連續(xù)，導(dǎo)致其存在不規(guī)則；且水在其他圈層中的含量分布不均勻，也是水圈不規(guī)則的一個(gè)原因。（3）生物圈①組成：地球上所有生物及其生存環(huán)境。②范圍：大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。（4）大氣圈、水圈、生物圈與巖石圈相互聯(lián)系、相互滲透共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。主題3地球的演化過(guò)程一、地層和化石1．地層(1)含義：地殼上部呈帶狀展布的層狀巖石或堆積物。(2)特點(diǎn)：具有明顯的層理結(jié)構(gòu)；巖層上新下老；常含有化石(3)作用：是記錄地球歷史的“書(shū)頁(yè)”。2．化石(1)含義：在沉積巖的形成過(guò)程中,有些生物的遺體或遺跡會(huì)在沉積物中保存下來(lái),形成化石。(2)特點(diǎn)：相同時(shí)代的地層往往保存著相同或近似的化石。越古老的地層，含有越低級(jí)、越簡(jiǎn)單的生物化石(3)作用：確定地層的時(shí)代和順序。3．研究意義：通過(guò)研究地層和它們包含的化石,可以了解地球的生命歷史和古地理環(huán)境。

珊瑚化石、石灰?guī)r地層——指示溫暖的淺海環(huán)境含煤地層——指示氣候溫暖濕潤(rùn)，森林茂密的環(huán)境紅色巖層——指示氧化環(huán)境（濕熱氣候）黑色頁(yè)巖并含黃鐵礦——指示還原環(huán)境破碎的貝殼——指示濱海環(huán)境地球的演化史1．地球歷史的劃分(1)根據(jù)：地層順序、生物演化階段、地殼運(yùn)動(dòng)和巖石年齡等。(2)劃分：將地球歷史劃分為冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙。在宙之下，又分出代；在代之下，再分出紀(jì)。(3)地質(zhì)年代：地殼中不同地質(zhì)時(shí)代地層的具體形成時(shí)間和順序。2、前寒武紀(jì)：(1)時(shí)間：自地球誕生到距今5.41億年，大約經(jīng)歷了40億年，約占地球歷史的90％。(2)演化特點(diǎn):宙地表狀況生物演化礦產(chǎn)形成植物動(dòng)物冥古宙初生地球階段太古宙地球是一片海洋，無(wú)大陸。巖漿活動(dòng)劇烈，火山噴發(fā)頻繁。早期：無(wú)生命中期：原始生命（藍(lán)細(xì)菌等原核生物）鐵礦元古宙地殼劇烈運(yùn)動(dòng)，晚期出現(xiàn)大片陸地藍(lán)細(xì)菌大爆發(fā)，大氣及水體中的含氧量增多。除單細(xì)胞生物外，還出現(xiàn)了藻類、海綿等低等多細(xì)胞生物2．古生代:“遠(yuǎn)古的生物時(shí)代”(1)時(shí)間：距今5.41億年—2.52億年。(2)演化特點(diǎn):宙代紀(jì)地表狀況生物演化礦產(chǎn)形成植物動(dòng)物顯生宙古生代寒武紀(jì)奧陶紀(jì)志留紀(jì)泥盆紀(jì)石炭紀(jì)二疊紀(jì)地殼運(yùn)動(dòng)劇烈，許多地方反復(fù)上升和下沉。中后期：陸地面積增加，歐亞大陸和北美大陸雛形形成，我國(guó)東北、華北抬升成陸地后期：地球各塊大陸匯聚成一個(gè)整體，稱為聯(lián)合古陸中后期：陸地蕨類植物繁盛出現(xiàn)裸子植物早期：海生無(wú)脊椎動(dòng)物空前繁盛，例如三葉蟲(chóng)、珊瑚（寒武紀(jì)大爆發(fā)）中期：出現(xiàn)了脊椎動(dòng)物魚(yú)后期：魚(yú)演化成兩棲類，動(dòng)物從陸地向海洋發(fā)展末期：最大的物種滅絕事件后期：成煤期3．中生代:“爬行動(dòng)物時(shí)代”(1)時(shí)間：距今2.52億年—6600萬(wàn)年。(2)演化特點(diǎn):宙代紀(jì)地表狀況生物演化礦產(chǎn)形成植物動(dòng)物顯生宙中生代三疊紀(jì)侏羅紀(jì)白堊紀(jì)陸地面積空前擴(kuò)大，地殼運(yùn)動(dòng)劇烈，形成高大山系。聯(lián)合古陸開(kāi)始解體，大陸向現(xiàn)在位置漂移。裸子植物繁盛被子植物出現(xiàn)爬行動(dòng)物盛行，恐龍?jiān)谫_紀(jì)和白堊紀(jì)繁盛；始祖鳥(niǎo)出現(xiàn)；小型哺乳動(dòng)物出現(xiàn)末期物種滅絕，恐龍消失成煤期；金屬礦產(chǎn)4．新生代:“哺乳動(dòng)物時(shí)代”(1)時(shí)間：距今6600萬(wàn)年至今。(2)演化特點(diǎn):宙代