1、太阳系的形成和恒星的演化 导学案 学习目标 1、了解宇宙是由大量不同层次的星系构成的； 2、知道宇宙是均匀的、无边的、膨胀的。 3、知道托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”宇宙体系学说； 4、了解太阳系形成的主要学说“星云说” 。 5、知道地球是随太阳系的形成而产生的。 6、知道恒星的一生、地球的演化和生命的诞生。 知识梳理 宇宙：广漠空间和存在的各种天体以及弥漫物质的总称。是由大量不同层次的星系构成的。 宇宙是均匀的、无边的、膨胀的。 目前人类观测到的类似于银河系的天体系统就有 10 亿个左右，称为河外星系。运动着的物 质将时间和空间结合在一起就成为我们所说的宇宙。目前，人类通过哈勃望远镜
2、和空间探 测，最远可以观察到距离我们地球约 150 亿光年的天体。 银河系的构成：有众多的恒星及星际物质组成一个庞大的天体系统。 银河系的大小和形状：银河系中像太阳这样的的恒星就有 2000 多亿颗，其中直径约为 10 万光年，银河系从侧面看呈铁饼状，俯视呈旋涡状。太阳与银河系的中心相距约为 3 万光 年。 宇宙的层次系统： 哈勃太空望远镜还看到了什么？ 发现 1、所有的星系都在远离我们而去。发现 2、星系离我们越远，运动的速度越快；发现 3、星系间的距离在不断地扩大-宇宙膨胀的证据 大爆炸理论主要观点-勒梅特于 1931年创建大约 150 亿年前，我们所处的宇宙全部以粒 子的形式、极高的温度
3、、极大的密度，被挤压在一个“原始火球” 中。 大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的 所有星系、恒星、行星乃至生命。所有星系、恒星、行星乃至生命。 宇宙的将来：永远膨胀下去，不断地扩大，我们将看到所有星系的星球老化、死亡，剩下 我们孤零零的，在一片黑暗当中。 或者会塌缩而在大挤压处终结，无论地球上观察，还是 在其它星球上观察，都可以观察到其它星球都在远离观察点而去，这是宇宙膨胀的结果。 其实，大爆炸而产生宇宙的理论也不能确定起始爆炸中心。 亚里士多德的地心说：两千多年前，古希腊
4、的哲学家亚里士多德认为：“地球位于宇宙的中 心，整个宇宙由环绕着地球的七个同心球壳组成，太阳、月亮、行 星和恒星分别处在不同 的球壳上，它们都围绕地球做完美的圆周运动。 ”这样，空 间的位置是绝对的，地球的地心 就是宇宙的中心，而每个物体都有它的天然位置。 亚里士多德把宇宙空间分为“月上” 和“月 下”两部分、天上的物体就在天然位置上， 它们随天球做圆周运动，月下和地面附近物体 的天然位置是地心，它们之所以做落体运动，是因为它们还没有到达自己的天然位置。 托勒密的宇宙体系地心说 托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、 火星、木星和土星，在各自的圆轨道上
5、绕地球运转。 哥白尼与“日心说”1543 年，波兰天文学家哥白尼在临终时发表了一部具有历史意义的著 作天体运行论 ，完整地提出了“日心说”理论。这个理论体系认为，太阳是行星系 统的中心，一切行星都绕太阳旋转。地球也是一颗行星，它上面像陀螺一样自转，一面又 和其他行星一样围绕太阳转动。 人类认识太阳系的历程 最早用肉眼观测到的是金星、水星、火星、木星和土星。 公元 1609 年，意大利科学家加利略发明了天文望远镜后，人们才撩开太阳系神秘的面 纱 1781 年，英国科学家威廉赫歇耳发现了天王星 1846 年法国的勒维耶与英国的亚当斯发现了海王星 1930 年，美国的汤博发现了冥王星 20 世纪 5
6、0 年代，航天探测器的运用，是人类对太阳系的认识进入了一个全新的时 代 太阳系的形成： “康德拉普拉斯星云说” 太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演 化，形成地球等行星。 理论依据：九大行星绕日运行的特征 同向性公转方向与自转方向相同，共面性公转轨道平面大多接近于同一平面，轨道的 近圆性 太阳系的形成星云说 星云：是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体。直径大多十几光年 人们把宇宙中星际气体、尘埃和粒子流等物质叫做“星际物质” 。 星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃可能相互吸 引而密集起来，形成云雾状。人们形象地把它们
7、叫做“星云” 。 太阳系家族的诞生 一： 50 亿年前原始太阳星云因万有引力作用而收缩凝聚 二:凝聚的星云,绕着中轴旋转,形成中间增厚的大园盘 三:继续旋转,盘面形成几个同心圆的圆环 四:中心部份质量较大形成恒星-太阳 五：圆环部分形成一颗颗行星及卫星 恒星的演化 红巨星：表面温度比太阳低，但体积比太阳大，亮度比太阳高。 行星状物质：质量体积比太阳大，但亮度较暗。 超新星：亮光相当于十亿颗太阳 白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质量大、密度极高。 恒星的一生：决定恒星寿命的因素只有一个质量！ 通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。 （二）地球的演化： 1、地球在形成之初是一个
8、由岩浆构成的炽热的球体。 2、在距今约 38 亿年前，最原始的生命体在海洋中诞生。 3、25 亿6 亿年前，地球上开始出现大片陆地和山脉，海洋中的藻类释放出氧气，大气 中的氧气含量逐渐增多。 4、6 亿2.5 亿年前的古生代，地球上的陆地大面积增加，原始的欧亚大陆和北美大陆 露出海面，出现昆虫、鱼类、两栖类、裸蕨类等生物。 5、2.5 亿0.7 亿年前的中生代，大西洋和印度洋形成，中国大陆轮廓基本形成，裸子植 物和爬行类动物出现。 6、0.7 亿年前至今，地球在第三纪经历了大规模的造山运动，形成了喜马拉雅山山脉等 许多世界上的高大山脉，奠定了现代地球地貌的基础；鸟类、哺乳类动物和被子植物出现。
9、 （三）生命的诞生： 1953 年美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨、氢气和水的密闭装置，以加热、 放电来模拟原始地球的环境条件，合成了一些氨基酸、有机酸和尿素等。由此人们意识到， 原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来，并推论生命是在此基础上进化而来 的。 重难点突破 例 1. 下列有关地球与宇宙的说法正确的是 （ ） A. 银河系属于太阳系的一部分 B. 太阳活动对地球没有影响 C. 地球绕日公转形成四季更替 D. 宇宙是永恒不变的 解析：A 答案是错误的，应该说成 “太阳系属于银河系的一部分”。B 答案是错误的， 太阳活动对地球的影响很明显，如太阳黑子，太阳风等。C 答案是正
10、确的。D 答案是错误 的，宇宙是膨胀的，运动的。 答案：C 例 2. 第一颗由两岸天文爱好者共同发现的彗星鹿林彗星，2009 年 2 月经过地球附 近，之后逐渐远离太阳系，将永远从太阳系消失。通过研究，鹿林彗星每秒散发出将近 3.6 吨水。下列关于鹿林彗星的说法正确的是（ ） A. 它是太阳系的一颗行星 B. 它是地球的一颗卫星 C. 它的组成成分中含有冰 D. 它绕日公转的周期为 76 年 解析：A 答案是错误的，因为彗星不属于行星。 B 答案是错误的，因为彗星不属于地 球的卫星，地球的卫星只有月球。C 答案正确。D 答案是错误的，哈雷彗星绕日公转的周 期为 76 年，鹿林彗星的周期则不得而
11、知。 答案：C 例 3. 科学是不断完善和发展的过程，新的科学理论或学说通常是在补充、修正甚至推翻 原有理论或学说的基础上形成的。以下选项的各组理论或学说间，未体现以上过程的是（ ） A. 天圆地方说大陆漂移说 B. 神创论达尔文的进化论 C. 托勒密的地心说哥白尼的日心说 D. 汤姆生的“葡萄干面包” 原子结构模型卢瑟福的核式原子结构模型 解析：这道题重在考查科学探究的历程演化，A 答案中的两种学说不是一个体系，所 以不体现补充、修正的过程。其它答案都体现了补充、修正的过程。 答案：A 例 4. 历史上巨行星（如木星和土星）的大气成分变化可能较小，而现在它们的大气中都 没有游离氧，其主要成分
12、是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推测，原始地球空气的成分和木 星、土星上的大气成分类似。1953 年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验 （右图是米勒实验的装置图） 。米勒向装置中通入推测的原始大气成分：甲烷、氢气、氨、 水蒸气，通过放电和照射紫外线的方法代替原始地球的环境条件，获得了多种氨基酸。请 根据下图回答下列问题： （1）米勒的实验属于_（选填“黑箱实验” 、 “对照实验” 、 “模拟实验” ） 。 （2）如果在实验装置的气体中有氧气存在，实验过程中极有可能发生 _。 （3）在绝大多数的实验中，往往用水作为冷却剂，主要原因是_。 （4）从地球上的生命是如何起源的角度，观察到实验收集到氨基酸混合物的现象，你 得出的结论是_。 （5）1972 年米勒又开始做另一个实验：他把早期地球可能具有的氨和氰化物（一种 小分子）的混合溶液密封于小瓶内，置于78的低温下达 25 年之久，结果发现小瓶内生 成了生命的基本物质 DNA 和蛋白质的组成成分碱基和氨基酸，据此可作出的推测是 _。 解析：本题重在对米勒实验的考查，具体见答案解析。 答案：（1）模拟实验； （2）爆炸； （3）水的比热大、成本低 （4）在原始地球条件下，无机小分子能反应生成有机分子（原始生命物质） ； （5）地球上的原始生命（生命物质）也可能起源于冰中（低温条件下） （其它合理的 推测也可以） 。
