文档内容
ͧ
㑂
赵
峥
刘洁民
ޛͧ 㑂
刘
健
胡久华
隋淑光
᱘ڸͧ㑂
邱
菊
1
Ⱋ录
⩌➖వ̻⩌ᔮ㈨㐌------ 97
す̰」 ⩌➖వ᭜ᰶ⩌➖⮱უ------ 98
すژ」 ⩌ᔮ㈨㐌------ 112
᱙ヴᄼ㐀------ 130
Ⅱవহ๔⅁వ----- 1
す̭」 ౝ⤰̷⮱Ⅱ------ 2
すι」 ౝ⤰̷⮱๔⅁------ 17
す̶」 ≮ߕ⮱➖䉕------ 28
᱙ヴᄼ㐀------ 48
ᇖⴠవ------ 49
すఈ」 Ჱౝภ⮱ᇖⴠ------ 50
すρ」 ౝภ⮱䓽ߕ------ 59
すښ」 ౝ㶕ᒏᔮ⮱ൾ䕍㔲------ 79
᱙ヴᄼ㐀------ 96
2
➖䉕̓⩹⮱Ჱᅯ⁎------ 131
すΊ」 Ⴔ⮱Ჱᅯ⁎------ 132
す」 ⩌➖Ҁ⮱Ჱᅯ⁎------ 167
す̭」 ➖䉕⮱Ჱᅯ⁎------ 182
᱙ヴᄼ㐀------ 208
附录
᱙Γ䘕ܳऺ䃺͚㠞᪴ᄦ⚔㶕 ------ 210
͚పౝᒏఫ ------ 211
ٰ㉍ক㶕 ------ 212
1
Ⅱవহ๔⅁వ
す̭」 ౝ⤰̷⮱Ⅱ
すι」 ౝ⤰̷⮱๔⅁
す̶」 ≮ߕ⮱➖䉕
᱙ヴᄼ㐀
2
从๗⾧中ⰸ,地球是一䷄㨊㞟的ᭌ球,那是ͧ⊤∸
㺳Ⰳ了地球表面䓫̶分之ι以上。水䕍就了生প,㐡㈨Ɑ
生প,也不ൾ䕍Ɑ地表ᒏᔮ,Ხ๔地ᒞ৺Ɑڕ球的⅁Ն̻
⣜ධ。那么,地球上的水是怎样分ጰ的?、河、⎃、⊤,
䷻、ξ、䰕、䰗之䬡有Ɑ怎样的㖁㈨?ͧ䭳地上一ܴ动植物
所䰭的⌎水䉱⎽究竟有多ᄾ?
す̭」
ౝ⤰̷⮱Ⅱ
3
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
从人造星៹ᥰ的地球照❳ⰷ,地球的表面大
部分㷗水㺲盖(图--),䭲地㷗䔊成一体的海∷
分䯀开。根据现代≷䛻结果,海∷㏒ࢌ地表ᕧ面⼛的
。为了方ӫ,人们ា全球海∷分成了四个部分:
太平∷、大㺫∷、࢜度∷和ࡃۜ∷(图--)。ڢ
中,最大的是太平∷(图--)。
̭ȠⅡ⮱ᭌ⤰
地球上到Ꮒ有多ᄾ水?ͧ什么地球፥㷘⼝ͧ“水的ᭌ球”?水在地
球上有哪些ႅ在ᒏᐼ?Ⴐ们之䬡有怎样的㖁㈨?
ౝ⤰Ⅱ⮱ᕨ䛼̻分ጰ
图1喐1喐1 ๖⾦͙的⤯
图1喐1喐2 ͂⩸的⊣䭲分ጯ
ࢁѹ:̳平方千㆟
ࡃۜ∷ ࢜度∷ 大㺫∷ 太平∷
图1喐1喐3 ๓∷面⼛图
海∷水ࢌ地球水ᕧה䛻的ๆᄽ喢地球上水的ᕧה䛻㏒为ϫ立方千㆟,
分ጯ在海∷、䭲地和大气中。ڢ中海∷水㏒ࢌ地球ᕧה水䛻的(图
--),Ѳ是海∷水是水,不能直ᣑ亚用和╸⎵;在҅下的水䛻中,有河
流、⎂⇶、ۜጉ等地表水,䔄有地下水、大气水等。这χ不同形式的水,Ꭲ
4
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
不䘩是⌍水,⌍水在全球ᕧה水䛻中खࢌ㏒喈。在这
中,ۜጉ和永久⼛䰖㏒ࢌ,目前人们䯪以
ݕ用;地下⌍水㏒ࢌ,ڢ中⌝层地下水䯪以
开发;⎂⇶⌍水和河流水㏒ࢌ,是人们的主要
ݕ用水⎼;ऒโ,ోฐ、生物、⇨∩和永ۧోᏁۜ等
ॗ有的水㏒ࢌ,而成ν致䰔的重要“࣋᫅”大
气水खࢌ全球⌍水䛻的㏒。
海∷中的水
喈
䭲地与⾦气的水
喈
图1喐1-4 ⤯ה水䛻℀ҷ
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
ౝ⤰̷ⅡȠ⌎ⅡᲱᒏᘼఫ⮱㐅ݣ
㐄ݢᝳ形图的步俐:
1. 计算出各ᝳ形的圆心角度数,例如:⌍水在全球总ה水量中约
ࢌ3,可以用以下公式计算其所ࢌ圆心角度数:x=3f整个圆的圆心
角度数360。
2. 用量角器量出各ᝳ形的圆心角度数。
3. 每一角度的量画应ᒨ此㶀接,䖫ٹ重ऌ,最后完成时,整个圆
应填满。
4. 为了ӫ于观察,最好给每一ᝳ形⊮上不同的颜色,并标出它所
代表的䶥目名称和所ࢌ⮪分比。
Ⱕο㖁㈨⮱ऱⅡҀ
水是地球上一ܳ生得以生ႄ的物质基础。Ⴏ广∇分ጯ在地表,海∷、⎂
⇶、河流、ۜጉ、地下水、⇨∩水等ڝ同构成了水圈,Ⴏ是䔊㐙而不㻰݅的圈
层,塑造着地表的形态,为生≧动和人类发展提供着ԉ䃭。
Ꮚ๓的⊣∷Ⅰ
海∷不仅面⼛䓩䭀,而且䔄ᒴ⌝,全球海∷水的平⌝度㏒为 N。
据ќッ,如果ា地球ⰷ成表面平⏽的ద体球,ᬎ⇍有高ᆝል䅣,ࣴ⇍有Ꭹ⌝的
海∷,䗏ʹ,地球表面将㷗 Nࣆ度的水层所㺲盖。
海∷中ה㫻了大䛻的热,这χ热䛻是从ਖ٫来的喢
太阳光照在地球上,地球获得了Ⴏ的能䛻。由于海∷面⼛ࢌ地球面⼛的㏒
,ఌ此获得了地球ᣑः的全部太阳能中的大部分。这χ能䛻中的一部分使
5
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
海水㧤发,大部分ऄ为热הႄ在海∷水里。地球是一个球体,在䲌近䊐䕿的ఊ
ᑾ㏫之间的地区,阳光直ᄰ,ᣑः太阳能ๆ,海∷表面的水⍕高;在䲌近两极
的地区,阳光᫈ᄰ得ࢵჟ,ᣑः太阳能ᄽ,海∷表面的水⍕Ѻ。
观察.思考
观察.思考
⊤∸表䲏Ꭰ⍖Ꮣᰶϭ͵分ጰ㻱ᒸ喤
观察“⊣∷表面均温度按㏘度的分布示意图”(图1-1-5),
你会发现⊣∷表面均温度与㏘度
的关系是:Ѻ㏘⊣区水温ȞȞȞ,
高㏘⊣区水温ȞȞȞ,影响水温分
布的主导因素是ȞȞȞ。这样,我
们可以推测,⊣∷表面水温ႏ㞮变
化的规律是:ႏ水温ȞȞȞ,ۘ
ႏ水温ȞȞȞ。
图1-1-5 ⊣∷表面⍕Ꮢ
ᠵ㏘Ꮢ的分ጯ示意图
-
ࢃ㏘
⍕度 č
ࡃ㏘
资料卡
资料卡
海水中䔄ה㫻了大䛻的⯼。这χ⯼是从ਖ٫来的喢
⊤Ⅱ中⮱⯽ϻਗ䛹Გ喤
⊣水中盐类物质的主要来⎼
是:Ŗ ⊣Ꮑᇕ石中的盐分逐渐被
⊣水ӡ㮬、⏢解;ŗ ⊣Ꮑ火山ૣ
发时,ૣ发物质中的盐类物质⏢解
在⊣水中;Ř 䭲地河流每年ᥦ带
30多亿॔盐类物质流入⊣∷中(图
1-1-6)。
图1喐1-6 ⊣水͙⯼类物质的Ბ⎼示意图
Ŗ
ŗ
Ř
通፤人们ា LH海水中⏢解⯼类物质的ᕧ䛻⼜为⯼度,一㝘用Ĉ表示。全
球海水的平⯼度是Ĉ。据ќッ,ճ如ា这χ⯼从海水中提取出来,平䨦到
䭲地上,䗏ʹ,整个䭲地ᅝц㷗㏒ Nࣆ的⯼层所㺲盖。
海∷的流动使海水里的各⯼类⌣ऴ得ᒴࠬ,Ѳ㧤发䛻和䭹水䛻的不同
6
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
拓展视野
拓展视野
݅ᄨ致各ะ的⯼度有所区别。㇃⪑地䄠,ᑿ㧤发䛻大于䭹水䛻,海∷表面的海
水⯼度ᅝ较高,反之⯼度ᅝ较Ѻ,这ᅝ是地球上䊐䕿和两极䭰近海水⯼度较Ѻ
的࣋ఌ。们以后䔄ц学到,海∷的流动对海水⯼度有重要的ᒝ৹。
₨⊤হ㏏⊤⮱⯽Ꮣ
位于西亚地区的₧ ⊣(图
1-1-7)是世界上盐度最大的水
⎂,⎂水盐度是一般⊣水盐度的
8倍~9倍,⎂水密度大,浮力也
大,所以人浮在水上不会下↵。红
⊣是世界上盐度最高的⊣,盐度䊱
过40Ĉ。
图1-1-7 ₧⊣͙的⯼结ᮢ
ᒎᒎ色色的䭲Ⅰ
海∷水经过㧤发,一部分水↩㷗气流ፒ到䭲地上⾦,在一Т下܉结,
ࣴ以䭹水形式䭹㥩到地表,成为䭲地水。䭲地水分为䭲地水和䭲地⌍水两大
类。䭲地水主要࠱括地下水和⎂⇶水。䭲地⌍水࠱括ۜጉ、地下⌍水、
⎂⇶⌍水、ోฐ水、河水等。
江河⎂⇶水㮩然ख㏒ࢌ地球ᕧה水䛻的,Ѳ大部分为⌍水,容易
ݕ用,与人类的关系最为ჲܳ。河水最主要的来⎼是大气䭹水,䭹水到䓪地面
以后,䮐了㧤发以โ,大部分经过地表由高ะᒬѺะⅳ䯲成ᄻ⏖,最后成河。
ऒ一部分݅⍃ڑ地下,形成地下水。世界上大ๆ河流的水⎼主要是䲌䰔水㶑
充的。国͈部河流年ᕧ水䛻中有嗡的水来自䰔水。这χ河流的≖水
期ๆ在,᳛水期ๆ在ۘ᭑,这是ఌ为流域内ๆ䰔、ۘ᭑ᄽ䰔的㑄ᩱ。
䭲地上的ڢ他水体,如ۜጉ、⎂⇶水、地下水,是河水的水⎼,对χ河流
来䄠,有时Ⴏ们䔄是相ᑿ重要的水⎼。如:国的䪫江、台河发⎼于䱾㫻高
࣋,高࣋上的ۜጉ䮻着气⍕的升高而㲹化,一年中最高气⍕出现在ႏ,ఌ而
ۜጉ㲹水䛻在ႏ时最大。
最终∔ڑ海∷的河流गโ流河,最终⊴在内䭲的河流ग内流河。国的
河流大ๆᆊ于โ流河,ࣴ以⼒ᇙ-⌚河为界,分为ࢃ方、ࡃ方河流,Ⴏ们有不
同的➥点。里᱔河是国最䪫的内流河。
7
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
ࢃ、ࡃ⇟≭➥ᒭ对比㶔
≭量๓ᄻ
Ⅰѹऄ化
ॗ⇅量ๆᄽ
㏿ۜ状况
⼒ᇙ⌚⇟Бࡃ
䭹水少,䰔ႏ
短,流量较小
䭹水集中ႏ,水位
变化较大
ḹ被较ጚ,含
⇅量较大
ۘႏ寒冷,河
流结冰
⼒ᇙ⌚⇟Бࢃ
䭹水多,䰔ႏ
长,流量较大
䭹水集中ႏ,相对
均匀,水位变化较小
ḹ被较好,含
⇅量较小
ۘႏ温和,河
流不结冰
在高㏘度和高ᆝ地区,气Յჾۣ,䭹水
的主要形式是䭹䰖。这χ䭹䰖终年不㲹化,
经过⼛ࢷ和重新结ᮢ,成为ڣ有छ塑性的ۜ
ጉۜ。ۜጉۜ在自䏗重䛻的ᒝ৹下,⇫着地
面由高ะऽѺะ㐿㐿流动,ᅝ成为ۜጉ(图
--)。ᅝ是䄠,ۜጉ是地表上䪫期ႄ
在Ꭲ能自㵸流动的天然ۜ体。大䭲ۜጉऽ⇫
海地区流动ц形成ጔ大的ۜ㜸,进ڑ海面时
ᅝቕ㷮成为海∷上⊚的ۜᆝ,给海䒚㝖㵸ፒ来ᒴ大的༭㗭。
ۜጉ㏒ࢌ地球䭲地面⼛的,ۜጉۜ和永久⼛䰖的ה水䛻㏒ࢌ䭲地
⌍水ᕧה 水䛻的
。ճ如ۜጉ
全部㲹化,海平面
将上升ๆ㆟,地
球上⇫海平࣋的㐉
大部分将㷗海水⌥
⇍,上海、仅⍛、
͈京、㏩㏒等䃤ๆ
国䭱大䘩市以及英
国等܌十个地߫Ѻ
≨的国家将不ู
ႄ在(图--)。
ۜጉ是地球上⌍水的主体,㷗⼜为“䭲地上ה䛻最大的⌍水ద体水Ꮏ”。ۜ
䰖㲹水不仅成为一χ大江大河的⎼(如国的䪫江、台河等),而且是᜴෭
㡾地区㐫≞ۈ⩜╸⎵的重要水⎼,➥别是在᳛水年Щᅝᰠ为重要。目前人类对
ۜጉ⌍水䉰⎼䔄ᒴᄽݕ用,䮻着社ц的发展,人类对⌍水䉰⎼的需要不්ߌ,
有的国家在ᅉ䄁运⼧⊚于海∷中的ۜᆝ作为开发⌍水䉰⎼的一䕀ᒰ。
图1-1-喛 ۜጉ
ۜᆝ㲹解,ϓ
生大䛻⊚ۜ
ۘ天ࣴ⎫ࣴⴙ,天ࣴࣴ䪫
海平面上升
海平面上升
ऄ得⒚⎫χ
ऄ得✑χ
ఌ海平面上升而⌥⇍
图1-1-9 ڔ⤯⅀⍕̶ࡳ1č的后
8
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
הႄ在地表之下的水⼜为地下水。在
地下水中一ࡶ以上是水。
地下水从ਖ里来喢大气䭹水䭹㥩到地
表以后,ڢ中一部分⍃䔻到地下岩层和ో
ฐ的⾦䯅里,形成地下水,这是地下水的
主要来⎼(图--)。此โ,直ᣑ在⇅
ႀ䯅中܉结的水↩和地下⌝ะ岩≲≧动
形成的⋞态水,是地下水的来⎼。
䛹㺭的๓⅀Ⅰ
在水的世界中,大气水खࢌ地球上ᕧ水䛻的㏒十̳分之一,ѲႯ运动≧
䋯,与人类关系极为ჲܳ,所以十分ᑁ人∔目。大气水仅ܙ㖵眼是ⰷ不到的,
Ѳछ通过实验᭪示出来。
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
图1-1-10 ̷水的ͧ㺭Ბ⎼
地下水
下⍃
䭹水
๔⅁中⮱Ⅱ
材料与用具:烧瓶、铁᳢ज、酒精灯、石棉网、单ႀඊ、直角导
管、烧Მ(500 mL)、蜡烛、冰、㑼头⯾、ⶺ⨣片。
步骤:
1. 在烧瓶中加入水后(水中加入几
块ⶺ⨣片,䭞₎ᯠ⇤),用带直角导管
的单ႀඊඊѻ瓶ए。加热烧瓶中的水,
观察。
2. 点燃蜡烛,用烧Მ㒕ѻ,观察。
3. 把冰放在㑼头⯾里,观察。如图
1-1-11所示。
记录:
1. 烧瓶中的水⇤㚪时,导管ए有ȞȞȞȞȞȞȞ,导管ए附近的
空间能看到ȞȞȞȞȞȞȞ。
2. 用烧Მ㒕ѻ点燃的蜡烛,烧Მ෭上看到ȞȞȞ然后ȞȞȞȞ。
3. 放冰的㑼头⯾外面看到ȞȞȞȞȞȞȞȞȞ。
讨论:你如何解释上面䃜录的现象?
图1-1-11 侸示意图
9
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
大气中的水↩ॗ䛻不⽟,䮻时间、地点和气象Т而ᐮ。水↩主要䯲中在
⻧地面最近的大气中。ν、䰔、䱈、䰪䘩是大气水在一Т下的表现形式。
天上的ν千༫⮪态,ऄᎧᬌ⾣,有的高䓪一̳ๆ㆟,有的ख不过܌十㆟
高。们⮧ᆝ时,ᒬᒬ䕳到这ᵣ的情景:在ᆝ下时,ⰷ到ᆝ㚜⮩ν㑙㐁;到了
ᆝዱ,们Ы҇㒚䏗于ν海中的႐ᇇ,νᅝ在们脚下。
ν是ᔺʹ形成的喢ν是大气中水↩܉结形成的。⾦气容㏟水↩的ๆᄽ,是
䮻⍕度而ऄ化的。在一⍕度下⾦气中的水↩ॗ䛻的上䭼是一的。如果水↩
再්ߌ,或者⾦气上升,气⍕䭹Ѻ,⾦气中容㏟不下的水↩ӫц以।⎫性较ᑦ
的ᓚᅄ、ᓚㆾ为܉结ᵤ,在Ⴏ的上面܉结出㏲ᄻ的水␠或ۜᮢ,Ꭲ丄⊚在⾦气
中形成ν。ᣑ近地面的⾦气ۣࢠ㜟程度时,⾦气中的水↩ӫц܉结成㏲ᓚ的
水␠ᗘ⊚于⾦中,使能见度下䭹,这现象⼜为䰪;ᑿ气⍕䭹到č以下时,
䲌近地面⾦气中所ॗ的水↩在地面物体上܉结成ۜᮢ,गֆ䱈。
⾦气中的水↩是从海∷、⎂⇶、地面等䃤ๆ地方㧤发而来的,ڢ中海∷
最重要。通፤,海∷上⾦(➥别是热ፒ海∷)ॗ的水↩ๆ,䭲地上⾦(➥别是内
䭲)ॗ的水↩ᄽ。水↩܉结成ν,ᑿ
ν层䊶来䊶ࣆ,ν中的㏲ᄻ水␠ᅝц
䊶㖆䊶大。终于,⾦气的⊚力ᩛᦽ不
了水␠的重䛻,水␠䭹㥩到地面,ӫ
形成䭹水。
大气䭹水按ڢ形态,छ以分为⋞
体䭹水(如䰔)和ద体䭹水(如䰖、
ۜ䰥等)两大类。地球上各个地区,
䭹水䛻分ጯᒴ不ࠬ,这是海䭲ѹ
㒚、大气运动、地形和∷流等ఌ素㐨
ऴᒝ৹的结果。䭹水过ๆ和䭹水过ᄽ
䘩ц造成▪ჟ。
从水的运动和ᰠ新㻾度来ⰷ,自然界的各水体之间是相ξ联系的,Ⴏ们
ڣ有水⎼相ξ㶑给的关系(图--)。
思考.练习
思考.练习
1. 观察地球仪,体会地球上的⊣䭲格局以及⊣∷和䭲地在地表总
面积中各自所ࢌ比例。
图1喐1-1喕 ⤯̶的水᭛Ⱔξ㖀系的
地表ᒰ流
河流
下⍃
⎂⇶
水㧤气
水循⣛
܉结
䭹水
㧤发ḹ物㧤㚪
海∷
地下水
地下ᒰ流
10
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
ιȠⅡᓗ⣜
下䰕ᬣ,滴在你䏘上的水滴来㜗你上的ξ,或䃥去年Ⴐₐ䮼Ɑ
河水流⋹,ࣵ在ᇖ层中䕄⪆,也可能到ࢄᲮևऻ,ࣵກ㚫在๔⊤中。
ͧ什么水滴ч在不同的地方以不同的方ᐼ一再ܧ现এ?这样的䓽动对地
⤳⣜ධহ人类≨动有什么ᒞ৺?
Ⅱᓗ⣜⮱ͨ㺮䓴⼸
᠌Ⅱᓗ⣜
材料与用具:Ꮑ器⯫、⇅子、小瓶、水、塑料纸、ᾍ⯚ぷ、小石块。
步骤:
1. 在Ꮑ器⯫中加入少量水,Ⰲ满器⯫Ꮑ部即可。
2. 在小瓶中装入⇅子,将小瓶放入Ꮑ器⯫。
3. 把塑料纸Ⰲ在器⯫上,用ᾍ⯚ぷ扎紧。
4. 把小石块ࢷ在塑料纸上,㒚于小瓶的正上方。
5. 在日光下᭾1小时后,观察器⯫和塑料纸
有什么变化(图1-2-1)。
讨论:实验ᆁ示了水的什么现象?在自然界
中,这种现象是怎样表现的?
图1-2-1 模᠋水ᓖ⣛
2. 红⊣的含盐量为什么会比其他⊣ഋ的⊣水高?
3. ⊕╆的⊣∷对人类意味着什么?它的开发和利用的价值在哪里呢?
4. ρ水是从哪里来的?瓶装矿泉水是地下水吗?
5. 有一个小ᱽ子,全ᱽ人的生活用水都来自ᱽ边的一眼ρ。ᱽ中
有一个႕子每天早ᮔ和ֹᮆ都要到那眼ρ去ᠽ水。他发现:一天中清
ᮔρ里的水要比ֹᮆ多,一年中两ႏρ里的水要比ۘ᭑两ႏ多。
试解释他观察到的现象。
11
ౝ
⤰
̷
⮱
Ⅱ
海∷水、䭲地水和大气水在自然界中的生物和䲊生物之间不ֈ地运动着、
ऄ化着,Ⴏ们构成水的
循⣛,时ݧ发生在全球
㠯ఠ内(图--)。
按ڢ 发生领域,
水循⣛छ以分为海䭲间
水循⣛、海∷水循⣛和
䭲地水循⣛。海∷上㧤
发的水↩大部分以䭹水
的形式㥩在海∷里,构成海∷水循⣛。ऒ一部分㷗气流ፒ到大䭲上⾦(गֆ水
↩䒿䔭),在适ᑿ的Т下܉结,ࣴ以䭹水的形式䭹㥩到地表,地表水通过江
河流ᑾ大海,构成海䭲间水循⣛。一部分地表水݅从䭲地表面或通过ḹ物㧤㚪
作用重新㧤发,ఊ到⾦中,在⾦中䕳ۣ܉结成为䭹水,构成䭲地水循⣛。这ᅝ
是海∷水、大气水与䭲地水之间相ξ䒘化和相ξ依䊂的关系。是这相ξ䒘
化和相ξ依䊂的不ֈ运动,完成了地球上水的循⣛。
水循⣛是个持㐙不的过程。在这个循⣛过程中,水从地球表面的海
∷、河流、⎂⇶、ోฐ和生物中㷗㧤发到大气,而后ࣴ重新䔀ఊ地球表面。
是䄭依动了水循⣛喢探ᄧ水循⣛的过程,不䯪发现,太阳是依动水循⣛的动
力之⎼。
图1-2-2 水ᓖ⣛示意图
Ⅱᓗ⣜对ౝ⤳⣜ධࣷϧㆨ≨ߕ⮱ᒞ৺
䭹水是地表和地下⌍水的主要来⎼,如果⇍有水循⣛,地球上的⌍水䯪以
ᰠ新。对于全球而㼬,水的ᕧ䛻܌ͺԉ持不ऄ,全球的㧤发和䭹水ԉ持着相对
的平㶍。
水循⣛是通过大气中的水↩䒿䔭和䭲地上的ᒰ流䒿䔭而实现的。目前,人
类≧动对全球大气的水↩䒿䔭܌ͺ⇍有Ϭʹᒝ৹,而对地表ᒰ流䒿䔭,ࢠछ能在
局部地区ϓ生一χᒝ৹。例如:修ᐦ大ಷ水Ꮏ、大㻰Ὅ的ⴹмḚ᳃、大面⼛的㡾
ᆝḹ᳃、䌔流域的䄯水、大面⼛的排⇨∩、过度抽取地下水等,䘩цӯ使水的
运动和ϐᢎ过程发生相Ꮐऄ化,从而ᒝ৹地球上水循⣛的过程。ڢ中有的起到
了ݕ用水循⣛改ऄ水的时⾦分ጯ,化ჟ为ݕ的作用;有的݅ц给生ϓ和生≧ፒ
来不ݕ的后果。ఌ此,ऴ理ݕ用水循⣛是十分重要的。
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Ⅱ
拓展视野
拓展视野
̺हⅡҀ⮱ᓗ⣜ক
地球上的水在不停地运动,但是绝大部分并没有直接࣮与水ᓖ环
过程。当前正在࣮与水ᓖ环的水量仅ࢌ全球水量的0.04,㠑࣮与ᓖ环
的水量⪑්加一小部分,就会使全球水资⎼量大为改观。地球上࣮与
ᓖ环的不同水体,ᓖ环的周期相ጚᗘ₶。据测算,一年中大气水可ᓖ
环41⁍,均9天完成一⁍;生物水ᓖ环一⁍均需7天时间;土壤水
需280天;⇨泽水需5年;⎂⇶水需17年;活动的地下水需300年;⊣∷
水需3 100年;极地冰ጉ需1万年;全球水ᓖ环一⁍均需2 800年。从
水资⎼的利用角度看,水体更新速度越快,水资⎼利用⢳越高,受
的水体ᖎ复越快。相反,水体更新周期越长,水资⎼可开发利用的
数量越受限ݢ,水体自净能力越Ѻ。
思考.练习
思考.练习
1. 模᠋水分子,开ᆁ一⁍“ᣎᄧ水ᓖ环”的活动,说出水分子的
ᓖ环途径和过程。
2. 水ᓖ环的几种类型之间是如何联系的?
3. 水ᓖ环是怎样更新地球上⌍水的?水ᓖ环还有什么意义?
̶ȠⅡ᭜⩌প⎽
从ᰭᬖ的人类᪴ᬻ,到Ϸ๖的倅科ឭᬣА,小到个人的生ႅ,๔到
ч的ࣾᆂ,人类的প䓽㏵̻水ᖜᖜ相ڠ。ᒀ前,世界㠰围ڲ的⌎水䉱⎽
࢞ᱧᘵ⑁ᘵ◵,我们该如何应对,᱗来的⌎水䉱⎽在哪䛹?
Ⅱ⮱䛺㺮ᕔ
水不仅在生起⎼和⑀ऄ过程中起着重要的作用,ᰠ是人们社ц生≧中ᓱ
不छᄽ的物质。
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Ⅱ
生的䊣⎼和Ϧ类的᪳明离̹ᐬⅠ
科学界较为ь统的观点认为,地球上生起⎼于࣋海∷,Ⴏ们是一χ
生≧在海∷中的ࢁ㏲㘊生物(与϶天的㨉㬧和㏲㣸在形态上ᒴ相Ѩ)。在进化
过程中,䮻后ࣴ出现了ๆ㏲㘊生物,最终繁㵹成如϶䕹ጯ地球的形形㞞㞞的生
物。ऒ一方面,最近十܌年来,㒺国、ᓣ国、英国等国的一χ科学家根据对㏲
㘊化学成分的分,提出海∷不ڣำ㏲㘊生成的成分要求,而认为最初的࣋
㏲㘊,छ能是在内䭲由▗ᆝૣ发而形成的㧤↩܉结成的⌍水里,开发育
的。Ѳᬌ论如何,“地球上的生起⎼于水”Ϲ是科学界ᮚ䕹ᣑः的观点。
࣋人由最初依䲌⠕⠺和采䯲㐠持生ႄ发展,到ᐦ立起छ以ԉ䯈生ႄ繁㵹
的ۈ͆,这是人类ࢲञ上的重大进步。这࣋ۈ͆ᰪ经ٴ后出现在世界上ᒴ
ๆ地区,ѲᎢ不是所有这χ地区的ۈ͆䘩能㐓㐙ऽ前发展,ఌ为在人类ᛮ得
㗑之前,ోฐ㗑力ᒬᒬ已经逐渐㕃ᅩ,䭼ݢ了䃤ๆᬕ期文ᬺ的发展。ख有䗏χ
供水ӫݕ、ో地㗑↯的地方能使ۈ͆下根来,而这是在一χ大河中下⍤
形成的۞⼛平࣋所ڣำ的优䊶Т。Ꮑ格里河与Ꭸ发៵Ꮑ河流域、ᅨ㒃河流
域、࢜度河与ᕾ河流域、台河与䪫江流域ᅝ是这ᵣ的地区。这χ地区的ᬕ期ۈ
͆起初依䲌天然╸⎵,䮻后ᅝ发展到ᓱ䶧开河ぽ,兴修水ݕ,需要䃤ๆ部㥩
ऴ作能完成,而且水的分䙹ᓱ䶧在各部㥩间ژ平ܾ分,这ऴ作与ࡻ䄯ࣴ
ᣔ动这χ地区的文ᬺ䓪到ᰠ高的发展水平,成为世界文ᬺ的主要发⺑地。
Ϧ类цࣽᆁ䰬㺭Ⅰ
ᑿ前,人类社ц对水䉰⎼的ݕ用分为两大类:一类是从水⎼取䊜所需的
水䛻。这部分水在␍足人们生≧和ۈ͆生ϓ(图--)的需要后,䛻
有所⊴㕃,质䛻有所ऄ化,在ऒโ的地点ఊᑾ自然。ऒ一类是取用水能(水
力发电)、发展水运、水ϓ和水上⍤ͼ,以及用于㐠持生态平㶍等。这ݕ
用不需要从水⎼ᑁ䊜水䛻,Ѳ是需要使河流、⎂⇶、河एԉ持一的水ѹ、
流䛻和水质。
图1-3-1 生≧ࣶۈ͆⩔水
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Ⅱ
生≧中,人们对水的依䊂不㘈᳆ͪ。䮐了ᬑ፤生≧用水โ,Ҍ是॒ᘟ过,
家Ꮩ用৭中或䃤有从海上运䒿而来的喢出䬔㵸Ҍ是॒采用过౼㝥的方式喢ཝ
ͼ项目中,Ҍૈ欢⍤∟、⏈ۜ、⏽䰖ृ喢这χ䘩⻧不开水的䉍⡚。
在一个͆发䓪的市里,͆用水䛻ᒬᒬ要℀生≧用水䛻高出ຩ܌Թ。
䃤Ҍ䔄不知䕿,课本、㶏፩、ㄚ球、व他等生≧用৭的生ϓ过程䘩需要水。
以㏤ᑌ生ϓ为例,仂ٴ是᱔❳۞≃,然后是⊤∍,ݢ成㏤≲后䔄要经过≃,
ᡐࢷݢ后成为㏤ᑌ。͆用水的地方ᒴๆ,发电ࢮ、䧎䧭ࢮ等需要大䛻的
水来ۣࢠᱦஔ,ۣࢠ水छ以循⣛使用。
፤㼬䕿:“有ᩢᬌᩢ在于水,ๆᩢᄽᩢ在
于㗑。”国ࡃ方水≳地的ᩢ成,፤፤छ以高过
ᬝ⩜ຩ܌Թ。一χ所䄿的“䲌天⩜”,在ᬝ年
,ᒬᒬ䷃ㆾ不ᩢ。而年ϕࡃ方大⩜需要水
U嗡 U,ࢃ方水⩜需水 U嗡 U。在ᬌ法
␍足ۈ作物生䪫所需䭹水的ᬝ地区,╸⎵ᅝ成
为ۈ͆生ϓ的重要⃡(图--)。
拓展视野
拓展视野
ጒ͇⩌ϔ̻⩕Ⅱ
世界电能的年产量约为4万亿⨒时,按照发ᆁ的䊷߫,电力生产
能力每10年就要翻一⪖,而且核电站的比例将不断提高。每生产1⨒
时电,热电ࢮ㕃水3 L,核电站㕃水6 L~7 L。因此,用于电力生产的
㕃水量是一个十分可观的数目。
生产或加工一些工͆品需要用水的数量也是不小的数字。
生ϓUϓ৭
ⴟ⇥
ઐ䙾
铁
㏤
䨉
需要用水(t)
5
25
130
250~500
1500
图1-3-2 ۈ͆╸⎵
̓⩹ᕔ⮱⌎Ⅱ䉱⎽ⴚ㑧
㮩然छ以䄠地球是一个“水球”,Ѳछ供人类ݕ用的水䉰⎼主要是⌍水䉰
⎼。⌍水在全球ᕧה水䛻中खࢌ㏒喈,而℀较方ӫ开发ݕ用的⌍水䉰⎼在⌍水
ᕧ䛻中不足喈。⌍水䉰⎼ⴙ㑦和水质ᖢ化,是ᑿ϶全人类面͠的严ሧᠽᝄ。
联ऴ国年《世界水䉰⎼开发៑ॶ》指出:全球目前㏒有ϫ人Ϲ在
使用未经۬化改ર的亚用水⎼,㏒有ϫ人未能使用得到改ર的生设,㏒
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Ⅱ
拓展视野
拓展视野
ᒀౝⅡ䉱⎽⮱䄰ᴒ
䊜䃫相关部门,设计䬚ࢣ并调查当地水资⎼状况,包括水的来⎼、
水的利用和水的去向等方面,然后对当地水资⎼状况作出简要䃰价。
㑧Ⅱ⮱ᴴ۳
国际上对缺水国家的认定标准是:如果一个国家所拥有的可更新
⌍水Ӈ应量在每人每年1700N
以下,这个国家就会定期或经常处于少
水的状况;如果每人每年在1000N
以下,就会感到水紧缺。
中పⅡ䉱⎽⣝⟣
我国↋河的年径流量约为2.7万亿m
3,ᅱ世界第ڙ位,但人均ࢌ
有量很Ѻ,因此被联合国认定为“水资⎼紧缺国家”。根据水利部于
2011年2月发布的数据,当前我国水资⎼短缺、水͑重、水生态ᖢ
化等䬚䷄十分突出,具体表现在五个方面:
1. 我国人均水资⎼量只有2100m
3,仅为世界人均水的28。
2. 我国年均缺水量䓪500多亿立方㆟,有三分之二的ጮ处于缺
水状况,有近3亿ۈᱽ人ए亚水不Ⴕ全。
3. 水资⎼利用方式比较㇃放,ۈ田╸⎵水有效利用系数仅为
0.50,世界先进水则为0.70~0.80,有较大ጚ䌉。
4. 不少地方的水资⎼被过度开发,已经䊱过了水资⎼的ឫ䒩能
力,从而引发了一系列生态环ද䬚䷄。例如,黄河流ഋ开发利用程度
已经䓪到76,⌚河流ഋ也䓪到了53,⊣河流ഋ更是䊱过了100,
5. 水体͑重,即使在根据国家规定明确需要加以保័的水
ഋ,水质䓪标⢳也仅为46。2010年,我国约有38.6的河Ꮆ的水质ߏ
于三类水,三分之二的⎂⇶处于ჸ㥑ڧ化状态。
有ϫ㜟ϫ人家中⇍有Ⴕ全छ䲌的自来水;年㏒有̳人的₧ఌ与供水
不足和生⟢ۡ不ҟ有关;全球有䊱过喈的Ꮛ水未得到ᩢ䯲或ะ理。
如何解۟水的供需ⴇⰪ喢छ以概括为两大方面,一是㞮流,二是开
⎼。所䄿㞮流,ᅝ是在㞮㏒用水方面ֆ文章,例如家Ꮩ用水的㞮㏒,生ϓ用
交流.研讨
交流.研讨
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Ⅱ
拓展视野
拓展视野
㜗♣⣜ධ⮱వᅯ㐀Ჱ
从太空观察人类ᅱѻ的地球,它的外表最显著的特征就是白色的
云层和蓝色的⊣水。地球表层的水组成了地球上的水ఴ。地球外面包
围着大气,也称作大气ఴ。我们看到的云,就是飘浮在大气中的水↩
܉结物。在大气ఴ的Ꮑ部、ᇕ
石ఴ的表面和水ఴ的大部分,
都有生命物质存在。地球上的
生物及其生活的空间总称为生
物ఴ。ᇕ石ఴ是由ᇕ石组成
的,包括地壳的全部和上地ᎀ
的上部,ࣆ约60 km~120 km。
自然环ද包括ᇕ石ఴ、水ఴ、生物ఴ和大气ఴ(图1-3-3)。
这四个ఴ层并不是䨦在地表,而是互相⍃透、互相联系、互相作
用,一刻不停地进行着物质、能量交ᢎ,形成一个具有层⁍结构和
动态特征的整体。
思考.练习
思考.练习
1. 分别列举与你生活相关的工͆、ۈ͆和日常生活用水的事例。
2. 你认为取冰山水作为解۟未来人类⌍水需Ⅾ的方法可行吗?尝
试解释这一目标实现的可能性。
图1-3-3 㜖♢⣛ද的ఴᅮ
大
生
水
物
岩
石
圈
圈圈
气
圈
水的㞮㏒等。ऒโ,ᐦ设水ݕ程,䄯㞮用水的分䙹等,是解۟用水䬚题
的主要ߊ法。
所䄿开⎼,ᅝ是在ᄧឪ水⎼方面ᘟߊ法。人们छ以到ਖ里ឪ到新的水䉰⎼
喢目前们经፤使用的是䌔流域䄯水,例如国㦃ह的ࢃ水ࡃ䄯程,ᅝ是
ݕ用䪫江水解۟ࡃ方用水㉓ᑌ的䬚题。䔄有ਖχ方法喢一是海水⌍化。㮩然
价格ᬮ贵,Ѳ⇅➥䭫៵ћ、科༭➥等ᬝ的中͈国家䔗于用水㉓ᑌ,已采用了
这个ឬᱛ,中国致力于这方面的ⵀ究。二是开发ۜᆝ。中͈国家ᰪᅉ䄁将ࢃ
极的ۜᆝ运ఊ国内,然而,这个计ܾ面͠ᒴๆ䬚题需要解۟:例如,如何解۟
ۜᆝ䌔䊶䊐䕿容易㲹化的䬚题,ۜᆝц给⇫䕀ፒ来Ϭʹᒝ৹喢ఌ此,解۟⌍水
䉰⎼䬚题䔄有ᒴ䪫的路要䊜。
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地球ใ䘕࠲㸦Ɑࣇࣇ的๔⅁。Ⴐᬏͧ地球上的生物
ӈ所䰭的⅔⅁,也ݷᑞ了䮕ⴠহ各种宇宙ᄱ㏬对地球的“䒝
ܨ”。Ⴐ㑀হ了地球表面的⍖度अ化,ፓ来了䷻、ξ、䰕、
䰗,对各种㜗♣现象হ人类≨动都ϔ生了㜠ڠ重要的ᒞ৺。
๔⅁具有怎样的结构হ䓽动方ᐼ?䕍成๔⅁䓽动的能量从何
㔹来?人类≨动对๔⅁有何ᒞ৺?
すι」
ౝ⤰̷⮱๔⅁
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๔
⅁
拓展视野
拓展视野
̭Ƞౝ⤰⮱ใ㶐ÿÿ๔⅁
地球上的生物能够不㍮㵺生ᖜ,其中一个重要原是地球上有䔯
于生物॥的๔⅁。这层ࣇࣇ的๔⅁,Ԋ៑Ɑ地球的“Ҁ⍖”,࣯̻Ɑݛ
䷻下䰕ぶ๖⅁现象。๔⅁到Ꮒ有多ࣇ?̻人类≨动有Ɑ怎样的ڠ㈨এ?
大气是࠱ఠ在地球ঔఠ的⾦气,Ⴏ的ࣆ度छ以从地面ऽ上ᐢѤ到千千㆟
的高⾦。Ѻ层大气是由洁⾦气、水↩和ᗘ⊚在大气中的ద体ᱮ质三部分构成
的。Ⴏ们分别有ਖχ作用喢
前面的学习中,们已经认识到洁⾦气中的主要组成成分有⅚气、⅓气
和二⅓化等。⅚气是大气中ॗ䛻最ๆ的成分,⅚ٯ素是任何有ᱦ体健Ꮳ成䪫
⻧不开的㥑养物质,ḹ物从∑ో和⾦气中।ᩢ⅚,Ꭲݢ造㯷⮩质,动物通过进
下ḹ物或ڢ他动物ᥰ取㯷⮩质。大气中的⅓不仅是生物㐠持生≧动所ᓱ需的
物质,䔄是⛯᫅⛯☓⻧不开的物质;ᑿ䬖电和⅓发生作用,或者⅓在ᑦ◴的㉗
โ㏫照ᄰ下,ц形成㜙⅓,㜙⅓能।ᩢ太阳䒼ᄰ中的大部分㉗โ㏫,使生物体
ٹः࢝ჟ,㷗㾵为地球生的“ԉ័ъ”。二⅓化在大气中ॗ䛻ᒴᄽ,Ѳ作
用ࢠ不छѺќ,Ⴏ不仅是ḹ物光ऴ作用的重要࣋᫅,䔄能对地面起ԉ⍕作用。
水↩和ద体ᱮ质ॗ䛻ᒴᄽ,ѲႯ们ࢠ是天气ऄ化中的重要㻾㞞。ద体ᱮ
质छ以ӯ使ঔఠ水↩在Ⴏ上面܉结,水↩܉结能够形成ν,ᑿ水␠්大到足够
大时,ᅝц以䰔䰖等形式䭹㥩到地表。
๔⅁⮱㏱分ࣷᘼͶ
䓾АВᲒϧㆨ对ౝ⤰๔⅁⮱ᣏ㉏
在16世纪以前,人们对于大气的认识主要停留在通过目测进行定
๔⅁⮱ಯⰡ分ᅯ
天有ๆ高喢设ᘟ一下,如果Ҍ΄౼热气球ࣧ⾦中㵸,Ҍ能上升到ๆ高喢
䮻着高度的升高,Ҍц有Ϭʹ不同的感㻵喢如果㐓㐙上升,Ҍछ能面͠Ϭʹ喢
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根据人造星的探≷䉰᫅,在 LN_ LN的高⾦,地球大气的ჲ度
已经与星䭱⾦间的ჲ度䲊፤ᣑ近,这个高度छ以大致地ⰷ作是地球大气的上
界。这千千㆟的大气层,在不同高度有着不同的物理化学➥ᒭ和运动⟢ۡ。
科学家为了解开大气层的⼄ჲ,根据气⍕ಮ直ऄ化㻰ᒷ的不同,将大气分成㠑
层次(图--)。
䉠䓽䲎的对≭ᅮ
㉓䉠地面的一层,⼜为对流层。ఌ为地面是对流层大气的直ᣑ热⎼,
所以,对流层的气⍕是䮻着高度的්ߌ而䭹Ѻ的。一㝘来䄠,高度上升
N,气⍕下䭹č。由于上部ۣ下部热,⾦气的对流运动ᬦⰇ。
䄑层在不同㏘度高度不同:Ѻ㏘地区ः热ๆ,对流ᬦⰇ,对流层高度छ以
䓪到 LN嗡 LN;高㏘地区ः热ᄽ,对流层高度ᅝѺ,ख有 LN嗡 LN;中
㏘地区对流层高 LN嗡 LN。对流层是各层大气中最㪰的一层,ࢠ䯲中了大
性观察的水上。
1593年,意大利物理学家和天᪳学家ѩ利⪑发明了气体温度计。
此后,一系列地面气象观测仪器被发明出来。例如,1643年,意大利
物理学家ង里៲利发明水银气ࢷ表;1662年,英国科学家雷ᖕ发明了
㮥吸式自䃜䰔量计;1667年,英国物理学家㘍ٷ发明了ࢷᲫ式䷺速
器。这些仪器以及其他观测仪器的䭲㐙发明和不断改进,使得对气
ࢷ、气温、大气湿度、䷺速等实现了定量观测。
18世纪中ढ,人们开始进行高空ᣎ测的尝试。1748年,英国的༭
尔䔶等人开始用䷺らᥦ带温度表观测Ѻ空温度;1752年,美国科学家
ჸ兰ٷ林利用䷺ら等研究雷ᯠ云中电的性质;1783年,法国的查理第
一⁍用氢气球ᥦ带温度、气ࢷ等自䃜气象仪器测量各个高度的温度和
气ࢷ等;1804年,法国科学家Ⰲ-ु㥔ٷ΄౼热气球上升到7 km的高
空,对大气的温度、湿度和气ࢷ进行了研究。
1919年,法国人ጠ≇第一⁍放无线电ᣎ空仪,极大地提高了人
类对高空大气的ᣎ测能力。20世纪40年代中期,气象火ベᣎ测ឬᱛ进
一步把ᣎ测高度提高到100 kmጒट;随后天气雷䓪也េ入使用。
1960年4月,美国成功发射第一颗气象卫星,标ᔃ着人类对大气的
研究进入了大气䖑感的新阶段。1994年,㝖天飞机已能进入300 km高
空,研究太阳对地球大气的影响。
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气质䛻的四分之三和܌ͺ全部的水↩和
ᱮ质,Ⴏ们通过对流运动ऽ上⾦䒿䔭,
在上升过程中䮻着气⍕的䭹Ѻ,容易成
ν致䰔。ఌ此,这层的天气ऄ化是最
大的,䃤ๆ天气现象发生在对流层。
与Ϧ类ڟ㈧䒯ჲܳ的≭ᅮ
从对流层䶢到 LN嗡 LN高度的
㠯ఠ是平流层。这层⾦气中ॗ有大䛻㜙
⅓,㜙⅓।ᩢ太阳㉗โ㏫而使气⍕升
高,所以这层上部热下部ۣ,大气⽟
,不易形成对流,以水平运动为主。
由于ᱮ质、水↩ॗ䛻极ᄽ,平流层܌ͺ
⇍有ν䰔现象,大气平⽟,天气ᮠ᱃,
ݕ于高⾦上㵸。
䊶ᣑ近大气层的上部,气ࢷᅝ䊶
Ѻ。䮻着气球⾫过平流层ऽ上上,气ࢷ
䊶来䊶Ѻ,气球ц㛔㗬直㜟✲◤。
倄ᅮ๓⅀
从平流层䶢到 L N高度间的大气
层是高层大气。高层大气的ჲ度℀较ᄻ,
最โ部与星䭱⾦间的ჲ度ᣑ近。在 LN嗡
LN高度㠯ఠ内的大气,ఌः㉗โ㏫和宇
宙ᄰ㏫的作用,大气中⅓和⅚的分子㷗分解
为⻧子,大气ะ于电⻧⟢态,गֆ电⻧层。
电⻧层能够反ᄰᬌ㏫电∎,这ᅝ是为Ϭʹ
们能够ᩢक़到远方电ज广᧙的㑄ᩱ(图--)。
图2-1-2 无㏫⩡∎的ь᧙图
思考.练习
思考.练习
1. 依据温度ಮ直变化规律的不同,大气主要分为哪几层,各有什么特性?
2. 䰔、雪、雷电等天气现象发生在哪层?飞机适合在哪层飞行?
3. 高层大气对人类活动的影响是什么?
图2-1-1 ๓⅀的ಮⰠ分ᅮ示意图
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๔
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大气中发生的一ܳ现象和过程,䘩和太阳有关。太阳是一个ጔ大而◩
热的气体球,Ⴏ⎼⎼不地以电ⷭ∎的形式ऽโᩪᄰ能䛻,⼜为太阳䒼ᄰ。
太阳䒼ᄰ的主要∎䪫㠯ఠ是®N嗡®N。ڢ中®N嗡®N之间的部
分是由㏎、ᾅ、台、㐫、䱾、㨉、㉗等䷈㞞组成的छ见光部分,Ⴏࢌ据了太
阳䒼ᄰᕧ能䛻的一ࡶ。ڢ中㏎光和ᾅ光∎䪫最䪫,℀㏎光∎䪫䔄䪫(大于
®N)的部分⼜为㏎โ㏫,㖵眼ᬌ法ⰷ见。丼亲中用于ԉ持下物ᕾ⍕的热
▛ᅝц䛶ᩪ㏎โ㏫。℀㨉光和㉗光∎䪫ᰠⴙ
(ᄻ于®N)的部分⼜为㉗โ㏫。如ः㉗โ
㏫䒼ᄰ过ๆ不仅छ能ᢋѐ眼ⲇ,䔄цᄨ致⯚㗐
⭸。ᄽ䛻的㉗โ㏫छ用于ᱬ㣸。
太阳䒼ᄰ⾫过大气时,经ࢲ了大气的।
ᩢ、反ᄰ和ᄰ作用,到䓪地面的太阳䒼ᄰ
㷗ݶᑝ了。大气对太阳䒼ᄰ的ݶᑝ作用(图
--),使大气ڣ有了能䛻。大气对太阳䒼
ᄰ的।ᩢڣ有䔵᠕性:对流层大气中的水↩和
二⅓化等,主要।ᩢ∎䪫较䪫的㏎โ㏫;平
流层大气中的㜙⅓,।ᩢ∎䪫较ⴙ的㉗โ㏫。大气对छ见光部分।ᩢᒴᄽ,
ఌ此,大部分छ见光छ以䔻过大气ᄰ到地表。大气中的ν层和较大的ᅄ೯छ
以反ᄰछ见光,将ڢ反ᄰఊ宇宙⾦间。ν层ᅝ䪈子一ᵣ,反ᄰ作用ᅐ为᭪
㦃,ν层䊶ࣆ,ν䛻䊶ๆ,反ᄰ作用䊶ᑦ。ႏ天⾦ๆν时,⮩天的气⍕不
ц太高,ᅝ是这个䕿理。大气中的ᓚᄻᅄ೯和气体分子ڣ有ᄰ作用,ᮠ᱃
ιȠ☚߈⣜≮হⰈ㵹䷻
日的ᬖᮕ,۶䷻习习,䒙Ⱪअ成▻☚的ₐࡵ。䮼Ɑ๗䭠的ࡴ倅,
⍖度在不上ࡴ。๔⅁是如何ऄ☚ࡴ⍖的?☚量ࣵ是如何э䔿的?๔⅁
䓽动是否有㻱ᒸ?ڕ球性的๔⅁䓽动对水☚的Ꭰ㶎䊤到什么҉⩕?我ప
是ڥಸ的႐䷻⅁Ն,႐䷻的≨动对⅁Նϔ生了怎样的ᒞ৺?
๔⅁㘪䛼Გ⎽
।ᩢ
反ᄰ
ᄰ
图2-2-1 ๓⅀对๖䭟䒼ᄰ的ݶᑝ҈⩔
22
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̷
⮱
๔
⅁
䒼ᄰ、ьᄨ和对流ڝ同作用来ߌ热对流层。
䒼ᄰ是能䛻通过电ⷭ∎形式直ᣑь䔾的方式。自然界中的物体,䘩是以电
ⷭ∎形式时ݧ不ֈ地ऽโь䔭能䛻。太阳䒼ᄰ的能䛻䯲中在छ见光部分,人们
ា太阳䒼ᄰ⼜为ⴙ∎䒼ᄰ。㮩然们ⰷ不到这䒼ᄰ,ࢠ能以热䛻的形式感㻵
到Ⴏ的ႄ在。ۘ天,人在太阳光下感到ᯂ∷∷的,ᅝ是这个䕿理。
地表通过䒼ᄰ和ьᄨ的方式ា热䛻ь䔾给近地面的⾦气。地表䒼ᄰ的能䛻
䯲中在∎䪫较䪫的㏎โ㏫部分,⼜为㏎โ䒼ᄰ或䪫∎䒼ᄰ。
由于⾦气ᄨ热性差,ख有近地面的⾦气能通过ьᄨ来得到热䛻。一㝘近地
面的⾦气⍕度ᕧ℀高ะ的⾦气⍕度高。
对流层中热䛻的主要ь䔾方式是对流。ᑿ近地面大气㷗ߌ热时,分子运动
䕋度ߌᔗ,相ξܧ的分子之间䌉⻧ߌ大,⾦气⼬㪰ऄ䒧,ᯂ⾦气上升,较重
的ۣ⾦气݅下↵,形成对流循⣛,热䛻在这个过程中得到ь䔾。
大气।ᩢ地面䒼ᄰ后්⍕的同时,ऽโ䒼ᄰ热䛻。大气䒼ᄰ是䪫∎䒼
ᄰ,大部分ᄰऽ地面,方ऽ与地面䒼ᄰ相反,这ᵣ,使地面ᩪ出的热䛻㐉大部
分ԉႄ在大气中。
的天⾦ॴ现㩆㨉㞞,ᅝ是∎䪫较ⴙ的㨉㉗光㷗ᄰ的结果。
大气从太阳䗏里直ᣑ得到的能䛻खࢌ到䓪地球大气上界的太阳䒼ᄰ的㏒
,大气的直ᣑ热⎼Ꭲ不是太阳,而是地面。⾫过大气的一部分太阳䒼ᄰ
到䓪地表,地表।ᩢ太阳䒼ᄰ්⍕的同
时,以㏎โ䒼ᄰ的方式ऽโ䒼ᄰ能䛻。
地面䒼ᄰ经过大气时,܌ͺ全部(㏒
嗡)㷗大气中的水↩和二⅓化等।
ᩢ,使大气්⍕,ख有极ᄽ部分ᄰऽ宇
宙⾦间。所以,地面是大气的主要直ᣑ热
⎼。大气对地面ڣ有⍕ა一ᵣ的ԉ⍕作
用,这个通过气体ԉႄ大气热䛻的过程ग
ֆ“⍕აᩴᏀ”(图--)。
大气对太阳䒼ᄰ的ݶᑝ作用,䭹Ѻ了⮩天的气⍕;大气的ԉ⍕作用݅ᑑ㶑
了地面䒼ᄰᢋ的热䛻,使่间气⍕不㜟于太Ѻ。这两作用㑕ᄻ了一天之中
气⍕的ऄ化,为生物的生䪫和人类≧动提供了适的⍕度Т。
๔⅁ᅯ⮱☚䛼э䔿
图2-2-2 ๓⅀的Ą⍕აᩴ应ą
23
ౝ
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̷
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๔
⅁
热力⣛流是大气运动最简ࢁ的形式。
如图--所示,地面ः热ࠬ时,⇍有⾦气
的上升和下䭹运动。如果ः热不,цᔺᵣ喢
ճ设"地ः热ๆ,近地面⾦气ц㛔㗬上升,ჲ度
ۻᄻ;#地ः热相对ᄽ,⍕度较Ѻ,⾦气ఌۣࢠ下
↵,ჲ度相对较大。在高⾦ࣴ是ᔺᵣ的喢"地上
⾦由于上升气流㖆⼛,⾦气ჲ度්大,在这一水
平面上,"地的气ࢷ相℀ঔఠ地区高,形成高ࢷ;
#地上⾦⾦气由于ᩢ㑕下↵,⾦气ჲ度ۻᄻ,在这一水平面上#地形成Ѻࢷ。这
ᵣ,高⾦⾦气从气ࢷ高的"地ऽ气ࢷѺ的#地流动。近地面⾦气如何流动喢由
于"地高⾦⾦气⼧䊜,ᄨ致在近地面这一水平面上,"地气ࢷ℀ঔఠ地区相对䭹
Ѻ,形成Ѻࢷ;#地高⾦由于有大䛻⾦气⼧来,#地近地面气ࢷ相℀ঔఠ地区升
高,形成高ࢷ。ఌ此,近地面⾦气从#地流ऽ"地,㶑充"地上升的⾦气。这
由于地面ۣ热不而形成的⾦气⣛流,⼜为热力⣛流。⾦气由高ࢷऽѺࢷ作水
平运动,形成了风。
由于太阳䒼ᄰ对地球上各㏘度ߌ热的不ࠬ,造成高Ѻ㏘度间热䛻的差ᐮ
(图--)。全球性有㻰ᒷ的大气运动,⼜为大气⣛流。大气⣛流ា热䛻从
一个地区䒿䔭到ऒ一个地区,使高、Ѻ㏘度之间,海䭲之间的热䛻得到ϐᢎ,
通过热䛻䒿䔭ӯ进了地球上的热䛻平㶍。
☚߈⣜≮̻☚䛼Ꭰ㶎
图2-2-4 ๖䭟䒼ᄰ面的̹ࠬ分ጯ
图2-2-3 ๓⅀☙߇⣛≭ᒎ成示意图
高ࢷ
高ࢷ
Ѻࢷ
Ѻࢷ
24
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๔
⅁
海∷和䭲地ᅝຩ℀水和⇅子,海䭲间的热力性质差ᐮᬺ᭪。⮩天䭲地℀海
∷升⍕ᔗ,ᮆ上䭲地℀海∷䭹⍕ᔗ。
观察.思考
观察.思考
⅁ࢸ̻䷻
读图思㔯:白天,在近地面相同高度的地方,⊣∷和䭲地上空的
气ࢷ有何不同?
在地面上空一定
高度的地方,哪
里气ࢷ高,哪里
气ࢷѺ?夜ᮆ情
况有什么不同?
在近地面,
白天,较冷空气从⊣∷向䭲地॥䔭,形成⊣䷺(图2-2-5);夜ᮆ,
空气从䭲地向⊣∷流动,形成䭲䷺(图2-2-6)。
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
႐䷻̻ڕ⤰䷻ፓ
Ⅱহ⇆ၽ䄮॥☚䕌Ꮣᔘ喤
材料与用具:两支温度计、一只100⨒的白◩灯、两只烧Მ、水、⇅子。
步骤:
1. 在两个烧Მ中分别装满300 mL的水和⇅子,并排放㒚。
2. 把两支温度计分别入水和⇅子中约0.5 Dm深处。
3. 把灯放在䌉水和⇅子上方约20 Dm处。
4. 测量并䃜录室温下水和⇅子的温度。
5. 打开白◩灯,照射5分䧋、10分䧋、15分䧋后,测量并䃜录水和
⇅子的温度。
6. 关ᢵ白◩灯,测量并䃜录5分䧋、10分䧋、15分䧋后水和⇅子的
温度。
讨论:分析你所得到的数据,发现了什么现象?水和⇅子谁吸热
速度快?谁放热速度快?
图2-2-5 ⮩๕的⊣䭲䬠๓⅀⣛≭
图2-2-6 ่ᮆ的⊣䭲䬠๓⅀⣛≭
25
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ߕ⩨̭⩨
在天,⊣∷和䭲地上空
哪里气温高?哪里气ࢷ高?䷺
会怎样॥?如果是䮲ۘ,⊣䭲
上空的气温、气ࢷ和䷺将会怎
样?在图2-2-7中试画出ۘ
两ႏ不同的䷺向。
图2-2喐7
(C)
(B)
海∷
(月)
䭲地
海∷
(月)
䭲地
类Ѩ于海风和䭲风,在ᰠ大的区域内,例如͈φ和ࢃφ地区,ႏ,䭲地
℀海∷升⍕ᔗ,ᑦ大的海风⽟地从海∷॥ऽ䭲地(图--);而到ۘႏ,
䭲地ۣࢠ得ᰠᔗ一χ,䭲风ᅝ不地由䭲地॥ऽ海∷(图--)。
图2-2-9 ͈φ和ࢃφۘႏႏ䷺示意图
图2-2-8 ͈φ和ࢃφႏႏ䷺示意图
这大面⼛㠯ఠ内䮻ႏ㞮ऄ化而改ऄ风ऽ的风गֆႏ风。国͈部地区
地ะ͈φႏ风区,ۘႏⰇ㵸㺫ࡃ风,ႏⰇ㵸͈ࢃ风,是ڤಷ的ႏ风气Յ区。
ۘႏ风ᑦ◴时,цፒ来ჾ⒚等▪ჟ性天气,给ۈ͆生ϓ和人类≧动ፒ来ጔ大ᒝ
৹;ႏ风Ⰷ㵸时,䰔热同期,对水⽧等作物的生䪫䲊፤有ݕ,Ѳ如果ႏ风
不⽟,цፒ来ᬝ⋉▪ჟ。
从全球㠯ఠ来ⰷ,大气在ः热ๆ的䊐䕿和ः热ᄽ的极地之间的运动,⼜作
全球风。由于太阳䒼ᄰ在地表的分ጯ不和地球自䒘的ᒝ৹,全球形成了ԍ风
ፒ、Ⰷ㵸㺫风ፒ(ग中㏘㺫风ፒ)和极地͈风ፒ等ࢃࡃ对⼜的六个风ፒ(图
--)。
26
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๔
⅁
拓展视野
拓展视野
Ԏ䷻
信䷺(trade Xind),即Ѻ层大气内从ޛ热带॥向䊐道Ꭻ大区ഋ的䷺
带,ࡃࡶ球为͈ࡃ䷺,ࢃࡶ球为͈ࢃ䷺,䷺带位㒚随ႏ㞮转ᢎ而ࢃࡃ移
动。这种䷺的方向很少改变,它们年年如此,⽟定出现,很䃞信用,所
以人们给它起了个好क़的名字——信䷺。古代国际间以ጲ㝥⊣运经ੲ,
多借助于͈ࡃ信䷺而进入䉤易ᬦႏ,所以也有人称信䷺为䉤易䷺。
思考.练习
思考.练习
1. 地表的冷热不均是如何形成䷺的?
2. 19世纪早期,美国与英国的䉤易ᒬ来䶽㍭,通过⊣上运䒿木
ᱼ、☋草、㏦㏳品等。向͈的㝖程约㕃时3周,而向西的㝖程需要花䉥
将近两倍的时间。你能用盛行䷺解释这一现象吗?
̶ȠԊ៑๔⅁ᅯ
如⇎有๔⅁,地球就͏ᢶ了ࣇࣇ的“᷶㷘”。⇎有“᷶㷘”的Ԋ
៑,地球ᄳч怎样?䓾年这层“᷶㷘”ࣾ生Ɑ怎样的अ化?还能Ԋ៑我们吗?
图2-2-10 ڔ⤯๓⅀⣛≭、⅀ࢷፒ和䷺ፒ示意图
27
ౝ
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๔
⅁
๔⅁⮱䛺㺮ᕔ
๔⅁⮱अࡃ
人们改ऄ地面⟢ۡ,цᑁ起近地面大气中热䛻和水↩的ऄ化。例如,人造
᳃,छ以使风䕋ۻᄻ、气⍕䭹Ѻ、⎫度ߌ大;ᬝ地区造᳃छ以䭞风ద⇅,⇫海
地区造᳃छ以䭞₎海风ӡ㷙。相反,␑мḚ᳃цᄨ致⇅ᯠⰇ㵸,水ᬝ▪ჟ්ๆ。
人类≧动排ᩪ大䛻有ჟ物质,使大气ߌ重。例如,大䛻排ᩪ⅋⅛◯类
物质ᄨ致的㜙⅓层ⵠ౻;大䛻排ᩪ䚤性气体造成的䚤䰔࢝ჟ;与大䛻⛯☓化石
⛯᫅相关的全球ऄᯂ等䬚题,䘩ݧ不容㐿地ᥲ在了人类面前。这χ内容们将
在后面的学习中㐓㐙展开探䃔。
思考.练习
思考.练习
1. 大气对生物的重要性表现在哪些方面?如果没有大气,地球可
能会变成什么样子?
2. 人类活动如何影响大气的温度?
们已经知䕿,大气为地球上的生物生ႄ提供了Т。仂ٴ,大气提供给
生物生ႄᓱ需的⅓气、⅚气等气体;ڢ次,大气对太阳䒼ᄰ的ݶᑝ作用和对地
面的ԉ⍕作用,使地球“体⍕”不㜟于ऄ化太ᑦ◴,得以ԉ持使水以⋞态形态
ႄ在的⍕度,从而ᰠߌ适生物的生ႄ;第三,大气䔄ۻᄽ了生物䖙ः太阳的
有ჟ䒼ᄰ。ऒโ,大气ۻ㐿或䭧ᡍ了宇宙⾦间的流星体对地球表面的ܧ;第
四,大气䭹水使得地球上的水循⣛不₎,水䉰⎼得以再生,而水是一ܳ生物得
以生ႄ的物质基础。
大气对于人类≧动来䄠,ᰠ是关系ჲܳ。ۈ͆生ϓ需要㔯㭽⍕度、水分
Т;有的ࢮ䔵址需要㔯㭽风ऽఌ素,上ᱦ౦的ᐦ设不ᐦ在ๆ䰪区,⫃养
䮎最ຩ设在光照充足的㗸风地区。这χ䘩依䊂于人们对大气运动㻰ᒷ的ាᤍ。
自然界中的大气是由࣋大气经ࢲ一系ู݃ᱮऄ化形成的。到了现在,
䮻着自然Т的ऄ化及人类≧动的ᒝ৹,大气Ϲ然在发生ऄ化。ڢ中人类≧动
对大气ऄ化的ᒝ৹ᰠߌᬺ᭪。
28
我们对于人类䊃以生ႅ的水হ⾧⅁已经有了䃥多䃑䃳হ
了㼐,你∕意到⋟ᔮ的水হ⅁ᔮ的⾧⅁有一个ڞ有属性吗?
那就是Ⴐ们⇎有ధ定的ᒏ⟣,能够流动,ₑ我们ិႰ们घ
և流Ҁ。这种流动性可以ϔ生力量,在⊤上ࢤ䊤ᗷ⋈侴⊗,
在䭳地上䕍成ᴾԿᅸի。Ռߖ这些力量,万ॕጕ䒛能⊛在⊤
面上΅䷻ⵡ⊗,䨣厝能在㨊๖ᆂ㓲㔞㔁,㔹́这些力量还能
ͧ我们ӈ⌲∮能⎽。
す̶」
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29
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ᒵ多人都有䓴这种Ҁ侹:在侙䌜或㔲᧺౧上可以֒ₒ下ກ,ѳ在䰗
地或⇆␖上就अᓄₒᆒ㐡㞝,这是ͧ什么এ?ఋめ这个问题要从ࢸ力হ
ࢸᑧ说䊤。
用ᢸង起重物,Ҍ能够感ः到Ⴏ对Ҍ的ᢸϓ生的ऽ下的力的作用(图
3-1-1);々在地面上的人,ц对地面ߌ一个ऽ下的力(图3-1-2)。这
ಮ直作用于物体表面的力गֆࢷ力。
图3-1-1 䛹物对ᢸߌࢷ߇
图3-1-2 Ϧ对面ߌࢷ߇
用៳指使ߞ按ࢷ书面,ⰷ不出书面有Ϭʹऄ化,如果用同ᵣ的力䛻按一᳆
图䦵,ᅝцᒴ䒧Ც地在书面上䧧出一个ᄻ≊。Ҍ能䄠出ࢷ力作用ᩴ果不同的࣋
ఌृ喢
ࢷ力的作用ᩴ果छ以用ࢷᑦ来描述。ࢷᑦ(pressure)等于作用于物体ࢁ
ѹ面⼛上的ࢷ力,用ژ式表示为:
ࢷᑦ
力
ः力面⼛
如果用F表示力,用S表示ः力面⼛,用P表示ࢷᑦ,݅
P= F
S
ࢷᑦ的国䭱ࢁѹ是ፁࢍ(Pa)。
如果作用力相同,ः力面⼛ᄻ时ࢷᑦ大,ः力面⼛大时ࢷᑦᄻ。们ᬑ፤
所用的图䦵ᅝ是通过ۻᄻ力的作用面⼛来්大ࢷᑦ的。
30
≮
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➖
䉕
思考.练习
思考.练习
䲏ᤡ
在寒冷的ۘႏ,很多小朋友都ૈ⁎在冰ۧ的
河面或⎂面上进行冰上运动(图3-1-3)。∔意
一定要在冰层䓪到Ⴕ全ࣆ度时才能上去活动,而
且要क़从管理人员的ᠳᡑ。如果⻭自到无人管理
的冰面上⣕㔹,就可能会出现࢝䮕。如果有人不
ᙺ落入冰⿋里,ᤠ人员在ᤠ时,可以䛳取
哪些ᣖ䭞₎自己ᢵ入水中?为什么?
图3-1-3 ̶ۜ䓼ߔ
1. 观察一下家里的㤈刀,想想为什么㤈刀用过一段时间就要在磨
刀石上磨几下?
2. 以下几种情况中,哪些是්大ࢷ强的?哪些是减小ࢷ强的?说
说其中的道理。
㑉㶏服时戴䶢䦴、用锤子钉钉子、්加书包㗸带的ჩ度、铁轨䨦
设在᳁木上。
3. 找一把ࢣᅦ,量一量自己身体有关部位的ᅦᄤ,ќ算一下,你
站立时对地面产生的ࢷ强是俯时对地面产生ࢷ强的多少倍。
4. 和同学讨论一下,怎样才能在ࣆࣆ的积雪上或⇅里行䊜得自
如一些?
5. 在侘䌛边观察一下,看看小䒫䒒和大䉓䒒的䒒䒚大小及数量有
什么不同?解释其中的原因。
ιȠⅡ⮱ࢸᑧ
๖下ᴁᑞ㣘䓴于水,ѳᴁᑞ的水ࢡ㪡क़Ɑጕ๔的力量হ能量。水能ច
䊤万ॕጕ䒛,也能䶤ݨ䬡⃮۟ಊ,这种力量হ水的ࢸᑧ是分不ᐭ的。
交流.研讨
交流.研讨
31
≮
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⮱
➖
䉕
活动.探究
活动.探究
Ⅱ䛹ᰶࢸᑧ
材料与用具:一只塑料保凈袋、一只长的〥
子、一只大烧Მ、清水。
步骤:将保凈袋ᦽ开,让袋中进入少量空气,
之后用〥子紧袋ए。把密闭的保凈袋逐渐ࢷ入
水中,观察水面之下和水面之上保凈袋的变化。
讨论:你观察到了什么现象,出现这种现象的
原因是什么?
ᙌऄⅡ中ႅౕࢸᑧ
图3-2-1 水ᡐ䋽β⾦⅀
Ⅱ中ࢸᑧ⮱➦◦
观察.思考
观察.思考
Ⅱ⮱ࢸᑧ̻⌞Ꮣ⮱ڠ㈨
有一个ӓ面开有几个ႀ≊的长的圆ᴝ形筒,
先把ᾍ㘢㛈㇄在ႀ≊上,然后向筒内ᒼᒼ加入自
来水。观察处于水的不同深度处的ᾍ㘢㛈的ܤ出
情况,可以发现,深度越大,ႀ≊处的ᾍ㘢㛈向
外ܤ出得越明显(图3-2-2)。
分析与讨论:出现上述现象的原因是什么?
水的深度්加时,ࢷ强්大还是减小?
图3-2-2 水的ࢷᑦ
䮻⌝Ꮢ්ߌ㔸්๓
水的ࢷᑦ大ᄻ与⌝度有关,水䊶⌝,ࢷᑦ䊶
大。而且科学ⵀ究已经䃭ᬺ,在相同⌝度上,水ऽ
各个方ऽ的ࢷᑦ相同。
水中的ࢷᑦ是ᔺᵣϓ生的喢为Ϭʹࣴц䮻着⌝
度的්ߌ而්大喢们在图--中水面之下⌝
度为h的地方ֆ一个ճᘟ平面,平面之上的水ц对
图3-2-3 水͙ࢷᑦ᭛ຮҁϓ生的
通过观察们ц发现水面之下的ԉ凈㶷逐渐⭖了(图--),⾦气㷗水
ᡐࢷ到水面上方的ԉ凈㶷里,这䄠ᬺ水中ႄ在ࢷᑦ。
32
≮
ߕ
⮱
➖
䉕
活动.探究
活动.探究
平面ߌࢷ力,ఌ此ᅝцϓ生ࢷᑦ。如果ា⌝度්ߌ到hะ,平面之上的水的
重力්ߌ,对平面的ࢷ力්大,ఌ此ࢷᑦᅝ䮻之්大了。
对于ڢ他⋞体,ڢ内部的ࢷᑦ是䮻着⌝度的්ߌ而්大。䗏ʹ不同的⋞
体在相同⌝度ะ的ࢷᑦ一ᵣृ喢
⋟Ҁࢸᑧহ⋟ҀჳᏓ⮱ڠ㈨
材料与用具:两根长玻璃管、ᾍ㘢㛈、自来水、酒精。
步骤:把两根长玻璃管的一〛用ᾍ㘢㛈ᄭѻ,㐿㐿地向两根管内
分别加入相同体积的自来水和酒精,然后。直玻璃管,观察两根玻璃
管Ꮑ部ᾍ⯚㛈的ܤ出程度。可以看到ȞȞȞȞȞ。
通过这个≧动,䄠ᬺ⋞体内部的ࢷᑦ和Ⴏ的ჲ度有关。在⌝度相同的情ۡ
下,⋞体ჲ度䊶大,ڢ内部ࢷᑦ䊶大。
ា一ख气球╸␍水之后将ए㉓,ᡐࢷ气球的一〛,气球的ڢ他部ѹᅝ
ц㛔㗬ऄ形。如果在ᡐࢷ过程中ាᩪ在气球的ڢ他部ѹ,能ᬺ᭪感㻵到力的
作用。ऒ将气球充␍气体之后㉓ए,重ู上述过程,цⰷ到类Ѩ的现象。
世㏖初,法国学家ፁࢍ通过对这χ现象进㵸观察ᕧ结,得出了ፁࢍ
ᒷ:ߌ在ჲ䬙流体上的ࢷᑦ,能够按照ڢ࣋来的大
ᄻऽ各个方ऽь䔾。
生≧中的ᒴๆ地方䘩体现了ፁࢍᒷ的Ꮐ
用,℀如ᡐ➅㚻、用∔ᄰஔᣔ㢛水等。⋞ࢷᱦᰠ是
运用ፁࢍᒷ,实现了力的ᩪ大。如图--所
示,两个ξ相䔊通的、ὖ面⼛大ᄻ不同的⋞体
㑤,里面充␍⋞体,⋞面上有≧ඊ,在ᄻ≧ඊ上ߌࢷ力,⋞体цា同ᵣ大ᄻ
的ࢷᑦь给大≧ඊ。大≧ඊ的面⼛大,得到的ᣔ力ᅝ
大(F=PS)。这ᵣ,在ᄻ≧ඊ上ߌ的较ᄻ的ࢷ力छ
以㷗大≧ඊ“ᩪ大”。
⋞ࢷᱦ的Ꮐ用䲊፤广∇,从↩䒒⋞ࢷь动ݥ䒒
(图--),到⋞ࢷ千䶢,䔄有起重ᱦ的श㛮、
̳॔远∷䒚的⋞ࢷ᧹㝡㷱㒚,܍是需要ᩪ大作用力的
地方,大ๆ有⋞ࢷᱦ的䏗ᒝ。
ჳ䬚≮Ҁ㘪์э䔿ࢸᑧ
图3-2-4 ⋞ࢷ机原⤲图
图3-2-5 ↩䒒⋞ࢷьߔݥ䒒
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ߕ
⮱
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䉕
思考.练习
思考.练习
拓展视野
拓展视野
Ⅱࢸᱧ
由于水能ь䔾很大的ࢷ强,在工͆生产中人
们设计了一种利用水ࢷ来加工大型金属工件或塑
料ݢ品的设ำ——水ࢷ机。
水ࢷ机的ф点是在一定的时间内能保持恒定
的ࢷ力、声小、小、工作条件好,缺点是
冲击力小。因此,它主要为重型机ᷜݢ造͆、㝖
空工͆、䨱▵ݢ造͆、塑料及有色金属加工͆等
加工大型的、形状复杂的、精度要Ⅾ高的部件。
1962年我国ݢ造出了自己的万॔水ࢷ机(图3-2-6)。
图3-2-6 水ࢷ机
1. 如图3-2-7所示,小立方体ᗘ浮在水里,A、B
是两个相对的ӓ面,C、D分别是上下Ꮑ面,比较一下
各个面所受ࢷ力的大小,并说明原因。
2. 如图3-2-8所示,A、B两个容器的高度和Ꮑ面
积相同,里面都盛满了水,试䬚两个容器Ꮑ面所受的水
的ࢷ力是否相等?为什么?
3. 你在Ꭸ儿ఙ时画过小冨़∍∍的图画吗?图3-2-9中是一፱Ꭸ
儿ఙ小朋友的作品,你从物理角度看看,画中有没有不符合物理规律
的地方?
4 . 水ಉ通常
是上⾰下ჩ的,想
想这是为什么?
5 . 不同⒈水
㝳下⒈时,都不能
䊱过它的最大下⒈
深度,这是为什
么?你所知道的⒈
水㝳最大下⒈深度是多少?请上网查阅相关资料。
图3-2-7
图3-2-9
图3-2-8
A
B
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活动.探究
活动.探究
ᙌऄ๔⅁ࢸᑧ⮱ႅౕ
䯪Б៵ߔ的∔ᄰஔ
材料与用具:不带䦴头的∔射器。
如图3-3-1所示,将∔射器的活ඊ推到
Ꮑ,用ጒ手食ᠳൡѻ∔射器的∔射ए,ट手㐿
慢地向外拉活ඊ,感觉到越来越ȞȞȞ(य力
轻松),放开ጒ手食ᠳ再尝试一下,感觉有
什么不同?产生两种现象的原因是什么?
̶Ƞ๔⅁ࢸᑧ
ᒀ你⩕ᢹច䊤一本Γᬣ,你能够ᙌऄ到Γ对ᢹ的ࢸ力喠ᒀ你ᒿ
ₒ䔉行ᬣ,㗖㚭上ឬ䒪的㗹࠲ч䃖你Ժᙌ重ࢸ。ᕨ之,你ч对来㜗其Ѓ
物Ҁ的ࢸ力䲋፥᩼ᙌ。
不ノ你䏘处何处,都㷘⾧⅁ఏఏ࠲围,ѳ是䕇፥ᗲۢ下,你ࢡᙌऄ不
到来㜗⾧⅁的ࢸ力。⾧⅁能不能ϔ生ࢸ力?我们怎么能侹证这一◦এ?
ᙌऄ๔⅁ࢸᑧ
图3-3-1 䯪Б៵ߔ的∔ᄰஔ
ϓ生上述两现象的࣋ఌᅝ是大气ࢷᑦ(简⼜大气ࢷ)的ႄ在。ൡѻ∔ᄰ
ஔ的∔ᄰए时,大气ࢷ力ऽ里ࢷ≧ඊ,所以䯪以៵动≧ඊ。ᩪ开指时,从≧
ඊ的两〛ߌ的ࢷ力相ξ១⊴,所以ᅝ能ᒴ䒧Ც地៵动≧ඊ了。
是Ϭʹងѻβ㏤❳喢
材料与用具:塑料矿泉水瓶、硬纸片、
质地密实的卫生纸、水、⯲子。
如图3-3-2所示,将硬纸片Ⰲ在装满水的
矿泉水瓶ए,按ѻ纸片,将瓶子Ծ过来,看到
了什么现象?将卫生纸对折两⁍,代ᰫ硬纸片
重做刚才的实验,∔意观察发现,瓶ए处卫生
图3-3-2 ᭛Ϭʹងѻβ㏤❳
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୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
ڢ实这是大气ࢷ在起作用。⨢एԾ过来以后,大气ࢷ对㏤❳ߌ的ऽ上
的ࢷ力大于⨢中的水对㏤❳ߌ的ࢷ力,所以㏤❳ᅝ㷗大气ࢷ给ងѻ了。由于
生㏤ᚎᚎ।水,所以⨢内水的ࢷ力逐渐ۻᄻ,ఌ此,在大气ࢷ的作用下,㏤
面ᅝцऽ⨢子里面ܥ䮣。
如果ា塑᫅泉水⨢的Ꮑ部一个ᄻႀ,ٴ用指ൡѻᄻႀֆ上面的实
验,ⰷ到大气ࢷងѻ㏤❳的现象之后,再ាൡႀ的指⼧开,Ҍ发现了Ϭʹ喢
Ҍц解䛶ृ喢
是Ϭʹាᄻ䄁ネᣔ̶ࣧ的喢
材料与用具:一支大试管、一支小试管、
水、⯲子。
如图3-3-3所示,将大试管内装满水,把一
支外径⪑小于大试管内径的小试管慢慢入大试
管中。手អ小试管,将大试管Ծ㒚,放开手。你
看到什么现象?
图3-3-3 ᄻ䄁ネ̶ࡳ
Ҍ知䕿是Ϭʹាᄻ䄁ネᣔ上ࣧ的ृ喢࣋来这是大气ࢷ善ᄻ䄁ネ的ঔఠ是
水,里面是⾦气,大气ࢷ对ᄻ䄁ネ的ऽ上的ࢷ力大于ᄻ䄁ネ所ः的重力与水的
ࢷ力之和,所以ᄻ䄁ネ㷗大气ࢷᣔ了上ࣧ。
大䛻的科学实验不仅䃭ᬺ了大气ࢷ的ႄ在,而且䃭ᬺ大气ࢷऽ各个方ऽ䘩
有。Ҍ䔄能用别的ߊ法䃭ᬺ大气ࢷ的ႄ在ृ喢
纸ȞȞȞ(被水⊤⋒的面积逐渐ផ大一直保持干✑),并ȞȞȞ(ܥ
进ܤ出)瓶ए。在家里给❢母⑀示一䕹,让他们也感受一下,和他们
一起讨论是什么ងѻ了纸片,瓶ए处卫生纸为什么有变化。
๔⅁ࢸᰶ็๔喤
通过实验们已经䃭ᬺ⾦气中ႄ在着大气ࢷ,छ是大气ࢷ到Ꮑ有ๆ大喢
ᙌऄ๔⅁ࢸ⮱๔ᄼ
材料与用具:两个⯚ⷃ。
如图3-3-4,将两个⯚ⷃ相对且紧䉠在一起,使ⷃ中的空气排
出。请两个同学分别拉⯚ⷃ,这两个同学ȞȞȞȞ(能不能)将⯚ⷃ
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䉕
年,意大ݕ科学家ង里៲ݕ仂ٴ用
实验的方法≷出了大气ࢷ值。图--是ង
里៲ݕ实验的示意图。
在䪫㏒N、一〛ᄭ䬙的⣧⦯ネ里╸␍
水银,将ネएൡѻ,然后Ծ在水银Ἡ中。
ᩪ开ൡネए的指时,ネ内水银面下䭹到一
程度ᅝ不再下䭹了,这时ネ内โ水银面的
高度差㏒为NN;ᑿ⣧⦯ネժ᫈时,ಮ
直高度差不ऄ。⣧⦯ネ内水银面上方是ⱋ⾦。ネโ水银面上ः到大气ࢷ力,
छ见是大气ࢷ力ᩛ持着⣧⦯ネ内NN高的水银ᴝ。ᅝ是䄠大气ࢷᑦ䌋
NN高水银ᴝϓ生的ࢷᑦ相等。
拓展视野
拓展视野
侙ᓤൎࡷ⤰侹
1654年的一天,ᓣ国侘ᓣ്ጮ的ጮℽ们看到了一件令人既惊奇又
జᗽ的事情:他们的ጮ长ຑង·格里ٷ把两个直径为30多ࣄ㆟的空心
铜ࡶ球紧䉠在一起,先用៩气机៩出球内的空气,然后用两䭋侘向相
反的方向拉这两个ࡶ球。表⑀者一ࡥ又一ࡥ地把侘分别加在球的两
边,ᡑ动䳙子,每一ࡥ侘都在ᠨ命地拉着,直到球两边的侘各්至8ࡥ
时,球才被拉开。ጮℽ们惊奇地䬚:“是什么力量把它们ࢷ合得这么
紧呢 ”“没有什么,是空气。”ጮ长这样回む。而如果把铜ࡶ球上的
䬬门拧开,空气经䬬门进入球里,用手一拉球就分开了。这个实验证
明了大气ࢷ非常大。
图3-3-5 侘ᓣ്ࡶ⤯侸
图3-3-6 ង䛸៲ݕ侸示意图
760mm
拉开。这说明大气ࢷȞȞȞȞ(很大很小)。
图3-3-4 ⩔߇៵⯚ⷃ
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拓展视野
๔⅁ࢸ᭜ᔻᵤࣾ⣝⮱
17世纪以前的哲学家们都认为自然界不存在真空,即所䄿“自然
界ࢸᖢ真空”。他们认为៩水机之所以能把水៩上来,是活ඊ上升
后,水立即填满活ඊ原来ࢌ据的空间,以䭧₎真空的形成的缘故。
在17世纪中ढ,著名意大利物理学家ѩ利⪑क़到一个奇特的事
实:一ज៩水机最多只能把水៩到10m高,无论怎样改进៩水机,
也不能把水៩得更高。他想可能是因为“自然界ࢸᖢ真空”是有限度
的,这个限度可以用水ᴝ的高度量出来。不久他ӫ去世了。他的学生
ង里៲利㐓㐙研究这个现象。
ង里៲利预想,如果用水银(水银的密度大约是水的14倍)代ᰫ
水,水银升起的高度应该是水升起高度的114。于是他设计了用水银
ᴝ检验这个预想的方ᵴ。1643年,ង里៲利与ѩ利⪑的另一个学生共
同做了这个实验,结果证明了他的预想是正确的。在ង里៲利实验
中,玻璃管内的水银ᴝ是由大气ࢷ支持着的,管内水银面的上方就是
真空,可见自然界是可以存在真空的。ង里៲利实验不但ᤙ示了大气
ࢷ的存在,而且测出了大气ࢷ的值。
通፤ា等于NN水银ᴝ高的大气ࢷगֆ标准大气ࢷ,标准大
气ࢷ等于f
1B,这大致相ᑿ于质䛻为LH的物体ࢷ在DN
的面
⼛上ϓ生的ࢷᑦ,℀大象䏦Ծ时对地面的ࢷᑦ䔄要大。
大气ࢷᑦ这ʹ大,为Ϭʹ们的⇍有感㻵喢这是ఌ为大气对
ᢸ和㗸ߌ的ࢷ力相同,Ѳ方ऽ相反,两个力相ξ១⊴了。䗏ʹ
们䏗体⇍有㷗大气ࢷ⭖,ࣴ是Ϭʹ࣋ఌ喢䯪䕿们体内有ऽโ的ࢷ
力喢⇍错,人体内ႄ在ࢷᑦ,ఌ为体内ࢷᑦ和โ界的大气ࢷ相等,
内、โࢷ力相ξ១⊴了。
≷䛻大气ࢷ的㷱㒚ग气ࢷ计。如图--所示是根据ង里៲ݕ实验
࣋理ݢ成的水银气ࢷ计,ڢ≷䛻结果准,Ѳ不易ᥦፒ,፤用于气象
々或实验ა。ݕ用䛽ᆊᑥㅓ❳ݢ成的⯾式气ࢷ计(图--)、ݕ用ࢷ
力ь感ஔݢ成的᭪气ࢷ计(图--)㷗广∇用于上㵸ஔ上或者ᝣโ
≧动中。
太阳系中有χ㵸星上ႄ在大气层,例如,䛽星表面的大气ࢷᑦ
㏒为地球表面大气ࢷᑦ的Թ,▗星表面的大气ࢷᑦ䔄不到地球表面
图3-3-7 水䨢⅀ࢷ䃍
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大气ࢷᑦ的⮪分之一。
图3-3-8 ⯾式⅀ࢷ䃍
图3-3-9 ᭪⅀ࢷ䃍
๔⅁ࢸ᭜Й⮱
在通፤情ۡ下们意识不到大气ࢷ
的ႄ在,ѲႯ一直在各各ᩛᦽ着一个
凈≧的生,是们生≧中不छ或㑦的
ፚ。图--中所描㐄的生≧现象,
䘩是大气ࢷፚ们实现的。
1. 把手分别放在㘤部和㚥部,深ন吸,细细
体会吸气和ন气时㘤㚀和㚥㚀的变化,讨论一下
大气ࢷ是如何ፚ我们实现ন吸的。
2. 如图3-3-11所示,ᗏ者䒿液时,玻璃श瓶
的瓶ए除了着一根䒿液管外,还要上一根排
气管,它的作用是让空气通过排气管的过滤网进
入瓶内,保持瓶内气ࢷ与大气ࢷ相同,药水才能
流出来。如果把玻璃瓶ᢎ成塑料袋,还要排气
管吗?为什么?
图3-3-11 䒿⋞श⨢
图3-3-10 ๓⅀ࢷ㐅И的ፚߕ
由于大气ࢷ䮻着海᠀高度的升高而䭹Ѻ,水的⇤点䮻着ࢷᑦ的䭹Ѻ而䭹
Ѻ,ఌ此在高ᆝ上如果用ᮚ通的䨱ᅝ不容易ា亙⚚熟。使用高ࢷ䨱时,䨱内的
气ࢷछ以大于โ面的大气ࢷ,水的⇤点升高,这ᵣᅝ能ា亙⚚熟。
用气ࢷ计छ以≷䛻不同高度ะ的大气ࢷ,根据大气ࢷ䮻高度ऄ化的࣋理,
छ以ݢ成≷高Ж,供⮧ᆝ❝ຩ者使用。
1
把手分别放
交流.研讨
交流.研讨
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思考.练习
思考.练习
拓展视野
拓展视野
๔⅁ࢸ⮱अࡃ
ង里៲利做了测量大气ࢷ实验的⊴息ь到法国,引起了科学家们的
Ꭻ∇兴趣。ፁ斯ࢍ推论,如果水银ᴝ是大气ࢷ支持的话,那么在⊣᠀较
高的地方,水银ᴝ应该较短。1648年,他和朋友⇫多姆山山从山脚到
山䶢设立了㠑干个观察站,每个站上都装了一个ង里៲利气ࢷ计,结果
发现从山脚到山䶢水银ᴝ高度逐步䭹Ѻ,证明ፁ斯ࢍ的推论是正确的。
1. 留意观察一下,身边还
有哪些现象反ᭌ了大气ࢷ的存
在?大气ࢷ在其中是如何发ᡑ
作用的?
2. 如图3-3-12所示,是
一种常见的活ඊ式៩水机的工
作原理图,其中䬬门a、C都是
只能向上开ज़的单向䬬门。使
用前需向圆筒内╸∔一些水,
以保证䬬门的密ᄭ性。当向下ࢷ手ᳰ提起活ඊ时,䬬门ȞȞȞ关闭,
大气ࢷ䔗使水推开䬬门ȞȞȞ进入圆筒;提起手ᳰࢷ下活ඊ时,䬬门
ȞȞȞ关闭,水不能ᒬ下流就推开䬬门ȞȞȞ进到ȞȞȞ;再向下ࢷ
手ᳰ提起活ඊ,活ඊ上面的水使䬬门ȞȞȞ关闭,水被活ඊ提起,从
出水管流出来,同时大气ࢷ又䔗使水推开䬬门ȞȞȞ进入ȞȞȞ。
3. 宇㝖员在太空中,为什么要穿上充有空气的宇㝖服?
图3-3-12 ៩水机
a
a
a
b
b
b
ऽ下ࢷᳰ
提起ᳰ
再ऽ下ࢷᳰ
ఈȠ下ᱧ᭜ᔻᵤ下̷๖⮱喤
ޗᑂ㏬,䲆的⅓⅁球就能够下ा倅⾧,㔹䲆在䋾道上的下ᱧ
ࢡ不能㜗动ࡴ⾧。ͧ下ᱧ䌌⅁球ࡴ⾧的原⤳不一样,Ⴐ是䲍⾧⅁流动
ϔ生的ࡴ力下ा๖⾧的。
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䉕
㣝➥ٰᑋ发ᬺ了上ᱦ。与卋相℀,上ᱦ是
用ద的ᱦ㔨代ᰫ了卋类的≧动㓱㚬。ద的
ᱦ㔨为Ϭʹцϓ生升力喢
上ᱦ上㵸时,ᱦ㔨上下⾦气流动的䕋度不
同,ᱦ㔨下面的⾦气℀上面的⾦气流䕋ᄻ,ࢷ
ᑦ大,ϓ生了ऽ上的升力。如图--。
观察.思考
观察.思考
≮䕌̻ࢸᑧ⮱ڠ㈨
॥̹ᐬ的㏤
材料与用具:薄纸两张。
用两只手各ᠫ一张薄纸的上〛,使两张薄纸行,䌉离约
5 Dm~7 Dm。先向两张薄纸中间㐿㐿地॥气,两张纸ȞȞȞȞȞȞ。
说明:这个实验也可用两只ᗘᠮ的气球代ᰫ薄纸。向两只气球中间
॥气,两只气球不但没被॥开,反而互相靠近。
☇♜ऽਖ䓥Ծ喢
材料与用具:蜡烛、᫃、火柴。
取一支点燃的蜡烛,放在᫃前,如图
3-4-1,向᫃里॥气,烛♜Ծ向ȞȞȞ 。
॥⅀吸物
如图3-4-2所示,将᫃ए᱉下,用手将;
Ϳ球按在᫃ए,放手,;Ϳ球就会ȞȞȞ;
㠑从᫃管ए向里॥气,之后再放手,;Ϳ球
就会ȞȞȞȞ。
≮Ҁ≮䕌̻ࢸᑧ⮱ڠ㈨
图3-4-1 ☇♜Ծऽ
图3-4-2 ॥̹ᢵ的;Ϳ⤯
下ᱧᱧ㔩⮱ࡴ߈
图3-4-3 机㔨ࡳ߇ϓ生示意图
以上现象中,䘩发生了⾦气的流动,物体䘩ऽ⾦气流䕋高的区域运动或者
是ջ⼧,这䄠ᬺ⾦气中的ࢷᑦ与⾦气流䕋有关,⾦气流䕋䊶大,ࢷᑦ䊶ᄻ,这
个㻰ᒷगћߖݕᒷ。对于水和ڢ他流体,ћߖݕᒷ䘩适用。上ᱦ能够上ऽ
㨉天,是ݕ用了ћߖݕᒷ。
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䉕
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
思考.练习
思考.练习
1. 地铁站或者火䒒站的站ज上都画有黄色Ⴕ全线,΄Յ䒒时要
站在黄色Ⴕ全线以内,你知道这与空气流动有什么关系吗?
2. ䷿䷺来㷙时常常会ᢵ房䶢,想一想这是为什么?
᱔❳、气和䒚㝥之所以能在水面不下↵,是ఌ为ः到了水的⊚力。䗏
ʹ↵在水Ꮑ的石ಃ是॒ः到水的⊚力喢
ρȠ⊛߈
㝗⾧㝝Ꭰ⽠地⊛在⊤面,㠒一Ꮤ⼨动的ᇈᆬ。Ꮃڥ≨动上ᩫ下
的ρ彩⅓⅁球,ឬ䒪Ɑ人们的㒻ສᙬ᱈হ䕽ᘠ下ा㨊๖。这些都是䲍流
Ҁϔ生的ा上的力实现的,我们ិ流Ҁ对处于其中的物Ҁ所ߍ的ा上
的力घև⊛力。
Ⅱ⮱⊛߈
图3-5-1 㝖⾦㝜
图3-5-2 ᩪ上⅒⅀⤯
⊥ڒⅡ中⮱➖ҀΌऄݝ⊛߈
材料与用具:一些石子、一只塑料袋、一⯲水。
步骤:将这些石子放入塑料袋中,用手提起塑
料袋试一试轻重;再把塑料袋放入水中(水要多一
些),会发现它↵入水Ꮑ。在水中提着塑料袋再试
一试,如图3-5-3,体验到袋子ȞȞȞ(变轻没变
轻),这说明它们ȞȞȞ(受到没受到)浮力。
图3-5-3 体侸⊚߇
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⮱
➖
䉕
这个结论是在ๆ年前由ጸ㙶学者䭫基㆟得发现
的,人们ាႯगֆ“䭫基㆟得ᒷ”。用F⊚表示⊤⇍在⋞
体中的物体ः到的⊚力,用G排表示Ⴏ所排开的䗏部分⋞体
所ः的重力,݅F⊚G排。䮻着课程的⌝ڑ,们将进一步
学习这个ژ式的ڣ体Ꮐ用。
ᬎ然物体在水中䘩цः到⊚力,Ѳ是为Ϭʹ有χ物体
能⊚在水面,而有χ物体ᅝц↵ڑ水Ꮑ喢䧎Ძ在水中ц下
↵,为Ϭʹ用䧎Ძ造的㝥ࢠ能⊚在水面上,㷱上䉓物不ц下↵喢Ҍ能䃕本来
ц↵ڑ水Ꮑ的物体⊚在水面上ृ喢
活动.探究
活动.探究
通过体验,们छ以知䕿⊤ڑ水中的物体цः到⊚力。物体在水中ः到
的⊚力的大ᄻ和ਖχఌ素有关喢
≸䛼➖Ҁऄݝ⮱⊛߈
按照图3-5-4所示,先称出
空气中石块的重力,䃜下测力计
的示数;再把石块⊤没到⏎水Მ
的水里称一称,䃜下测力计的示
数,两⁍的示数之ጚ就是石块所
受的浮力。再称出从⏎水Მ排到
小Მ中的水的重力。
将石块ᢎ成木块,再试试。
㏿论:物体⊤没在水中所受到的浮力等于Მ中⏎出的水的重力。
用酒精或盐水代ᰫ水做上面的实验,会得到相同的结论:⊤入液体中
的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体的重力。
图3-5-4 ⊚߇侸示意图
图3-5-5 䭫ദ㆟ᓃ
活动.探究
活动.探究
➖Ҁ⮱↶⊛
材料与用具:木片、ᾍ⯚∑、几个玻璃弹子或小石子。
步骤:将ᾍ⯚∑ఎ成球,与木片、玻璃弹子一起放入水中, 观察
它们能否漂浮。
将ᾍ⯚∑成ⷃ状,开ए向上放入水中,观察它是漂浮还是下↵。
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⮱
➖
䉕
将两三个弹子放入ᾍ⯚∑ⷃ里,再
观察浮↵情况。如图3-5-6。
㏿论:当物体的密度大于水的
密度时,物体所受的浮力就小于物
体所受的重力,因此物体就会↵到
水Ꮑ。当物体的密度小于水的密度
时,物体就能够漂浮在水面之上。
改变物体的形状,可以改变排水量,从而改变浮力大小。
拓展视野
拓展视野
⌞Ⅱកᢋ
在䭲地上起श重物时可以使用श䒒,但是打ᢊ↵在深水中的䒚
㝥,श䒒就䯪以发ᡑ作用了,这时可以䛳用浮筒打ᢊ的方法。
所䄿浮筒就是能浮在水面上的密闭大䧎筒。打ᢊ↵㝥时,需要
先把䧎筒╸满水,这样䧎筒就可以↵到水Ꮑ。之后把䧎筒和↵㝥㏽到
一起,再用ࢷ㑕机把空气ࢷ进䧎筒,排出䧎筒内的水,在浮力的作用
下,䧎筒就可以带着↵㝥浮出水面了。
“双侟៘᧘法”是Ⴗ᱉时期的ᔬ
ͅ为了打ᢊ↵在河Ꮑ的大铁牛而想出
的ߊ法。他把一根大木头㏽在两只装
满⇅土的大㝥上,让人⒈到水Ꮑ,将
㐟㉎的一〛ᡲ➎铁牛,另一〛连在大
木头上,把㐟㉎㐣紧(图3-5-7)。
然后,他ग人把㝥上的⇅土逐渐ࢤ
䊜,随着䒩重的减轻,铁牛被慢慢拉
了出来。1996年11月12日开始的,ࢲ时70多天的“中山㝜”打ᢊ,也
䛳用了“双侟៘᧘法”。这个ߊ法正是ጓ地利用了水的浮力作用。
图3-5-6 物体水͙的↵⊚
ᾍ⯚∑ఎ和ᑥ子
↵ڑ水Ꮑ
ᑥ子ᩪڑᾍ⯚∑ⷃ中,
一起⊚在水面上
图3-5-7 ࣸ侟៘᧘∁ᢊ铁➇
生≧中有䃤ๆ改ऄ物体↵⊚的现象,℀如冨在水中能够自如地上下⍤动,
ᅝ是䲌䄯整ڢ体内的气௶ÿÿ冨刀的大ᄻ,改ऄ自䏗所ः到的⊚力实现的,而
⒈水㝳是䲌改ऄ自䏗重䛻实现↵⊚的。ऒโ,通过改ऄ⋞体ჲ度,छ以䄯整
物体的↵⊚。
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㜗ݣ⒉Ⅱ㝴ಸ
找一个装眼药水的小塑料瓶和一
根铁钉,用㘢布把它们㑌在一起,在紧
靠铁钉的塑料瓶ӓ෭上几个小ႀ,在
瓶ए接上ᾍ㘢管,这就做成了⒈水㝳模
型。如图3-5-8。把模型放入水中,从
管里吸气,模型将怎样?向管里॥气,模型将怎样?
图3-5-8 㜖ݢ⒈水㝳模型
活动.探究
活动.探究
㒚于大气层中的所有物体䘩ः到了⾦气⊚力的作用,ख不过由于⾦气的ჲ
度ᄻ,所以通፤们感㻵不到。科学ⵀ究已经䃭ᬺ,物体在⾦气中ः到⊚力,
所ः⊚力的大ᄻ䖡循䭫基㆟得ᒷ。
⾧⅁⮱⊛߈
侹䃮⾧⅁⊛߈⮱๔ᄼ̻➖Ҁᢿᐭ⾧⅁⮱Ҁ⼜ᰶڠ
䃪䃍实验:空气的质量很小,䛳用和水同样的实验方法显然不
行,我们可以䛳用对照的方法。仂先使空气中的两个物体处于相同的
状态,然后改变其中一个物体的体积,保持其他因素不变,观察物体
所受到的空气浮力的变化。
材料与用具:两只相同的大塑料瓶(其中一只带有自行䒒进气
䬬)、气球、打气筒、细木᷹等。
步骤:
1. 向带有自行䒒进气䬬的大塑料瓶
中打气(约十几⁍)后,将进气䬬关紧。
2. 将气球在进气䬬ए上,用细线
系紧。
3. 将此瓶与另一塑料瓶分别ᗘᠮ在
细木᷹的两〛,用细线श起后,调㞮
㶍,如图3-5-9所示。
图3-5-9 侸䃭⾦⅀⊚߇侸示意图
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ႁᬻ▜⮱Გࢳ
ႀ明灯又ग天灯,相ь是由三国时期的䄤㦇亮(䄤㦇亮的字是“ႀ
明”)发明的。当年,䄤㦇亮被त侘ᜫ围జ于阳,无法≪ڡ出Ⅾ
。他算准䷺向,ݢ成会飘浮的纸灯と,系上Ⅾ的信息放飞到外,
其后果然䶦利㙝䮕,于是后世就称这种灯と为ႀ明灯。另一种说法则是
这种灯と的外形像䄤㦇亮戴的፩子,因而得名。
现代人放ႀ明灯多为福之用。ႀ明灯带
着⩣ຟ老少Ϟ手写下的⺉福心ᙫ,䶽䶽升空,
⟥如㍭星点㐬夜空,⚊是好看。
但是,ႀ明灯升空后随䷺飘浮,极易影响
在机౦附近上空起飞或者进⍛的ℽ㝖飞机,还
会引起火▪,所以放飞时要∔意Ⴕ全。
根据䭫基㆟得定律,空气对塑料瓶有浮力,浮力的大小与物体排
开空气的体积有关。请你预测,如果旋开进气䬬的螺母,使瓶中的空
气进入气球,随着气球体积的්大,会出现什么现象?
记录:带有气球的一〛ȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞ。
㏿论:物体在空气中ȞȞȞ(受到不受)浮力,浮力的大小与ȞȞȞ
有关,物体的体积越ȞȞȞ(大小),受到的浮力越ȞȞȞ(大小)。
热气球、上㝳、ႀᬺ▛能够上上天⾦,䘩是借助了⾦气的⊚力。
拓展视野
拓展视野
图3-5-10 ႀᬺ▛
思考.练习
思考.练习
1. 根据液体内部ࢷ强随深度的变化,结合图3-2-7解释浮力是怎
样产生的。
2. 完全⊤入液体中的物体,在液体内不同深度处所受的浮力相同
吗?你能通过实验验证一下吗?
3. 在游∟池中⒈水和在⊣里⒈水感觉有什么不同?有机会尝试时
细心体验一下。
4. 说说为什么你自己॥的气球飞不起来?放飞的气球一般充的是
氦气,你知道为什么吗?上网查一查氢气、氦气和空气的密度,就能
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ښȠ≮ߕ⮱➖䉕जВևᒵ็θ
᭑风和⚒,ᓚ风面,风䔭❩,ჾ风ݦ俔,这χ䕿出了一年四ႏ们对
风的不同的感ः。风来自ਖ里喢Ⴏц对们的生≧ϓ生ਖχ⼛极的ᒝ৹喢
在地球上的不同地区,由于地表⍕度不同,ᄨ致⾦气的⍕度出现差ᐮ。
⍕度高的地区⾦气体⼛㛔㗬,ჲ度ऄᄻ,逐渐ऽ高⾦ផ,造成Ѻ⾦的气ࢷ䭹
Ѻ,这时⾦气ᅝц从气ࢷ高的Ѻ⾦地区ऽ气ࢷѺ的地区流动,ఌ而形成了风。
ᑿҌ侽着自㵸䒒䔲风而㵸时ц感㻵到䲊፤य力,一ᬒ䒘成䶦风而㵸,Ҍ
䶫时ц感㻵到䲊፤䒧Ც,这䄠ᬺ⾦气流动形成风之后ᅝڣ有了能䛻,ᅝцϓ
生力䛻。
ᒴᬕ之前人们ᅝݕ用风的力䛻ፒ动风䒒≳水╸⎵、ⷪ㆟⸔面。ጲ㝥能够ម
ጲ远㝖,是借助了风的力䛻。在⚐◙、石⇥等ϓ䉰⎼ᬑ渐࡚ͻ的϶天,人
们ݢ造了风力发电ᱦ,䲌风的力䛻ᣔ动风䒚ፒ动发电ᱦ运䒘发电。风能是छ以
再生的㐫㞞⌱洁能⎼。国的风力䉰⎼极为͜ჸ,风力发电前景广䭀。
图3-6-1 ䷺㘩的ݕ⩔
风䒒
ጲ㝥
风力发电
知道むᵴ了,同时再查一查为什么不建议充氢气。
5. 根据浮力和液体体积及密度的关系可以ݢ作用于测量液体密度
的密度计。你和同学一起查查资料,ᐰ明白原理之后,共同ݢ作一个
简易密度计。
和风一ᵣ,流动的水ڣ有能䛻和力䛻。ᆝ≖ᯠ发时␆␆≖流নત而过,
䶳有排ᆝԾ海之߫,这是水的力䛻的体现。李⮩的䄃ऑ“上流直下三千ᅦ”
ᰠ是䕿出了┽ጯፒ给人们的䰳᧨。
水的能䛻是㐫㞞能⎼。为了ݕ用水力发电,人们᠒水ぽಉ,通过提高水
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㜗ݣᄼⅡ䒓
1. 用纸Ძ做一个管子或用棉线䒠代ᰫ(也可用一段中间ᢻ空的㘍
㥉࢈ᰫ代)。
2. 在管子或㘍㥉࢈中入一根ィ子
作䒠。
3. 在管子或㘍㥉࢈上割几条㑉,
入自ݢ的塑料ढ片(可用Ꮛ亚料瓶ݢ
成),ढ片数目可以自定。
4. 把水䒒放在打开的水哅头下(或
由另一个同学用装水容器从高处ᒬ水䒒
ढ片上冲水),你会发现水䒒转得很快。
ѹ⼛㧰水的能䛻。ᑿ水从高ะ下∧时,ᅝछ
以ፒ动水䒚发电ᱦ运䒘发电。
国的三ል水电々大ಉ高N,㧰水⌝
N,水Ꮏ䪫҅ژ里,Ⴕ㷱जࢁᱦ容
䛻为̳千⨒的水电ᱦ组,是世界上最大的
(㷱ᱦ容䛻)水力发电々。
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୲ͻ.ࠄ
图3-6-2 ̵ል水⩡々
䒠
ढ❳
ᩛ架
图3-6-3 㜖ݢᄻ水䒒
思考.练习
思考.练习
1. 请利用各种途径查一查我国哪些地区适合开ᆁ䷺力发电,以及我
国有多少Ꮣ水电站。
2. 流动的水还有哪些应用?
3. 为什么说水和䷺都是㐫色能⎼?
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本
ヴ
ᄼ
㐀
地球上的水主要分为海∷水、䭲地水和大气水三部分,Ⴏ们ڝ同组成
水圈,在自然⣛ද中起着十分重要的作用。
水循⣛在海∷水、䭲地水和大气水之间进㵸,主要⣛㞮有:海∷水循
⣛、䭲地水循⣛和海䭲间水循⣛。
水是生之⎼,人类文ᬺ与人类社ц发展⻧不开水,解۟⌍水需求是
人们面͠的主要课题。
地球上的大气由洁⾦气、水↩和ద体ᱮ质组成,Ⴏ们各自发ᡑ着不
छᰫ代的作用。人们ា大气分为对流层、平流层和高层大气等㠑层次。
太阳是大气的根本能⎼。热力⣛流是大气运动的基本形式,Ⴏ广∇ႄ
在于Ѻ㏘与高㏘之间、海∷与䭲地之间、市与ᱽ之间、ᆝ䶢与ᆝ䅣之间等
不同ᅦ度的⾦间。ႏ风是͈φ和ࢃφ地区ڤಷ的大气⣛流形式。
大气与人类≧动关系ჲܳ,大气⟢ۡᒝ৹着人类≧动,人类的≧动
在改ऄ着大气的⟢ۡ。
ࢷᑦ等于作用于物体ࢁѹ面⼛上的ࢷ力,用ژ式表示为:P= F
S 。
水的ࢷᑦ大ᄻ与⌝度有关,水䊶⌝,ࢷᑦ䊶大;而在同ᵣ⌝度ะ,水
ऽ各个方ऽ的ࢷᑦ相同。
⋞体的ࢷᑦ大ᄻ与ჲ度有关,在相同⌝度ะ,⋞体ჲ度䊶大,ࢷᑦ䊶大。
ፁࢍᒷ:ߌ在ჲ䬙流体上任一部分的ࢷᑦ,按照ڢ࣋来的大ᄻऽ
各个方ऽь䔾。
⾦气的ࢷᑦग大气ࢷᑦ(简⼜大气ࢷ),大气ࢷ䮻着海᠀高度的්ߌ
而䭹Ѻ。通፤ា等于NN水银ᴝ高的大气ࢷगֆ标准大气ࢷ,标准大气ࢷ
等于f
1B。
流体中的ࢷᑦ与流䕋有关,流䕋䊶大,ࢷᑦ䊶ᄻ,这个㻰ᒷगћߖݕ
ᒷ。
䭫基㆟得ᒷ:ะ于流体中的物质䘩цः到⊚力作用,⊚力大ᄻ等于
物体所排开的流体的重䛻。
人们छ以ݕ用流动的水和⾦气所ڣ有的能䛻ֆᒴๆ事。
᱙ヴᄼ㐀
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ᇖⴠవ
すఈ」 Ჱౝภ⮱ᇖⴠ
すρ」 ౝภ⮱䓽ߕ
すښ」 ౝ㶕ᒏᔮ⮱ൾ䕍㔲
᱙ヴᄼ㐀
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地球的ధҀ表面由ᇖⴠ组成,⼝ͧ地ภ。地ภ下面是什
么?ᇖⴠ有哪些ͨ要种类?分别是怎样ᒏ成的?
すఈ」
Ჱౝภ⮱ᇖⴠ
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̭Ƞౝภ⮱㐀Ჱহ➖䉕㏱
䓪䭁、ಇ实、ࣇ重的๔地,有丰富的物ϔহ㫼,是人类䊃以生ႅ
হ㍮㵺的地方。个人㜗从䭺生䊤就হ๔地结下了不㼐之㑅,ࢠҬ₨ώ
也不能Ҭ我们হ๔地分ᐭ。那么,你ⱌ的了㼐㙇下的๔地吗?
ౝ⤰⮱ڲ部వᅯ㐀Ჱ
一㝘认为,地球在ๆϫ年前
初步形成时,构成Ⴏ的各类物质分
ጯ较为ࠬ。在地球逐渐ᩢ㑕⑀化
的过程中,内部⍕度不升高,使
࣋有的物质逐渐ॴ⛀㲹⟢态,在重
力作用下,䒧物质上⊚成为表层,
重物质下↵成为内层,形成了地壳
(FBSUI’TDSVTU)、地ᎀ与地ᵤ(图
--)。
地球的平ࡶᒰ为 LN。作
为地球的表层,地壳᭪得䒧而㪰,
主要由各各ᵣ的岩石组成。䭲地地壳ࣆ,平ࣆ度㏒为 LN,最ࣆ的地方छ
䓪 LN嗡 LN;海∷地壳㪰,平ࣆ度㏒为 LN,最㪰的地方ख有 LN。地
壳的平ࣆ度㏒为 LN。
从地区上ⰷ,高ᆝ高࣋地区地壳最ࣆ。地壳分ጯ的ᕧ㻰ᒷ是“上䓥䊶高,
下䓥ᅝ䊶⌝,ࣆ度ᅝ䊶大”。地壳的质䛻㏒ࢌ全地球质䛻的。地壳按
结构छ分为大䭲地壳和海∷地壳两。
地球的中ᓯ部分主要是由䧭、䩹等物质组成的地ᵤ。Ⴏ的โᵤॴ⋞态,
内ᵤॴద态。地ᵤ与地壳之间是地ᎀ,ࣆ㏒ LN,地ᎀ的上部(地下㏒
LN嗡㜟 LN)ႄ在着一个由ᴀ性物质组成的䒛流层,छ能是岩≲的发
图4-1-1 ⤯的ڱ䘔ఴᅮ结构
内地ᵤ
โ地ᵤ
地ᵤ
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⮱
ᇖ
ⴠ
⎼地。䒛流层以上的部分由岩石组成,与地壳ऴ⼜岩石圈。
地壳㮩然不ࣆ,Ѳᒴ坚实,使岩≲不致大䛻ᬌ㻰݅地⊸出地面,对自然地理
⣛ද起着ԉ័作用,从而使地球上的各生物获得了较为ႵႭ的自然⣛ද。
Ჱౝภ⮱➖䉕
拓展视野
拓展视野
㏱ᇖⴠ⮱➖
组成地壳的ᇕ石通常由一种或几种矿物组成。地壳中有3 000多种
矿物,这些矿物是天然形成的无机物。矿物都是ద体,有一定的化学
成分、一定的物理化学性质和ᮢ体结构。花ᇃᇕ、石▜ᇕ、大理ᇕ是
我们较为熟悉的ᇕ石;石㚻、石英、云母是较为常见的矿物。
组成ᇕ石的矿物有二三十种,其中有四种很常见(图4-1-3):
图4-1-3 组成ᇕⴟ的常见物
方解石
䪫石
石英
ν
地壳物质由自然ႄ在的ๆ化学ٯ素组成,ॗ䛻最ๆ的ٯ素是⅓,ॗ䛻
最ๆ的䛽ᆊٯ素是䨉(图--)。一
或܌ٯ素结ऴ为物,一或܌物
䯲ऴ为岩石。
岩石和物的类ᒴๆ,โ观各ᐮ,
性质ᰠ是千差̳别。䧱㟛是用石ුᣦ叻
ోݢ成的,石ු是最䒛的物;㷭ޞ⣧⦯
的ܬڣ上䪢ቸ有䛽݆石,䛽݆石是最的
物。Ⴏ们的成分䘩是,Ѳ由于Ⴏ们的
ᮢ体结构差ᐮ而ᄨ致䒛度不同。
图4-1-2 ฟ͙ͧ㺭ٯ㉌ॗ䛻⮪分℀
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ᇖ
ⴠ
长石:地壳中含量最大的一类矿物,常见于ᇕ≲ᇕ、↵积ᇕ和变
质ᇕ中。
石英:在大䭲地壳中的数量仅⁍于长石,也常见于各类ᇕ石中。
云母:是层状、具弹性的光⏽透明薄片,常见有叽云母和白云母
两种。
方解石:是某些↵积ᇕ和变质ᇕ的主要造ᇕ矿物。
思考.练习
思考.练习
在科学界中流ь着这样一ऑ话:上天容易入地䯪。从20世纪50年
代开始,人类在ᣎ㉎宇宙ຑ秘方面取得了䒵♸的成就,目前已经能够
ᣎ测到䌉地球100多亿光年的宇宙空间。但是人类对自身ᅱѻ的地球的
ᣎ测却不尽如人意。请通过多种途径查阅资料,了解人类对地球ᣎ测
的情况,并形成一ン小论᪳。
ιȠ͝ჹ็ᒖ⮱ᇖⴠ
ᇖⴠ̻人类᪴ᬻ的进ₒহ我们Ϸ๖的生≨都有Ɑ分ჳܴ的ڠ㈨。
在䪬的ᬔⴠகᬣАহⴠகᬣА,人们⩕កݣ或⸕ݣ成的各种ⴠக⠖
⠻、ᩣ割或ߍጒ。ᬣ㜠Ϸ日,各种各样的ᇖⴠϺ是人类ч不可㑧ᄾ的
重要䉱⎽。
̶ㆨᇖⴠ
如此͜ჸๆᒕ的岩石是ᔺᵣ形成的喢地质学家根据各岩石的成ఌ,ា
Ⴏ们分成三大类:岩≲岩、↵⼛岩和ऄ质岩。
岩石一ᬒ形成,一㝘䘩छ以䪫期ႄ在。年,科学家在ߌᠫ大ද内发现
了ϫ年前形成的岩石。
ᇕ≲ᇕ
岩≲岩ग▗成岩。地下⌝ะ的岩≲,是一成分䲊፤ูᱮ的⛀㲹体,Ⴏ
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Ჱ
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ⴠ
拓展视野
拓展视野
ॗ有大䛻气体,内部ࢷ力十分ጔ大。岩≲在ጔ大的内部ࢷ力作用下,⇫着地壳
㪰ᑝ部ѹ,ӡڑ到地壳中或ૣ出地表,䮻着⍕度和ࢷ力的䭹Ѻ,逐渐ۣࢠ܉ద
形成岩石,这类岩石गֆ岩≲岩。岩≲岩是地壳中䛻最ๆ的岩石。在地壳内
形成的岩≲岩,ఌۣࢠ䕋度㐿ᚎ,有充分Т结ᮢ,ఌ而ᒬᒬ形成ᮢ体较大的
物。ૣ出地表形成的岩≲岩,ఌ䓱䕋ۣࢠ܉ద,物结ᮢ䷃ㆾ十分㏲ᄻ,用
㖵眼䯪以䓔认。
图4-2-1 几种ᇕ≲ᇕ
ᇕ石的矿物结ᮢ程度、颗粒大小和矿物之间结合的形态等所反ᭌ
出来的ᇕ石构成上的特点,称为结构。
组成ᇕ石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等特征,
称为构造。
፤见的岩≲岩有㟝ᇃ岩、⢰ₒ岩、流㏥岩(图--)等。国的一χह
ᆝ如华ᆝ、台ᆝᅝ是主要由㟝ᇃ岩构成的。
↵⼛ᇕ
㸤䱞在地表的各岩石,在各โ力作用下,逐渐ⵠⶺ成石、⇅、∑
ో。这χⶺᅽ物质经过䪫久的物理、化学及生物化学ऄ化和改造,重新ద结形
成的岩石,गֆ↵⼛岩(图--)。由于组成↵⼛岩的ⶺᅽ物质是一层层地
↵⼛下来的,所以፤፤能ᬺ᭪地ⰷ出层次,गֆ层理构造;有χ↵⼛岩中䔄能
ឪ到ऐ生物的化石。ఌ此,ڣ有层理构造和፤ॗ有化石是↵⼛岩的两个重要➥
ᒭ。↵⼛岩在地壳中的体⼛仅㏒ࢌ,Ѳ分ጯ面⼛ࢠ㏒ࢌ地壳表面的。
፤见的↵⼛岩有石▜岩、岩、䶡岩、छ⛯有ᱦ质岩(如㸼⚐)、⯼岩(如石
㚻)等。
流㏥岩
㟝ᇃ岩
⢰ₒ岩
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ౝ
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⮱
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ⴠ
图4-2-3 几种ऄ质ᇕ
ऄ质ᇕ
已经形成的岩石,由于地壳运动和岩≲≧动的ᒝ৹,在一⍕度、ࢷ力等
Т下,使࣋来岩石的成分、结构发生ऄ化而形成一新的岩石,गֆऄ质岩
(图--)。፤见的ऄ质岩有石▜岩ऄ质形成的大理岩,岩、䶡岩ऄ质形
成的Ძ岩和❳叧岩等。
ऄ质作用छ以使有用物ჸ䯲形成Ꮆ。例如国䲹ᆝ䧭,最初是↵⼛
䧭,后来由于地壳ऄ动发生ऄ质,使䧭ჸ䯲,形成ፒ⟢䧭。⚐的⑀化过
程与ऄ质作用有ჲܳ关系。㸼⚐在地壳中ः到⍕度和ࢷ力的作用,化学成分
发生ऄ化,ᅝц逐渐ऄ为☋⚐。☋⚐进一步ऄ质ᅝछ以ऄ为ᬌ☋⚐。
图4-2-2 几种↵⼛ᇕ
岩
䶡岩
石▜岩
❳叧岩
大理岩
Ძ岩
观察.思考
观察.思考
目的:认识各种ᇕ石的构造特征。
材料与用具:花ᇃᇕ、⢰ₒᇕ、流㏥ᇕ、䶡ᇕ、砂ᇕ、石▜ᇕ、
大理ᇕ、Ძᇕ、片麻ᇕ等ᇕ石标本。
步骤:
1. 将上述ᇕ石标本按照其成因初步分类。
2. 观察不同ᇕ石的构造特征。
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Ჱ
ౝ
ภ
⮱
ᇖ
ⴠ
拓展视野
拓展视野
ࡃⴠ
化石(fossil)是保存在地层中
的古生物的䖃体、䖃物或䖃䔥(图
4-2-4)。例如,地质ࢆ物亲中ᆁ出
的ᕼ哅骨俨是䖃体化石,古卡鸟㯷和
古人类的烧土是䖃物化石,ᇕ石中₷
留的动物足䔥是䖃䔥化石。
化石可以ॶ䃵我们许多远古的
秘密。很多远古生物已经灭绝,小到
三ढ虫,大到ᕼ哅、ݽ咫㭺,只有依靠化石,我们才知道它们曾经存
在。化石也给我们䃞述了生物进化的故事,例如从⡫到人的进化。化
石还为我们提Ӈ了⊣䭲变迁的直接证据。
ࡃⴠᴴ本⮱䛴䯳হ䛻ใ䄰ᴒ⮱∂
ᓱ䶧先通过地质调查,在可能存有化石的地层中ᄧ找化石。䛳集
时要用地质锤⇫ᇕ石层面轻轻敲开,不要Ν打Νܫ,以ٹ打ⶺ化石。
找到化石后,着重䛳集完整的化石标本。䛳集时,化石周围不
Ԛ亜、ޑ离得太干净,以ٹ化石ⵠᢋ。䛳集后,需要㑂号、䃜录。由
于化石易ᢋ౻,ᥦ带、运䒿时应当用棉花或䒛纸包㸥。
䛺外实地调查是了解ᇕ石的产地、成分、特点和成因的最基本的
途径之一。
进行䛺外调查,应当做到五会:会观察,会䃜录,会描述,会䛳
集标本,会画素描图或៹ᥰ照片。做䛺外䃜录要∔意说明:在哪里,
有什么,它们有何特点,为什么有这些特点。
图4-2-4 化ⴟᴳ᱘
讨论:
1. 分析↵积ᇕ的层理特点。
2. ᠳ出ᇕ≲ᇕ中的矿物结ᮢ现象。
3. 分析变质ᇕ中的片状构造特征,并ᠳ出它们与䶡ᇕ、砂ᇕ的区别。
4. ᵍఙ里哪些建ぽ物的原ᱼ料来⎼于ᇕ石?你能说出它们各属于
哪类ᇕ石吗?
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䄰ᴒუΎ⮱ᇖⴠㆨ
䄯ᴑ
目的:了解家ᇕ石的种类及其对家建设的影响。
步骤:
1. 䛳集ᇕ石标本。
(1)步俐
Ŗ 利用地形图确定标本䛳集点的位㒚,并把䛳集点标∔在地形图
上,∔明序号。
ŗ 观察标本䛳集点附近的地形,并做䃜录。
Ř 观察ᇕ层整体特征,确定ᇕ石种类和名称,䃜录它们的排列䶦序。
ř 䛳集ᇕ石标本,䉠标签,并在标签上∔明䛳集地点和层位。
(2)∔意事䶥
Ŗ ∔意Ⴕ全。
ŗ ∔意保័环ද,尽可能在ᇕ层䱞头不太显眼的地方䛳集标本,
数量要保持在最小限度。有些地区⺭₎䛳集标本,应事先了解清楚。
Ř 要尽可能䛳集具有代表性的、特征不同的各种标本。
ř 每一件标本都要䉠上标签(࣮见下面的示例)。
ᇕⴟᴳ᱘ᴳオ例
ᇕⴟ类ಷ:ᇕ≲ᇕ
ᇕⴟ名称:⢰ₒᇕ
ϓ:仅ሖ大ᶭ
➥ᒭ:ු㐫色,致密块状,有气ႀ和ᱻϭ构造
Ś 标本应是ᇕ石的新凈表面,并∔意适当保存䷺化面。
ś 标本大小一般为3 Dmf6 Dmf9 Dm,不小于3 Dmf4 Dmf6 Dm。
2. 讨论这些ᇕ石对家的建设可能会有哪些影响和作用。
3. 请根据调查的目的和要Ⅾ,᠋䃎调查计ܾ,㑂ݢ调查䃜录表格,
实调查,看看与上面讨论中的推测是否一致,并写调查៑ॶ。
ͪߊĄტ的ᇕⴟąᆁ㻴
1. ᆁ出家地图,在图上∔明各个ᇕ石标本䛳集地。
2. 按各个䛳集地ᆁ出ᇕ石标本:把标本装入大小相同的纸⯾,并
在标本上加标签。
58
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ౝ
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⮱
ᇖ
ⴠ
通过对三类岩石形成过程的学习,们已经知䕿了三类岩石是छ以相ξ䒘
化的,这ᅝ䄠ᬺⰷѨ坚ద⽟的地壳Ꭲ不是一成不ऄ的,组成地壳的物质ะ于
不的运动ऄ化之中。新䭴代谢是宇宙中的永ᕾ㻰ᒷ,概㣗能โ。
地球内部的岩≲在岩≲≧动过程中上升或ૣ出地表ۣࢠ܉ద,形成了岩
≲岩。岩≲岩经风化、ӡ㮬、ᥘ运、↵⼛等作用,形成了↵⼛岩。地壳表层形
成的这χ岩石经构造运动的作用छࢣڑ或㫻到地下⌝ะ,经ऄ质作用形成
ऄ质岩;ᑿऄ质岩ः到高⍕
作用以㜟⛀㲹时,ࣴछ䒘ऄ
为岩≲岩。上述运动ऄ化过
程构成了地壳物质的循⣛过
程(图--)。ᰪ经有过
这ᵣ的䄠法:在地壳里之所
以ᒴᄽ发现ϫ年以上的岩
石,࣋ఌᅝ是地壳的㐉大部
分物质在这⃡时间里已经循
⣛了一次或ๆ次。
ౝภ➖䉕⮱ᓗ⣜䓴⼸
思考.练习
思考.练习
图4-2-5 ᇕⴟఴ物质ᓖ⣛示意图
ऄ质岩
岩≲
海∷
↵⼛物
↵⼛岩
ӡڑಷ
岩≲岩
ૣ出ಷ
岩≲岩
风化、ӡ㮬、ᥘ运和↵⼛
1. 在老ጴ的带领下尝试到䛺外䛳集ᇕ石标本,并根据䄪മ所学知
识,以及通过䄎䬚相关ឬᱛ人员、上网查阅资料等,对所䛳集的标本
进行分类,逐步在⤙㏓教室里建立起ᇕ石标本角。
2. ᇕ石在人类᪳明的发ᆁ中发ᡑ了重要的作用,请依照这个视角到
图书亲或上网查阅资料,完成一ン名为《ᇕ石与人类᪳明》的调查៑ॶ。
59
你可ᰫᘠ䓴,在䖒䔉的䓴去,你㙇下的๔地,或䃥ᰫ是
↗∸๔⊤喠ऻ来,这䛹ࣾ生了⡈◵的▘山✳ࣾ,▩☚的⛁ᇖ
⇬Ɑ地面流⋹,۟๖的☌ᴞ䖛๖㩪日,ፓⱭ⸧⅁ঠ的▘山
▝丅到了๔∸的ᒩᇥ喠ࣵ经ࢳ了䪬的地质年А,这䛹ࢡअ
成了⇆,܍ग卢卌在᳜㡶中ᗍ♣㻲丌ććऻ来,๔地㏵于
अ成现在的面䆹。ѳ是,在䖒䔉的᱗来,这䛹ᄳч是什么样
子এ?是㡘㡘的䰗ഌ倅原的一㻿,还是万䶤叱⇆中的一ण㐬
≟?
すρ」
ౝภ⮱䓽ߕ
60
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̭Ƞౝภ᭜अߕ⮱
地ภ的䓽动अ化,䕇፥是Ხͧ㑀ᚏ的,ᒭᒭ不是人类的Ⱑᣒ经侹可
以ᙌऄ的。ѳ是,๔量地质学হ古生物学方面的证ᢛॷ䃶我们,这种ⰸ
来不可ᕊ䃛的θᗲ实在地球上的䃥多地方ࣾ生䓴。
Йᔻᵤⴒ䖀ౝภ᭜अߕ⮱
ౝภ䓽ߕ⮱Ą䋠䔦ąÿÿౝ䉕Ჱ䕍
ౝภअߕ⮱䃮ᢛ
资料1:我国地理工作者在ૈ侘拉䯱山㔯察时,发现ᇕ石中含有
冨、⊣螺、⊣㬧等⊣∷生物的化石。
资料2:冭木呼ጮ位于中国西ࡃ内䭲,͈䌉太∷2500 km,西
䌉大西∷6900 km,ࡃ䌉ࡃ冰∷3400 km,ࢃ䌉࢜度∷2200 km,有“地
球上离⊣∷最远的ጮ”之称。㔯古人员却在当地的ᇕ层中发现了大
量古地质年代的水生生物化石。如:ᇕᲫ上有清ᮜ的冨形图ᵴ,大多
呈叽色,冨头、冨眼、冨骨、冨凹、冨ᅪ甚至冨刊都清ᮜ可辨,大的
冨化石长约40 Dm,小的长6 Dm~7 Dm。
讨论:请你解释以上两个地理现象产生的原因。
事实䃭ᬺ,大地一直ะ于运动ऄ化之中。在ऐ代这ऄ化已经㷗人们所察
㻵和认识。成䄙“⇓海ᵽ⩜”所描㐄的ᅝ是地壳ऄ动ᑁ起的海䭲ऄ䓭。
如果Ҍ生≧在ᆝ区或者ૈ欢⍤,或䃤Ҍᰪ经∔意到,有χᆝ体ॴ现出
ժ᫈的层⟢结构,有的岩层发生了ᬺ᭪的∎⊖形ᑛᰞ,有χᆝ体发生了㷮
现象。这χ现象ᅝ是地壳运动所ᑁ起的岩层的错ѹ和ऄ形,Ⴏ们形成了➥的
形态,们ា这χ形态➥的岩层गֆ地质构造。地质构造是地壳运动的“足
䔥”,通过地质构造छ以ᣔ≷地壳ः力ऄ化的过程。㹢⯝和层是地质构造的
交流.研讨
交流.研讨
61
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基本形式。
㹢⯝
岩层ः力发生ᑛᰞ,ѲႯ的䔊㐙性⇍有䖙到ⵠ
౻,形成一系݃∎⟢ᑛᰞ,这构造गֆ㹢⯝(图
--)。有的㹢⯝ख造成܌ࣄ㆟䪫的“⯝㏥”,
大㻰Ὅ的㹢⯝ࢠц形成㐡ᐢ⮪千㆟的ᆝ㘵。
下面们ᅝ动Ὅ᠋㹢⯝的形成。
图5-1-1 发生ޓ◴㹢⯝的ᇕᅮ
㹢⯝
ݣ҉ౝ䉕Ჱ䕍ಸ喟㹣⯞
材料与用具:ᾍ⯚∑、小刀。
步骤:
1. 取四五块不同颜色的条状ᾍ⯚∑,把它们ऌಾ起来,就像组成
地壳的ᇕ层(图5-1-2)。
2. 用手ᤍѻᾍ⯚∑两〛,向中间推ᡐ,则ᾍ⯚∑发生波状ᑛ曲,
就像ᇕ层的褶皱。䶢部向上的ᑛ曲,ग做㗸᫈;䶢部向下的ᑛ曲,ग
做向᫈(图5-1-3)。
图5-1-2 Ąᇕᅮąᰬ݉的ᒎᔭ
图5-1-3
“岩层”ऽᏁ部ᑛᰞगֆऽ᫈
“岩层”ऽ䶢部ᑛᰞगֆ㗸᫈
讨论:你能够根据ᾍ⯚∑ᑛ曲的形状,推测作用力的方向和ᾍ⯚
∑形状变化的过程吗?
ᅮ
岩层ः力ⵠ㷮,⇫ⵠ㷮面有ᬺ᭪的错ѹ,这
构造गֆ层(图--)。层छ以仅仅是
有相对ѹ⼧的ᒴᄻ的㷮㑉,छ以形成较䪫的ᆝ
地或䅣地。ⴙ时间的地壳运动ᄨ致的岩石ѹ⼧一
㝘䘩ᒴᄻ,Ѳ千⮪̳年间地壳运动⼛㉛的结果,
छ以使层岩石上下⼧动千㆟或⇫地表ὖऽ⼧动
⮪千㆟。
图5-1-4 㒺ߌݕ⺻ᅨφጊ的Ⴕᓣ݃ᅮ
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ݣ҉ౝ䉕Ჱ䕍ಸ喟ᅯ
材料与用具:ᾍ⯚∑、小刀。
步骤:
1. 取四五块颜色不同的条状ᾍ⯚∑ऌಾ起来,用小刀把ᾍ⯚∑切
分成三块。
2. 用手ᤍѻᾍ⯚∑两〛,向中间推ᡐ,中间的ᾍ⯚∑则向上移
动。上移的ᾍ⯚∑就像地ಾ构造——两条断层之间相对上升的地块
(图5-1-5)。
3. 用手ᤍѻᾍ⯚∑两〛,轻轻向两ӓ拉开,中间的ᾍ⯚∑则向下
⏽动。下⏽的ᾍ⯚∑就像地ഽ构造——两条断层之间相对下䭹的地块
(图5-1-6)。
图5-1-5 ͐ӓ的Ąᇕᅮąᄲ͙䬠的Ąᇕᅮą
ऽ̶ᣔ喏㷗ᣔ䊣的Ąᇕᅮą成ͦĄಾą
图5-1-6 ͐ӓ的Ąᇕᅮąऽโ张ᐬ喏͙䬠
的Ąᇕᅮą受䛹߇҈⩔̷䮣喏成ͦĄഽą
国的∜ᆝ、Ꮌᆝᅝ是层中的地ಾ构造;㦃ह的͈䲊大㷮䅣、䮁㺫的⍙
河䅣地和ᆝ㺫的↪河䅣地݅是层中的地ഽ构造。
᠌实侹是科学ⵁ究中፥⩕的实侹方法,Ⴐ䕇䓴̻㜗♣θ物、㜗♣
现象ࣷ其अ化䓴程相ѩ的ಸ,䬡ᣒ地实侹হⵁ究原ಸ的性质হ㻱ᒸ。
在科学ⵁ究中,፥፥是在对原ಸ的ڠ㈨ᅇ᱗ٲ分䃑䃳的ᗲۢ下Ҭ⩕
这种方法,以᠌হ分Ჽ原ಸ的अ化䓴程ࣷ各种相ڠ素。
根ᢛ具Ҁ方法,᠌实侹可分ͧ物⤳᠌、数学᠌、ߌ能᠌
ぶ。Ҹ如,在ࡨ学ⵁ究中,⩕动物的生⤳䓴程᠌人的生⤳䓴程喠๖᪴
学中Ռߖ数թ᠌方法在䃎ツᱧ上᠌宇宙、ᭌ㈨的⑁化,๗䭠㈨中行
ᭌ、࢘ᭌ的ᒏ成以ࣷ๖Ҁ上的各种物⤳Уহ䓴程。
䃕们动Ὅ᠋层的形成。
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拓展视野
拓展视野
ౝᒏԿ㒛
没有经过ӡ㮬ⵠ౻的㗸᫈,ᒬᒬ形成山ᇙ,向᫈ᒬᒬ形成山䅣。但
是,㗸᫈的䶢部上䮲,ᇕ层的㷮䯅向上张开,易被ⵠ౻;向᫈Ꮑ部受到
ᡐࢷ,质地致密、坚实,䯪于被ӡ㮬
ⵠ౻。这样ӫ发生了ጚᐮӡ㮬现象:
㗸᫈变成了山䅣,而向᫈反而形成山
ᇙ(图5-1-7)。我们在䛺外看到的
许多山ᇙ,其实原来是向᫈构造。
ऽ᫈
㗸᫈
图5-1-7 㗸᫈和ऽ᫈
思考.练习
思考.练习
ᩢ集断层和褶皱等地质构造的图片,在⤙㏓里进行ᆁ示。
ιȠ๔䭳⼨մ䄡হᲬ಄Ჱ䕍႓䄡
我们已经知道,地球表面分ጰⱭ̰๔≟、ఈ๔∸。面对一፲世界地
ఫ,你可ᰫ有䓴这样的⪾问:⊤∸হ䭳地是怎样䊤⎽的?Ϭ万年来,地
球上⊤䭳分ጰ的ᵩᅭ是否从来就是如ₑ?Ⴐ们ᄳ来ࣵч是什么样子?܍
百年来,这些问题一Ⱑ॥ᑂⱭ科学家们,Ѓ们不地ᕊ索,ܧ䓴䃥多
不同的մ说,这样的探索Ⱑ到Ϸ๖也⇎有։。
拓展视野
拓展视野
ᰶڠ๔䭳⼨⮱ᬖ⡉ᘠ
早在1620年,英国学者弗᱃西斯·ഥ根(F.BaDon,1561~1626)
就已经发现,在地球仪上,ࢃ美≞͈ᇤ同非≞西ᇤ可以很完美地ᠨ接
在一起;ѻ在ጠ叺的美国人ञᓣ(A.Snider-Pellegrini)在1858年出
๔䭳⼨մ䄡
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拓展视野
拓展视野
从年开,ᓣ国地球物理学家偻格㏟对大㺫∷两ᇤ的大䭲形⟢、地质
构造、ऐ生物及现代生物进㵸了艰辛的ⵀ究。年,他在《海䭲的起⎼》一
书中大㗲提出:两三ϫ年前地球上ख有一ಃ联ऴऐ䭲,后来在地球自䒘ϓ生的
⻧ᓯ力和ᑁ⒚力的作用下开分⻧,终于⑀ऄ成϶天海䭲分ጯ的格局。这ᅝ是
大䭲⼧ճ䄠。
䕇፥所说的“科学ࣾ现”,是ᠴ经䓴探索、ⵁ究㔹䃑䃳㻯ႅ在的
θ物或㻱ᒸ。科学ࣾ现是人类对㜗♣现象হ㻱ᒸ的䃑䃳。在科学ࣾᆂट
上,有重๔意义的现象或㻱ᒸ的ࣾ现ᵩใᑂ人∕Ⱋ。一般说来,对
Ⱑᣒ㻯ᄌ到的现象的䃝ᒂ不能घև科学ࣾ现,ग有䕇䓴对现象的探究,
҉ܧ合⤳的㼐䛷,ᤚ示了其中的㻱ᒸ,能⼝之ͧ科学ࣾ现。在这一䓴
程中,ᒭᒭ䰭要䕇䓴对㻯ᄌ䉱᫆的分Ჽহ整⤳,ܧ有一定θ实根ᢛ的
科学մ䃫,如实䌢证ᬻմ䃫是ₐ的,就чᄩ㜡的科学ࣾ现。
偼ᵩ㏠হЃ⮱Ą๔䭳⼨մ䄡ą
1880年11月1日,偻格纳(Alfred Lothar 8egener,1880~1930)
出生在ᓣ国林ጮ的一个➓ጴ家庭。他很早就᷒想能去ࡃ极地区的格
䮡兰ࡃ部ᣎ䮕,26ᆭ时㏴于实现了᷒想,࣮加一支ᣎ䮕䭋,在格䮡兰
͈ࡃ⊣ᇤ度过了两个寒冷的ۘႏ。他是一个ࢆ学的人,曾经研究过天
᪳、气象、地球物理、生物与古生物等。
1910年12月,偻格纳在写给未྆的信中提到:“䗧ᅱٷࢆท在
诞㞮前แᩢ到Ⴕᓣ列所㐄ݢ的小ጓ地图,我们两人花了几个小时的时间
观察这张地图,都为之惊थ。当时在我的㘽⊣中突然闪过一个想法——
如果Ѐ细观察世界地图就可以发现:ࢃ美≞͈ᇤ和非≞西ᇤ在很久以
前好像曾经连在一起,两⊣ᇤ的边缘极为१合,我要㐓㐙研究这个现
象。”从此偻格纳ӫ开始了对大䭲漂移的研究。通过ᩢ集资料和实地㔯
察,他从古生物化石、地层构造等方面找到了一些大西∷两ᇤ相同或相
版的书中也曾提及ࢃ美≞与非≞曾一度相连在一起。但他们的观点都
没有引起人们足够的∔意。1908年,美国地质学家∜߾(F.B.TaZlor)
在一⁍⑀说中仂⁍从科学的意义上论述了大䭲漂移的观点,两年后又
发表了长ン论᪳。
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୲ͻ.ࠄ
१合的证据。两年以后,偻格纳正式提出了“大䭲漂移ճ说”。
偻格纳的ճ说在当时引起了极大的ε议,许多学ᱛᱯ༭认为它是
㡾䅘的,因为以前人们一直认为̯大≞、四大∷是ద定不变的。虽然
这个ճ说也获得了一些科学家的支持,但无论是偻格纳本人还是他的
支持者都未能提出具有足够说服力的证据。1930年4月,为了进一步ᄧ
找大䭲漂移的证据,偻格纳⢳领一支ᓣ国ᣎ䮕䭋进行了他一生中第四
⁍格䮡兰ᇇᣎ䮕㔯察,他们以格䮡兰ࡃ部西⊣ᇤ为转运站,在͈西⊣
ᇤ之间建造了一个冰ጉ及气象研究站。这⁍㞜㠒的㔯察持㐙了ࡶ年时
间,在度过50ᆭ生日之后,他和一名向导一起由研究站穿越冰原前ᒬ
西⊣ᇤ,途中不幸䕳䯪。
偻格纳去世30多年后,受大䭲漂移ճ说的ज़发,20世纪60年代科
学家们相㐓提出了“⊣Ꮑផ张学说”和“Ძ块构造学说”,并迅速ፙ
ࢣ全球,得到大多数科学家的认同。
科学մ说是在已有的科学⤳䃧基上,对的科学θ实ܧ的䄂探
性⤳䃧。ᒏ成մ说的す一ₒ是⡉≸,⡉≸是科学ጒ҉㔲根ᢛ有䭽的科学θ
实、已有的科学⤳䃧,ٲ分ࣾᡒᕊ㐡的݈䕍力হᘠ象力,对θ物的本质হ
㻱ᒸܧ的݊ₒ⡉≸。ܧ⡉≸之ऻ,䰭要进行䃧证,䃧证是对⡉≸进
一ₒߍጒ、⌞化হႹ的䓴程,䕇䓴各种方法喍ឫ证ᢛ、⑁㏻、ᣕ⤳ぶ喎
Ҭᕊᘠ成ͧ有ٲ分θ实根ᢛ、有一定䕨䒾㈨㐌的䄂探性⤳䃧。մ说是科
学性হմ定性的㐌一,有了θ实,ѳ不ᒵٲ分喠有了⤳性说ᬻ,ѳ不够Ⴙ
整喠有了ᣕ⤳,ѳ不分͒䅕。科学մ说在科学ⵁ究中具有重要意义,Ⴐ
ᠴܧ了ⵁ究的方ा或探索的道䌜。մ说在ᒏ成ऻ,䰭要ᣒऄ实䌢的ᷭ侹,
Ꭳ䮼Ɑ实䌢হ䃑䃳的ࣾᆂ㔹不ࣾᆂ,մ说有可能ࣾᆂ成ͧ科学⤳䃧,也
有可能㷘ԛᩦ⩇㜠ᣕ㔨,还有可能ࣾᆂ成ͧ的մ说。
ᅊ䄂ऱ๔≟䭳ౝ䒛᐀⮱ᠩव
步骤:
1. 用一张ࡶ透明的㐄图纸,将地图(图5-2-1)上⁓≞、非≞、
ࡃ美≞和ࢃ美≞的大䭲䒚描下来。
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ߕ
拓展视野
拓展视野
2. 将各大≞图形⇫䒚ޖ下
来,ݢ成⠘立的ᠨᲫ块。
3. 试着将这些ᠨᲫᠨ合在一起。
分:我们不仅可以用ޖ纸ᠨ
接的方法从⊣䭲形态上找到大䭲漂
移的证据,还可以从地层和生物类㓐
的分布找到证据,请你试试。࣮㔯图
5-2-2、图5-2-3。
๔䭳ᠩव⮱䃎ツᱧ᠌㐀
为了证明大䭲漂移ճ说,偻格纳曾经提出,应该用深⊣中的大䭲
边缘进行大䭲᠋合,但这在当时的条件下是不可能实现的。20世纪
60年代,几位英国科学家䛳用计算机模᠋的方法研究了大西∷两ᇤ大
䭲ᠨ合的情况,实现了偻格纳的设想。通过以大䭲᳢的边缘作为基准
来㔯㭽䬚䷄,他们提出在2亿年前,各大䭲曾经ᠨ合在一起,而且无论
用1 000 m还是2 000 m等深线᠋合的结果ጚ别都不大。依据他们的研究
结果,人们对⊣䭲变迁的ࢲञ有了新的认识。
图5-2-3 ⊣➇、卡卋非≞和ࢃ㒺≞的分ጯ
喋卡卋̹ц上喏⊣➇ख㘩生≧≱⊣͙喌
图5-2-2 ᠨ合๓䭲几种ऐ㔭ᅮ的ⰤѨᕓ
图5-2-1
在世㏖之初,偻格㏟的“大䭲⼧ճ䄠”ᰪᗶ䰣一ᵣ䰳ᗶ了世界。Ѳ
是,物理学家认为地球自䒘的“⻧ᓯ力”和“ᑁ⒚力”不能ᣔ动Ძಃ⼧,ఌ
此,“大䭲⼧ճ䄠”ᒴᔗӫ☋⊴ν了。Ѳ大䭲⼧的新ᕉ路,ࢠᑁ发了地
球物理学家们的不探䃔。年,㒺国地质学家䊗())FTT)提出“海Ꮑ
ផᑌճ䄠”,后来得到⌝海䧧探的验䃭,ᑦ有力地ᩛ持了“大䭲⼧ճ䄠”。
Წ಄Ჱ䕍႓䄡
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ߕ
拓展视野
拓展视野
⊤Ꮒពᑍ䄡
⊣Ꮑផ张学说认为:大∷中㘶处的⊣ᇙ是产生新地壳的地带,地
ᎀ物质不断从大∷中㘶的开㷮处⏎出,䕳冷܉结,形成了新的大∷地
壳,并把以前形成的地壳推向两边。这种过程不断进行,新的地壳不
断产生并且向外ផ张。当ផ张的大∷地壳䕳到了大䭲地壳时,ӫ俯冲
到大䭲地壳之下,被地ᎀ的高温逐渐熔化而⊴ύ。这种地壳的水运
动可以䓪到数㆟。正是⊣Ꮑផ张,推动了与∷Ꮑ相连的大䭲的漂
移。“⊣Ꮑផ张理论”为“大䭲漂移ճ说”作出了新的解释。
目前,一㝘认为全球的岩石圈是由六大Ძಃ(图--)和一χ较ᄻ的Ძ
ಃ构成的。这六大Ძಃ
是:φ⁓Ძಃ、䲊≞Ძ
ಃ、太平∷Ძಃ、࢜度
∷Ძಃ、ࢃ极≞Ძಃ、
㒺≞Ძಃ(有人将Ⴏ进
一步ܾ分为ࡃ㒺Ძಃ和
ࢃ㒺Ძಃ,䔄有人在此
基础上්ߌ一个㏟ࢍ
Ძಃ,从而有八大Ძ
ಃ的䄠法)。六大Ძಃ
ะ于不的运动之中,
一㝘来䄠,Ძಃ内部地
壳℀较⽟,Ძಃ与Ძ
ಃ的ϐ界地ፒ地壳的≧
动℀较≧䋯,这χ地方
ᒬᒬ▗ᆝ、地䰳≧动䶽
繁。这ᒴຩ地解䛶了
世界上的两大▗ᆝ地
䰳ፒ(图--):地
在此基础上,年嗡年,法国科学家߾⯚䯰(9-FQJDIPO)和㒺国科学家
ᦕ根(8+.PSHBO)、叒㗛呼(%1.DLFO[JO)等人提出了“Ძಃ构造学䄠”。
图5-2-4 ͂⩸ڙ๓Ძಃ示意图
图5-2-5 ͂⩸▗ᆝ䰳ፒ分ጯ示意图
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拓展视野
拓展视野
中海-ૈ侘៵䯱▗ᆝ地䰳ፒ和⣛太平∷▗ᆝ地䰳ፒ的成ఌ和分ጯ。
与人类的ࢲञ相℀,Ძಃ的⼧动䕋度䲊፤㐿ᚎ,Ѳ从地质㻾度来ⰷࢠ是䲊
፤ᔗ的。例如,φ⁓Ძಃ的⁓≞部分和ࡃ㒺≞Ძಃ目前以年大㏒ NN的
䕋度分⻧,这使得大㺫∷海面䊶来䊶ჩ广。
㮩然有相ᑿๆ的䃭据ᩛ持,Ѳ“Ძಃ学䄠”㜟϶Ϲख是一ճ䄠。进ڑ
世㏖后,䮻着新理论的出现和新方法的Ꮐ用,地球科学面͠新的革。Ძಃ
构造的简ࢁὍ式䃤ц㷗ᩪᐯ,ѲႯՍᄨ的≧动论的观点、全球构造的观点和
ๆ学科ࡻ同ᩧ关的方法等将得到发ម光大。
⊤Ꮒ⮱ពᑍ
科学家发现,大∷Ꮑᇕ石,离大∷中部的⊣ᇙ越近,ᇕ石年咰
越轻;离⊣ᇙ越远,年咰越老。这就说明⊣ᇙ是产生新的ᇕ石层的地
方,新ᇕ石层生成后不断向两ӓ推移ផ张,并推动Ძ块向两ӓ移动。
1967~1977年,美国“格≇⣇·ᠽᝄ者号”深⊣科学㔯察㝥㝖程䓪
46万km,䍖䔥䕹及全世界各大∷,共䧧ᣎ429处,深⊣⊣Ꮑ䧧ᣎ总进ᅦ
䓪19万m,⊣Ꮑ取样长度合计4.9万m,为⊣Ꮑផ张学说提Ӈ了强有力的
证据。借助可下⒈几㆟深的深⊣⒈水器,科学家们在⊣Ꮑ㷮䅣处看到
了Ы҇仍在像ᡐ➅㚻一样从⊣ᇙ深处㐿㐿ૣ流出来的熔ᇕ,Ϟ眼目ⲥ了
⊣Ꮑផ张的บ观情景。
思考.练习
思考.练习
利用各种途径查阅资料,了解一下关于地壳的运动是否有人提出其
他观点?你认为这些观点的长处和不足是什么?请据此写成一ン短᪳。
̶Ƞౝ䉕▫რ
你知道吗,是丰富的物质হጕ๔的能量ൾ䕍了我们生ႅ的地球这个
㒻ͪ的家చ。人类世世ААϘऄ这些物质、能量的ਧ㗟,ѳ是,ᒀ能量
ᕒޔ䛷ᩫᎣᥧፓ๔量的物质䬜进人类的生≨,㔹人类Ꭳ⇎有有᩵的២ᓎ
ߋ法ᬣ,就чፓ来▫რ。这些▫რ有▘山✳ࣾ、地䰴、−ⴠ流ぶ,生প
чₑ๚ៅ,Ѽ所чₑ౺൹,⩇㜠᪴ᬻччₑ㷘ᦔ⃮ćć
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▗ᆝ大ๆѹ于岩石圈Ძಃ的ϐ界ะ。地球内部
ႄ在着◩热的岩≲,岩≲在地球内部ᑦ大ࢷ力的作
用下,⇫着地壳的㷮䯅或㪰ᑝ地ፒ,ૣ出地表,ᅝ
ц形成景象บ观的▗ᆝૣ发现象(图--)。有
的▗ᆝૣ发时䔄цѠ䮻✲◤,大䛻◩热的气体和ᅄ
೯从▗ᆝएૣ出,形成高㕤ڑν的“☋ᴝ”;而有
的▗ᆝૣ出气体ᒴᄽ,ख⊸出▨热的⛀岩流。
在ૣ发的或在ࢲञ上经፤ૣ发的▗ᆝ,⼜为
≧▗ᆝ(图--)。有的▗ᆝ已经нⱌ了܌个世
㏖或ᰠ久,Ѳ或䃤在未来的一天ц⾭然⡇◴地ૣ
发,例如,ѹ于㤞ᒷც的⯚㏟图߯▗ᆝᅝ是在䪫期
нⱌ之后于年ૣ发的。ѹ于ۜᇇࢃ部的㞪䯱法
៵▗ᆝ在↵ⲍ年后于年月ᬑ和月ᬑ
ᣑ䔊两次✲发,䛶ᩪ出大䛻气体和▗ᆝ▜,对㝖⾦
运䒿和气Յ造成一ᒝ৹。目前,全球䭲地上已
㷗认的≧▗ᆝ大㏒有Ꮣ,海Ꮑ有䃤ๆ≧
▗ᆝ。▗ᆝૣ发时形成的⛀岩流、ద体ះ物以及▨热气流ц对人类生构成
ጔ大༭㗭,ఌ此,ჲܳ⯽㻲≧▗ᆝᎢ对ڢૣ发作出䶰៑是十分重要的,科学家
已经在这方面ֆ了大䛻作。
▘ᆞࣾ
图5-3-1 ▗ᆝ≧ߔ示意图
拓展视野
拓展视野
㐡㟼༮▘ᆞ
㐠㟻༭火山位于意大利那不߾斯⎪之␔,⊣᠀1277 m,是⁓≞大
䭲唯一的活火山。㐠㟻༭火山最著名的一⁍ૣ发发生在公元79年,当时䊗
Ꮏ兰尼姆和Ꮚ䉉等被毁灭。火山ૣ出叽色的☋云,◩热的火山▜石䰔点
般落下,有气体⊸入空气中。Ꮚ䉉只有四分之一的ᅱℽ幸ٹ于䯪,其
҅的不是被火山▜ᣕ,就是被浓☋⾾息,或者被Ծ൸的建ぽ物ࢷ₧。至
϶,火山ए总是㑙绕着㑁㑁上升的☋䰪。山脚下䕹布着果ఙ和葡萄ఙ,而
火山䩑则显得㡾۵和䮕ᖢ。20世纪㐠㟻༭火山发生了6⁍大规模的ૣ发。
⯛㏠ఫ߰▘ᆞ
1991年6月9日,нⱌ了600多年的㤞律ც⯚纳图߯火山突然䚾
图5-3-2 ▗ᆝૣ发
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了,成为20世纪最大的火山ૣ发事件之一。⯚纳图߯火山ૣ发的▜
☘、▜尘和火山∑流使ۈ౦的大量土地变成了㡾地,∑流带䊜了整
个ᱽᎰ。道䌛和ᶑᶭ被火山∑流͑重ᢋ౻,房ᅷ和公众设在▜☘的
重力下Ծ൸。但是人们仍然ᙫ意回到ۈ౦,因为那里有∑≲和▜☘ല
积成的㗑↯的土壤。对回到火山周围ۈ౦的人们来说,火山▜仍然是
有࢝ჟ的,因为每一⁍䭹䰔会形成火山∑≲流,∑≲流可以从高地
⏽到ᱽᎰ、房ᅷ和田地。⯚纳图߯的火山ૣ发使25万人去了工作,
后来,附近的Ⴕव߾斯ጮ开始发ᆁ游͆,游来观看火山ૣ发的地
点,游͆又为本地人带来了工作机会和可观的经≺ᩢ入。
ϧㆨ对▘ᆞ⮱ݖ⩕
火山ૣ发虽然常常会造成ጔ大的࢝ჟ,但人类也可以利用火山的
ૣ发物和热能。火山▜是极好的天然㗑料,含有ۈ作物所需的多种ڧ
分。有的活火山地区的ᅱℽ,尽管火山䶽䶽ૣ发,仍然ھ䮕在那里ᅱ
ѻ,就是因为㜹不得离开㗑↯的土地。意大利人在著名的㐠㟻༭火山
附近开了几家大型化工ࢮ,利用火山ૣ发的气体ݢ造ⶨ酸、⅔水和硫
酸化合物;࢜度尼西亚人在火山ए䛳集硫⸦;人们还利用地下的ጔ大
热能发电,目前世界上已有几十Ꮣ这样的热能发电站。
ݣ҉чࣾ⮱▘ᆞಸ
材料与用具:一块硬纸Ძ、一只大硬纸Ძ⯾、一只大塑料烧Მ、
小㟻打、湿黄⇅、红色颜料、食醋、ᾍ⯚∑。
步骤:
1. 用红色颜料把醋成红色。
2. 将小㟻打放入一只烧Მ内,大约需要ࡶᲛጒट。
3. 用硬纸Ძ做一个长长的圆筒,正好能在烧Მ外。
4. 在圆筒෭上ܫ三四个ႀ。然后在圆筒周围塑上ᾍ⯚∑。留出上
〛的开ए,并且ܫ出通向小ႀ的通道,如图5-3-3a。
5. 将硬纸Ძ⯾切成两ࡶ,把ᾍ⯚∑模型放入其中的一ࡶ里。然后
在上面ല起⇅子,做成火山形状。确保“火山ए”和所有ӓ面通道通
⩱,如图5-3-3C。
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6. 把色的醋液∔入烧Მ。
讨论:请你观察“火山ए”发生的现象,并说出你看到的现象,
࣮㔯图5-3-3D。
图5-3-3 цૣ发的▗ᆝ模型
(B)
(C)
(D)
ౝ䰴
䰳的ᰵڟⴑ䃲
地䰳(FBSUIRVBLF)是地壳运动的重要表现形式之一,ᒬᒬ给人类ፒ来ጔ
大࢝ჟ。国ะ于世界两大地䰳ፒ上,是一个地䰳䶽发的国家,了解地䰳有关
知识,ᛮ得如何䭞䰳、ៃ䰳,对们来䄠ڣ有重要意义。
地䰳是地球表面的䰳动,是地球内能ޓ◴䛶ᩪ的表现。ᑁ起地䰳的࣋ఌ
ᒴๆ,㐉大ๆ地䰳由构造运动ᑁ起,此โ▗ᆝૣ发цᑁ起地䰳,ᆝቕ、⏽
、地面൸䮣、䮔石ಌ㥩、人类≧动等䘩有छ能ᑁ起地䰳。
地球内部发生䰳动的ѹ㒚ग䰳⎼;地面上与䰳⎼对的地方ग䰳中。地䰳
发生时,人们通፤仂ٴ感到上下䷌ㅤ,ᣑ着ࣴ感到前后ጒटᥳ᭯。
地䰳的大ᄻ通፤用䰳级来表示。地䰳䛶ᩪ出的能䛻䊶大,䰳级䊶高。级
以下的地䰳人们一㝘感㻵不到,级以上的地䰳人们ᅝц有䰳动的感㻵。级以
上的地䰳ц造成不同程度的ⵠ౻,⼜为ⵠ౻性地䰳。年全世界发生的地䰳䊱
∔ᘻ:这个模型虽然表现了ૣ发的现象,但它的原理与真实的火
山ૣ发存在很大ጚᐮ。在真实的火山ૣ发中,ጔ大的地下ࢷ力使大量
二氧化碳气体⏢解在ᇕ≲中,当ᇕ≲⊸向地面时,随着ࢷ力的䭹Ѻ,
ᇕ≲中⏢解的二氧化碳开始䕤出,形成越来越多、越来越大的气∍,
最㏴混合着ᇕ≲冲出火山ए,形成✲◤性的火山ૣ发。事实上,当你
把一瓶未打开的↩水⡇◴摇动,然后突然打开,↩水会⊸出瓶外,与
这个模型相比,其原理与火山ૣ发的原理更加类似。
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资料卡
资料卡
过⮪̳次,造成严重▪ჟ的大地䰳㏒为次嗡次。
同一次地䰳在不同地区所造成的ⵠ౻程度是不同的。地䰳对地面的ᒝ৹和
ⵠ౻程度用“地䰳◴度”表示。一次地䰳ख有一个䰳级,Ѳ在不同地区ᅝ有不
同的地䰳◴度。
ౝ䰴◵Ꮣ⮱ܿ分
3度:少数人有感,仪器能䃜录到。
4度~5度:ⲍ觉的人会惊䚾,श灯ᥲ动。
6度:器⯫ժԾ,房ᅷ轻微ᢋ౻。
7度~8度:房ᅷⵠ౻,地面出现㷮㑉。
9度~10度:ᶑᶭ、水ಉᢋ౻,房ᅷԾ൸,地面ⵠ౻͑重。
11度~12度:地表变形,䖙毁灭性ⵠ౻。
䰳的࢝ჟ
地䰳所造成的▪ჟछ以分为直ᣑ▪ჟ与次
生▪ჟ两类。
地䰳所造成的直ᣑ▪ჟ有:ᐦぽ物与构ぽ
物的ⵠ౻,如ᝫᅷԾ൸、ᶑᶭ㥩、水ಉ开㷮、
䧭䒔ऄ形等等;地面ⵠ౻,如地面出现㷮㑉、൸
䮣、ૣ水、ھ等;ᆝ体等自然物的ⵠ౻,如ᆝ
ቕ、⏽等;海ત,由海Ꮑ地䰳ᑁ起的ጔ大海⊖
۞上海ᇤ,造成⇫海地区的ⵠ౻。此โ,在有χ
大地䰳中,䔄有地光☓ѐ人⪈的现象。
地䰳的直ᣑ▪ჟ发生后,ᒬᒬцᑁ发出次
生▪ჟ,有时Ⴏ所造成的ѐύ和ᢋ℀直ᣑ▪
图5-3-4 䰳ᄨ㜠的面ᐬ㷮
图5-3-5 䰳ᄨ㜠ᐦぽ物Ծ൸
图5-3-6 1988Ꭰφ㒺ᅨφ䰳
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拓展视野
拓展视野
ᆞ๔ౝ䰴
਼山是中国ࡃ方著名的工͆ጮ,人ए⽌密,该ጮ的生产总值在
地䰳前约ࢌ整个中国的1。1976年7月28日۸ᮔ3时42分,਼山ጮ突然
发生里℻7.8㏓强◴地䰳。਼山ጮ几乎被为Ꮛ,地䰳౦面极为ᘔ
◴。在这⁍地䰳中₧ύ24.2万多人,重ѐ16.4万多人。
झ⎫ࢄែౝ䰴
1999年9月21日۸ᮔ1时47分,ज⎪Ⱝࢃេ࣫发生7.6㏓大地䰳,䰳
⎼深度在地下10 kmጒट,重▪区在日月⒙地区。丰原、大ද、ߍሜ、
中兴新ᱽ、ࢃេ和名间、〥ጉ等ጮ࣫ᱽ䩳地区䖙到▪䯪性ⵠ౻,大部
分地段被为地。整个▪区₧ύ2 329人、ѐ8 722人、䍖39人,Ծ
൸各种建ぽ9 909ᴷ、͑重ⵠ౻7 575ᴷ,受▪人ए250万、▪ℽ32万,
䉎产ᢋ䓪92亿美元。
e↣ጊౝ䰴
2008年5月12日14时28分04,我国
四ጉⰭ的↢ጉ、ࡃጉ等地发生8.0㏓强䰳。
这是新中国成立以来ⵠ౻性最强、波及
㠯围最大的一⁍地䰳。此⁍地䰳重创约50
万km
2的中国大地,造成69 227人䕳䯪、
374 643人受ѐ、17 923人䍖;造成直接
经≺ᢋ约8 451亿元人ℽጭ。为表䓪全国
各人ℽ对䕳䯪同胞的深切৬ᗨ,国ߍ䮎۟定,2008年5月19日至21日
为全国৬ᗨ日,自2009年起,每年5月12日为全国䭞▪减▪日。
ప᭜̭͗็ౝ䰴⮱పუ
我国地䰳带主要分布在ज⎪和福建⇫⊣,太行山⇫线和Ϙ≑਼地
区,青㫻高原和四ጉ、云ࢃ西部,Ⴍ、⩄㖯和新⪲。我国是一个多
图5-3-7 2008Ꭰ↢ጉ䰳
ჟ䔄大。例如,年ᬑ本关͈大地䰳,直ᣑఌ地䰳Ծ൸的ᝫᅷ仅㏒̳ᎎ,
而地䰳时▗ࢠ☓⃭了㏒̳ᎎ。地䰳ᑁ起的次生▪ჟ主要有:▗▪,由䰳后
▗⎼ᣓᑁ起;水▪,由水ಉ۟ए或ᆝቕඊ河䕿等ᑁ起;气⇰,由ᐦぽ
物或㷱㒚ⵠ౻等ᑁ起;⭋⫗,由䰳后生ႄ⣛ද的严重ⵠ౻所ᑁ起。
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̺हᐧま㐀Ჱ⮱ោ䰴ᕔ㘪
步骤:
1. 准ำ两块木Ძ,将四个相同的弹ㅓ分别ద定在两块木Ძ上下的
四个角上,ݢ成一个简易的䰳动实验ज。
2. 用积木、Ძ⣕具等ݢ作成不同结构的建ぽ物模型,放到䰳动
实验ज上进行䰳动实验,如图5-3-8。
在䰳中ԉ័ტఙ、ԉ័㜖ጝ
地䰳给人类ፒ来的࢝ჟ是ጔ大的,⩆㜟是₷䚣的,Ѳ地䰳是一自然现
象,ᬌ法䖫ٹ,重要的是ֆຩ䭞䰳、ៃ䰳作。地䰳⯽≷ᱦ构Ꮐֆຩ地䰳的䶰
≷,ᮚ通ژ民Ꮐᛮ得一χ䭞䰳、ៃ䰳知识。
为了ᅩछ能ۻᄽ地䰳ፒ来的ᢋ,地䰳易发地区在䰳前ᅝᏀ䄑ֆຩ准ำ,
这࠱括:
ߌదᝫᅷ,对年久修或不げऴៃ䰳要求的要进㵸修理,ѻ在࢝ᝫ中的人
Ꮐᥘ⻧࢝ᝫ。
ᷬᴑ、⌱䮐ᝫᅷ中的Ⴕ全䮼ᗏ,如ద书架、⨣ஔᴈ以及ڢ他℀较高的家
ڣ,ຩⷃᴈ䬔上的䨬,ߌదළ上的热水ஔ等。
在间ᅷ子里䔵ຩ一ะछ能用于䖫䯪的地方ÿÿᵸ子Ꮑ下或者㉓䲌内ළ等
不ц有͈㺫ᢵ下来ⵤ到的地方。
在家里或者↩䒒后ำ箱中准ำ一个专用ڣ箱,里面Ꮐ有:ᕑڣ,方
ӫ下物和水,ԉᯂ的㶏物和ⲍ㶷,ᩢ䴟ᱦ、Ꮐᕑ▛和电,如何关䬙⚐气、电
力系统和水䬬的书面䄠ᬺ,等等。
ᣑःᕑ培䃙和使用▙▗ஔ的培䃙。
地䰳的国家。经中国地䰳ज网测定,至2010年12月20日,当年全世
界共发生136⁍5.0㏓及以上地䰳,其中有26⁍发生在中国,其中ज⎪等
地发䰳⁍数远高于其他地区。
活动.探究
活动.探究
图5-3-8 ガᬿ䰳侸ज
ᑥㅓ
᱔Ძ
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讨论:
1. 什么样的房子ៃ䰳性能比较好?它们有什么特点?
2. 你认为建ぽ物的ៃ䰳设计应该着眼于哪种◴度?
一ᬒ发生地䰳,们Ꮐ䄑ᔺʹߊ喢国ๆ专家认为:䰳时ᅝ近䏞䖫,䰳
后䓱䕋᧐⻧到Ⴕ全地方,是Ꮐᕑ䖫䰳较ຩ的ߊ法。ڣ体䄠主要有以下܌点:
ᅱѻ在Ẩᝫ里的ᅱ民䰳时छᮮ䏞在Ꮆ、ᵸ子等坚ద的家ڣ下,或䏞在Ẩᝫ
开间ᄻ、有ᩛᦽ的地方(如生间等)。ᅩ䛻㱣ᰞ䏗体,䭹Ѻ䏗体重ᓯ,用物
Т័和ᡮѻए呧,以ٹⵤѐ或㷗∑⇅☋ᅄইѻ。
家Ꮩ成在用▗用电时,要立࢟⚰▗和电,䭞₎☗ѐ、㼒电和发生
▗情。
ѻ在高层Ẩᝫ里的人不छ使用电ᷛ,不要ऽ阳ज䋽,ᅐڢ不छ䌟Ẩ。
在上课的学生和Ꭸ٫ఙ的ᄻ᰷ࣷ,Ꮐ䏞在课ᵸ和ᄻᎶ下,不要Ν䋽和᧱
自⻧开学ᵍ。
在㶃䕿上的㵸人,不要䏞䖫在电㏫、ऄࢷஔ、☋ఝ及高大ᐦぽ物䭰近,要
䖫开人流,不要䮻ӫ点ᬺ▗,ఌ为⾦气中छ能有易⛯易✲气体。在㵸侢的䒒
䒲Ꮐ㉓ᕑֈ䒒Ꭲ设法ֈ在开䭀ะ。䒒上΄要ឿѻ౼ḱ或䒒上➎ద物Т,不要
ᕑ于โ出。
人Ꮐ远⻧石⇥、化、⚐气等易✲有的ࢮ或设,䕳▗情不छะ于下
风,䏞䖫在上风有水ะ。要ჲܳ∔意⏽和∑石流,㠑䕳到这χ现象,Ꮐ立
࢟⇫᫈ὖऽ水平方ऽ᧐⻧。
䕳到地䰳时,图5-3-9中哪些做法是正确的,哪些做法是䩅䄛
的?为什么?
(B)
(C)
(D)
䕳到地䰳时
交流.研讨
交流.研讨
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ߕ
图5-3-9 䰳发生ᬢ喏应䄑ᔺʹߊ
(E)
(F)
(G)
(H)
(I)
(J)
资料卡
资料卡
ᬢ䬠
䰳㏓
࣮㔯ѹ㒚
2012-04-11 184312
8.2
࢜尼㟻门む腊ᇇࡃ部附近⊣ഋ
2012-04-11 163836
8.6
࢜尼㟻门む腊ᇇࡃ部附近⊣ഋ
2011-03-11 134621
9.0
日本本ጊᇇ͈⊣ᇤ附近⊣ഋ
2010-02-27 143416
8.8
ᮦ利
2009-09-30 014815
8.0
ࢃ太∷的㥔ᦕ亚㓐ᇇ地区
2008-05-12 142804
8.0
中国四ጉⰭ↢ጉ࣫
2007-09-12 234856
8.2
࢜尼㟻门む腊ᇇࢃ部
2007-09-12 111019
8.6
࢜尼㟻门む腊ᇇࢃ部
2007-08-15 234057
8.2
秘冭⇫ᇤ近⊣
2007-01-13 042322
8.1
俄㒃斯ᇇ㓐ᇇ
2006-11-15 111411
8.0
俄㒃斯ᇇ㓐ᇇ
2006-04-20 232459
8.3
俄㒃斯西ћ利亚͈部
2005-03-28 160934
8.6
࢜尼㟻门む腊ᇇࡃ部
2004-12-26 005851
8.9
࢜尼㟻门む腊ᇇࡃ部西ᇤ远⊣
2004-12-23 145904
8.0
ⓟ大利亚的麦里ᇇ以ࡃ
̓㏗⮱部分๔ౝ䰴
77
ౝ
ภ
⮱
䓽
ߕ
⏽是指ᆝ、岩体或
ో体在重力的作用下,䶦᫈
ऽ下⏽动的现象(图--
B)。⏽цᣕ上和
下的ۈ⩜、ᐦぽ物和䕿路,
造成人ѐύ。
∑石流是在ᆝ区的大䛻
∑⇅和石ಃ,㷗水⊤⋒亝和䓪到流态后,在重力作用下⾭然✲发,形成⇫着⇋
䕿的ॗ有大䛻∑⇅和石ಃ的≖流(图--C)。∑石流፤与ᆝ≖相Ѡ,来߫
ܢ⡇,在ᒴⴙ时间内,流出十̳ͯ㜟⮪̳立方㆟的物质,ൡඊ江河,ᦓ⃭
䩳和ᱽᎰ,ⵠ౻Ḛ᳃、ۈ⩜、䕿路,对人民的生䉎ϓ、生ϓ≧动以及⣛ද
造成ᒴ大的࢝ჟ。
持㐙或ᕑޓ的大气䭹水、᭑天的ۧ㲹、地䰳、人类≧动(修路、盖ᝫ、ⴹ
мḚ᳃等)छ能造成⏽、∑石流▪ჟ。
⏽形成的内在ఌ素有岩体或ో体的性质、内部结构及โ表形态;โ部ఌ
素有地下水≧动、ᯠ䰔、地䰳、人类≧动等。
⏾ಎ̻−ⴠ≮
图5-3-10 ⏽与∑ⴟ≭
(C)∑石流
(B)⏽
图5-3-11 ͙⏽、∑ⴟ≭▪ჟ分ጯ图
78
ౝ
ภ
⮱
䓽
ߕ
拓展视野
拓展视野
−ⴠ≮䶱䭟ᣗ
预䭞∑石流的ᣖ包括ܾ分∑石流
的࢝䮕区、⒈在࢝䮕区或进行∑石流▪ჟ
᩻感度分区;加强水᪳、气象的预៑工
作,特别是对小㠯围的局部ᯠ䰔的预៑。
在∑石流易发区,当地ᅱℽ要随时∔意▪
ჟ预䂒预៑,选好䏞䖫䌛线,䖫ٹ到时ᣖ
手不及。发现有∑石流䔥象,应立即观察
地形,䋽至⇋䅣两ӓ山或向高地䋽(图
5-3-12)。䔯生时,要ះᐯ一切影响䋽速度的物品。不要䏞在有␆
石和大量ല积物的䮍ሙ山下。不要停留在Ѻ≨地方,也不要ᨬ爬到
ᴽ上䏞䖫。
去山地ᝣ外游⣕时,要选择整的高地作为ძ㥑地,尽可能䖫开
河(⇋)道ᑛ曲的ܥᇤ或地方⠙小、高度又Ѻ的ܤᇤ。切ᓸ在⇋道处
或⇋内的Ѻ处ᥙ建ძ㥑Ḇ。当䕳到长时间䭹䰔或ᯠ䰔时,应䂒ᘁ∑
石流的发生。
−ⴠ≮ࣾ⩌ݺ⮱䔦䆎
∑石流发生前的䔥象有:河流突然断流或水߫突然加大,河水
中有较多柴草、ᴽ;深䅣或⇋内ь来类似火䒒轰协或䬣雷般的声
䴟;⇋䅣深处突然变得ᬻᯃ,并有轻微䰳动感等。
图5-3-12 䏞䖫∑ⴟ≭
思考.练习
思考.练习
1. 请结合你日常生活、学习的具体环ද,想一想如果发生地䰳自
己应如何做,然后形成一ン小៑ॶ。
2. 根据䄪᪳所学习的内容,分析火山的利与ᐶ,并给出你的理由。
3. 上网查阅资料,ᩢ集一下最近几年世界上所发生6㏓以上地䰳
地区的分布情况,然后分析其中有无分布规律。
79
地ภ的䓽动ᒏ成了㜗♣地⤳⣜ධ的基本俕᳣,㔹䷻化、
Ӣ㮭、ᥙ䓽、↶⼜、成ᇖぶใ力的҉⩕ࣵ进一ₒൾ䕍ܧ了अ
化万千的地表ᒏᔮ。䪬Ͳ以来,人类≨动㏵在࣯̻Ɑ对地
表ᒏᔮ的ᩦ䕍,䮼Ɑ人类科学ឭᱜ的ࣾᆂ,这种҉⩕䊷来䊷
ᬻ᭫。
すښ」
ౝ㶕ᒏᔮ⮱ൾ䕍㔲
80
ౝ
表
ᒏ
ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
̭Ƞౝ⤳౽ᴴ
在学习地表ᒏᔮ之前,我们ٵ来学习如何۳地定地球上不同地
◦的Ѻ㒛。
如你ࣾ现了᪆ᱽ某䶢上有一个࢝ݤ䩆䄜,要ۆԎॷ䃶᪆ᱽ的㑃ۆ
㔲,怎样表䓫キ∮⌲ẇ?如你࣯ߍ学ᵎ䓽动ч上的ఏҀ᧺表⑁,在
一个由100ऺ同学组成的方䭌中,你怎样定㜗ጞ所在的Ѻ㒛?你ࣾ现上
䔝问题的ڞ性了吗?问题的实质在于:要キ∮⌲ẇ地定Ⱋᴴ的Ѻ㒛,
ग要ᠴܧႰ在哪一行、哪一݄就够了,相应行̻݄的ϑ◦就۳地㐆ܧ
了Ⴐ所在的Ѻ㒛。那么,如你ᘠ要定㜗ጞ在地球表面的۳Ѻ㒛,
ࣵ该怎么ߋএ?
㏼㏙㑾
和指出教材上࢜ݣ错䄛的䕿理相同,为了地球上不同地点的ѹ㒚,需
要借助由㏡ὖ㏫形成的㑽格。经㏘㑽(图--)ᅝ是
依据这ᵣ的࣋理构ᐦ的。
㏻㏫和㏻Ꮢ
地球Ж是地球的Ὅಷ。在地球Ж上,䔊ᣑࢃࡃ两
极的ᑓ㏫⼜为经㏫,ग子ࡴ㏫。
经㏫的作用是一个地点在地球͈㺫方ऽ上的
ѹ㒚。䮐了ࢃࡃ两极,地球上的任何一点䘩有一
的经㏫通过。所有的经㏫䪫度相等,两相对的经
㏫组成一个经㏫圈。国䭱上㻰,ា通过英国ђ᪒格᳃ᅨ⇧天文ज࣋址的䗏一
经㏫为起经㏫,ग本初子ࡴ㏫。为了区分一经㏫,人们给经㏫标
了度,这ᅝ是经度。本初子ࡴ㏫的经度为c,从c经㏫ッ起,分别ऽ
͈和ऽ㺫,各ܾ分出c。从c经㏫ऽ͈到c是͈经度,从c经㏫ऽ㺫
到c是㺫经度,͈经c㏫和㺫经c㏫是重ऴ的。
图6-1-1 ㏻㏘㑽
81
ౝ
表
ᒏ
ᔮ
⮱
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䕍
㔲
活动.探究
活动.探究
拓展视野
拓展视野
ၽࡵ㏬名⼝⮱Გࢳ
我国古代的㒃Ⰴ上标有子、̽、ჱ、࢛、䓜、ጟ、ࡴ、未、⩟、
䙵、、ϑ12个字,用来表示地面上的方向。其中子为ࡃ方,ࡴ为ࢃ
方。由于经线连接ࢃࡃ两极,ᠳ示ࢃࡃ方向,所以经线又称子ࡴ线。
在地球仪上找到本初子ࡴ线,在本初子ࡴ线和䊐道的交点上,⇫
䊐道自西向͈“环行”一周,观察͈经度和西经度的数值变化规律,
䃜录在下表中。
͈㏻Ꮢ的数ըऄ化
㺫㏻Ꮢ的数ըऄ化
͈ࡶ⤯和㺫ࡶ⤯
国䭱上习ᘛ用㺫经c和͈经c组成的经
㏫圈作为ܾ分͈、㺫两ࡶ球的界㏫。从㺫经c㏫
ऽ͈到͈经c㏫是͈ࡶ球;从㺫经c㏫ऽ㺫
到͈经c㏫是㺫ࡶ球;本初子ࡴ㏫在͈ࡶ球,
c经㏫在㺫ࡶ球(图--)。
㏘㏫和㏘Ꮢ
在地球Ж上,䊐䕿和与䊐䕿平㵸的ల圈,统⼜
㏘㏫。䊐䕿是最䪫的㏘㏫。
㏘㏫的作用是一个地点在地球ࢃࡃ方ऽ上的ѹ㒚。
䮐了ࢃࡃ两极,地球上的任何一点䘩有一的
㏘㏫通过。为了区分一㏘㏫,人们给㏘㏫标了度
,这ᅝ是㏘度(图--)。䊐䕿的㏘度是c,从䊐
䕿到两极各分为c㏘度。从䊐䕿到ࡃ极(c/)⼜
为ࡃ㏘度,从䊐䕿到ࢃ极(c4)⼜为ࢃ㏘度。习ᘛ
上,ា䊐䕿以ࡃ的ࡶ球गֆࡃࡶ球,䊐䕿以ࢃ的ࡶ球ग
ֆࢃࡶ球。ࢃࡃ㏘c之间的地区गֆѺ㏘地区,ࢃࡃ
㏘c嗡c之间的地区गֆ中㏘地区,ࢃࡃ㏘c到
两极点之间的地区गֆ高㏘地区。
图6-1-2 ͈㺫ࡶ⤯ܾ分
图6-1-3 ㏘Ꮢ
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ౝ
表
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ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
在地球上,䮻着㏘度的不同,᭨่䪫ⴙ和太阳高度各不相同,从而ፒ来气
Յ的ᬺ᭪差ᐮ,形成了五ፒ,࢟热ፒ、ࢃ⍕ፒ、ࡃ⍕ፒ、ࢃჾፒ和ࡃჾፒ。
㏻㏘㑽
在地球Ж上,经㏫和㏘㏫ϐ织构成的㑽,ग经㏘㑽。与之相对Ꮐ,地面上
䮐ࢃࡃ两极之โ的任何一点,䘩ะ在一的经㏫和一的㏘㏫的ϐ点
上。于是,根据经㏫和㏘㏫的度,ᅝ能⌱Ẇ地表ᬺ这一点在地球上的ѹ㒚。
而ࢃࡃ两极是所有经㏫的цऴ点,ఌ此Ⴏ们的ѹ㒚ᅝᓱ然是的。
请看图6-1-4,读出A、B、C、D点的
经㏘度位㒚。它们分别位于͈ࡶ球还是西ࡶ
球?ࢃࡶ球还是ࡃࡶ球?为什么?
思考.练习
思考.练习
1. ͈经度与西经度有什么共同点,主要区别是什么?
2. 在地球仪上,⇫着0c经线从ࡃ极到ࢃ极,㏘度数怎样变化?
经线与㏘线在长度、形状、ᠳ示方向等方面有什么区别?
ιȠ⊤䭳ౝᒏㆨಸࣷڣ㶕
地表各种各样的ᒏᔮ,⼝ͧ地ᒏ。䃑䃳一个地ࡧ的地ᒏ特ᒮ,仃
ٵ要了㼐这个地ࡧ有哪些地ᒏ类ಸ,这些地ᒏ类ಸࣵ是怎样分ጰ的。
ₑใ,还要了㼐这个地ࡧ的地߬特ᒮ。所䅀地߬,就是地表倅ѻ䊤м
的ᕨ䊸߬。
ऱ⊤䭳ౝᒏ
图6-1-4
A
B
C
D
䭲ᒎ
䭲地地形छ分为ᆝ地、̈́䮡、高࣋、平࣋和⯲地五基本类ಷ(图--)。
交流.研讨
交流.研讨
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表
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䕍
㔲
图6-2-1 π种䭲ᒎ
̈́䮡
ᆝ地
高࣋
平࣋
⯲地
ᆝ地是ڣ有㕤立的ᆝ䶢、䮍ሙ的ᆝ和Ѻ㐿的ᆝ县的高地,高度和起лऄ
化䘩ᒴ大,海᠀在 N以上,大ๆॴ㘵⟢分ጯ。
̈́䮡是地߫起л不大、度和㐿的高地,相对高度不䊱过 N。
平࣋是ჩ广平ಒ、起лᒴᄻ的地区,海᠀一㝘在 N以下。
高࣋是海᠀较高、面⼛较大、䶢部起л较ᄻ、โఠ较䮍的高地。Ⴏ与平࣋的
区别是海᠀较高,一㝘在 N以上;与ᆝ地的区别是䶢部地面起л较为和㐿。
⯲地是ঔఠ高、中间Ѻ的地区,ঔఠ是ᆝ地或高࣋,中间是平地或̈́䮡。
⊣Ꮑᒎ
海Ꮑ是地球表面的一部分,海Ꮑ地形同䭲地地形一ᵣ,是高Ѻ起л、
ๆๆᵣ的(图--),有䯰ы的海ᇙ,有⌝䖯的海⇋与ል䅣,有䓩䭀的平
࣋,䔄有ᕧ䪫㏒̳LN的大∷中㘶,ࣴग中๚海ᇙ。
图6-2-2 ⊣Ꮑᒎ示意图
大䭲架
大䭲
海⇋
平䶢海ᆝ
海ᇙ
海Ꮑ▗ᆝ
∷⯲
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ౝ
表
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ᔮ
⮱
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䕍
㔲
活动.探究
活动.探究
了解一个地区的地形,ᒬᒬ需要借助地形图。用等高㏫表示地面起л的形
态,是一℀较准的方法。们፤见的ᒕ㞞地形图的式ह⼜是分层设㞞地
形图,是根据等高㏫的࣋理㐄ݢ的。
䗏ʹ,等高㏫地形图和分层设㞞地形图是ᔺᵣ㐄ݢ的喢
ふ倄㏫ᒎప
䲌近大䭲的≱海区是大䭲ऽ海∷自然ᐢѤ的地ፒ,地形平ಒ,水⌝一㝘不
䊱过 N,गֆ大䭲架。䗏里⍀͆䉰⎼͜ჸ,地下䔄፤፤㪠㫻着͜ჸ的石⇥
和天然气等䉰⎼。大䭲架โ㑄的ጔ大䮍是大䭲,水⌝从܌⮪㆟䮍්到܌千
㆟,是大䭲ऽ∷Ꮑ的过⍍地ፒ。∷Ꮑ的地形ูᱮ,ࣴछ分为∷⯲、海⇋、海ᇙ
三类ಷ。∷⯲是∷Ꮑ的主体部分,地߫平ಒ,面⼛广大,一㝘水⌝ N
ጒट。海ᇙ的ჩ度一㝘在 LN嗡 LN之间,平高度有 N,㐡
ᐢछ䓪千千㆟。有时海ᇙ㕤出水面,形成㐙分ጯ的ᇇᆫ。海⇋是∷Ꮑ⠙
䪫的ܥ地,䪫度छ䓪⮪㜟千千㆟,ჩ度ᒬᒬ不足 LN,水⌝一㝘䊱过
N。世界上最⌝的海⇋是太平∷中的侘里φ㏟海⇋,水⌝䓪 N。
海Ꮑ的⌝度是ᔺᵣ≷出来的喢目前፤用ผ∎探≷Ж来≷。ผ∎探≷Ж
发出能从海Ꮑ反ᄰఊ来的ผ∎,将ผ䴟从发出到䔀ఊ所经过的时间≷出来,
所得据䮐以,ᅝ是ผ∎到䓪海Ꮑ所用的时间。由于ผ䴟的䕋度是已知的,
根据前面所得的据ӫछ以ッ出海Ꮑ的⌝度,进而画出海Ꮑ的䒚。
ౝᒏ⮱Ꭰ䲏表
㐅ݣぶ倅㏬ౝᒏఫ
材料与用具:木Ძ、和木Ძ大小相同的纸(第一张纸)、长ჩ分
别是木Ძᅦᄤ12的纸(第二张纸)、湿⇅、几条ᒕ线、直ᅦ、三角
Ძ、水ᒕ、小㙤⯲、适量的水。
步骤:
1. 在木Ძ上画上均匀的网格并标上字母和数字,如图6-2-3。
在第一张纸上㐄ݢ和木Ძ上大小完全相同的网格。在第二张纸上㐄
ݢ长ჩ相当于木Ძ网格12的网格。把两张纸保存好,以ӫ以后使用。
2. 把木Ძ放,在木Ძ上ല湿⇅,我们把⇅ല当作山,如图
6-2-4。你能让这个⇅ല的一面是䮍,一面是㐿吗?
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ౝ
表
ᒏ
ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
3. 用直ᅦ和三角Ძ在⇅ല的各个方向测量,分别在ಮ直䌉离木Ძ
喔Dm、2 Dm、3 Dm……的地方扎㠑干小ႀ,如图6-2-5。
把䌉木Ძ䌉离相等的点用ᒕ线连接起来(图6-2-6)。
图6-2-3 ⩧有㑽ᵨ的᱔Ძ
图6-2-4 ᱔Ძ̶ല̶⎫⇅
从“山䶢”ಮ直向下看,你看到什么样的图形?你能把这Ꮣ
“山”画在第一张纸上吗?(提示:如果你ಮ直向下看,小↩䒒是图
6-2-7ट边的样子)
图6-2-7 ふ倄㏫ᒎ图喋图͙ႃЏ表倄Ꮢ喌
ᄻ↩䒒ԛ㻲图
自然界里的山比这个⇅ല可大多了,因此㐄ݢ地图时要把实物㑕
小后画在纸上。你能在第二张纸上画一个长和ჩ是原来12的⇅ല吗?
通过上面的≧动,们ⰷ到,为了准地表示地面的高Ѻ起л,仂ٴ需
要各地点的高度。≷任何一ะ地点的高度,ᓱ䶧有适ᑿ的≷䛻起点,为
此,科学家㻰了海᠀和相对高度。地面个地点高出海平面的ಮ直䌉⻧,ग
ֆ海᠀(BMUJUVEF),ࣴगֆ㐉对高度。地面个地点高出ऒ一个地点的ಮ直䌉
⻧,गֆ相对高度,从中छ以ⰷ出地面的起л⟢ۡ。高度以㆟作为计䛻ࢁѹ。
而ᆝ的度ÿÿᆝ与水平面的㻾,用度表示。
图6-2-5 ⇅ല̶㠑ᄻႀ
图6-2-6 ⩔ᒕ㏫ា◥䔊ᣑ䊣Ბ
ᄻᓯ,不要使
ᆝऄ了Ὅᵣ善
86
ౝ
表
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ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
1. 图6-2-8中,A点⊣᠀是多少㆟?B点⊣᠀是多少㆟?A点对B点
的相对高度是多少㆟?
图6-2-8 ⊣᠀倄Ꮢ的䃍ッ
2. 用透明塑㘢片ݢ一个圆䩑,圆䩑上画有等高线(图6-2-9a)。
把圆䩑正放在េ影仪上េ影,再把它Ծ㒚េ影,得到两፱一模一样的
图形(图6-2-9C)。你能说出两፱图中,哪一፱是山ሜ(正放)?哪
一፱是⯲地(Ծ㒚)吗?然后,看一看图6-2-10,说出哪፱图表示山
ሜ,哪፱图表示⯲地,为什么?
(B)画有等高㏫的䔻ᬺల䩑(C)未标等高㏫高度的េᒝ
图6-2-9
(B)
(C)
图6-2-10 ᴳ有ふ倄㏫倄Ꮢ的េᒝ
活动.探究
活动.探究
目的:认识“头”这个地形区。
步骤:
1. 以下工作都需分组完成,每四个人组成一组,请在进行具体工作
前,仂先通读䄪᪳,然后讨论如何分工,形成一致意见后,填写下表。
Ꮋ号
名
Чߍ
1
2
3
4
1 图6 2 8中
交流.研讨
交流.研讨
87
ౝ
表
ᒏ
ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
为使分工更加合理,我们应当:
(1)人人有事做,每个人都能发ᡑ特长;
(2)分工方ᵴ要最有利于提高效⢳;
(3)“分工是ᓱ需的,但合作更重要。”
希᱇同学们在活动中认真体验这ऑ话。
2. 请你ጒ手ᤍ,ճ设你的ጒ是个地
形区,请在图6-2-11中找出下列地形(把结
果填在图中ὖ线上):
“山ሜ”、“山㘶”、“山䅣”、“㐿
”、“䮍”、“断ቂ”。
3. 一号同学把ጒ放入㙤⯲中,二号
同学在㙤⯲中ಮ直放一把直ᅦ并អ好它,三号
同学㐿慢ᒬ⯲中∔水至1 Dm,四号同学用在一号同学的ጒ上画1Dm
等高线,如图6-2-12。依⁍画出2 Dm、3 Dm等高线。
4. 一号同学从水中ᠫ出ጒ,㒚于ᵸ面,全组同学Ѐ细观察,ᄧ
找规律。
讨论:
1. “山㘶”与“山䅣”的等高线有何不同?
2. “㐿”、“䮍”与“断ቂ”的等高线有何不同?(ᤍ的
松紧程度不同,“山”的䮍㐿ӫ不同)
3. “山ሜ”与“⯲地”的等高线有何不同?(把ጒ手ᢸ心向上,
五个手ᠳ向上㔄,这样ӫ会形成一个“⯲地”)
图6-2-11 Ąᒎࡦą
图6-2-12 ⩧Ąᒎࡦąふ倄㏫
ា地理事物按照一的学方法㑕ᄻ,Ꭲ用不同的げ号、䷈㞞和文ႃ㐄ݢ
在平面上,ᅝ是地图。构成地图的基本要素是方ऽ、℀例
ᅦ和图例。
将一个区域内海᠀高度相等的各点䔊㏫,按一℀
例㑕ᄻ,េᒝ在平面上,以表示地表的高Ѻ起л,ᅝछ以
㐄ݢ出Ⴏ的等高㏫地形图,这χ䔊㏫⼜为等高㏫(DPOUPVS
MJOF)。等高㏫地形图是科学性较ᑦ、实用价值较高的一
地形图,主要㑦䮣是不够直观。
分ᅮ䃪色ᒎప
在等高㏫地形图上以一次序的䷈㞞、㞞䄯的ऄ化来
䭲高海⌝(N)
䰖㏫
≨地
图6-2-13 䭲倄⊣⌝表
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表
ᒏ
ᔮ
⮱
ൾ
䕍
㔲
᭪示地߫的起л,ᅝछ以㐄ݢ成分层设㞞地形图。国䭱上通㵸的ֆ法是:用㐫
㞞ÿ▜㐫㞞ÿ台㞞ÿ㸼㞞的䷈㞞渐ऄ过程表示䭲地上地߫由Ѻ到高的ऄ化,㐫
㞞表示平࣋,台、ḁ、ᾄ㏎、㸼等㞞表示ᆝ地和高࣋,⮩㞞表示䰖ᆝ、ۜጉ;
用由≱㨉㞞到⌝㨉㞞的ऄ化表示海水由≱到⌝的ऄ化(图--)。这地
形图的优点是䚾目,Ꭲ有立体感;㑦点是不能䛻≷,地䆸表示不够㏲。
拓展视野
拓展视野
䖒ᙌఫ
䖑感的原意是从䖑远的地方感知物体及其特征,现在主要ᠳ人
们利用飞机、人造卫星、㝖天飞机,使用̿门的照相机、ᥰ像机或其
他ᣎ测仪器获取信息,来宏观地研究地球、㐨合䃰价地球环ද、进行
自然资⎼调查与开发的特定ឬᱛ。根据所借助的྾介加以区别,䖑感
ឬᱛ大体上可以分为可见光䖑感、红外䖑感和微波䖑感。各种物体不
仅具有反射可见光、红外线和微波的能力,还具有自己⠘特的电磁波
发射能力,当ь感器接受了这些辐射时,人们ӫ可获得相应的䖑感图
像。例如,当你从电视中ᩢ看天气预៑时,主持人身后那፱色ᒕ㐆丽
的卫星云图就是䖑感图像。目前䖑感ឬᱛ的主要应用有:ۈ͆、林͆
和⪈➓͆资⎼的调查与⯽测;地质ࠄᣎ和地䰳预៑;⊣∷资⎼ࠄ察;
环ද⯽测;气象⯽测和预៑;现代ۇ事和国䭞。真实、准确、形象的
䖑感图像对于表现和研究地理事物正在发ᡑ着越来越重要的作用。例
如,1998年我国长↋流ഋ发生特大≖水时,䖑感照片成了水情分析、
预测和应对的重要依据,为最大限度地减少≖▪ᢋ作出了ጔ大䉍
⡚。而国家在ݢ定“西气͈
䒿”等西部大开发的具体ᩫ
も时,也都以西部矿产、发
ᆁ容量等方面的䖑感ᣎ测数
据作为࣮㔯依据。
图6-2-14是⊣ࢃᇇࢃ部
地区的䖑感图像,可用于当
地的开发规ܾ。ࡃ部山林㠮
密,呈凈㐫色;叽色显示山
间水Ꮏ,水深且清;三亚ጮ
位于图像ጒ中部,呈≱ḁ色带状。
图6-2-14 ⊣ࢃᇇࢃ䘔ࡦ䖑ᙋ图
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ప⮱ౝᒏ➦ᒮ
思考.练习
思考.练习
ᒎๆ种ๆᵣ喏ᆝࡦ䲎⼛Ꭻ๓
国的地形类ಷ,ᬌ论成ఌ䔄是形态,䘩是ๆๆᵣ、͜ჸๆᒕ的。有高
㕤的高࣋和ᆝ地,有Ѻ≨的⯲地和䓩䭀的平࣋,䔄有度㐿和的̈́䮡。在⍕
ᯂ⎫⋒的͈部和ࢃ部,有各各ᵣ以流水作用为主的ӡ㮬和ല⼛地䆸,在ᬝ
的㺫ࡃ有㟹㡗的⇅景观,在㺫部ᆝ地和高࣋有别ڣ风格的ۜጉ地䆸,在㺫ࢃ
部石▜岩分ጯ地区݅有景㞞䔣人的બ➥地䆸。
国是一个ๆᆝ的国家。人们习ᘛ上ាᆝ地、̈́䮡以及℀较ሺᇂ的高࣋䘩
गֆᆝ区。国ᆝ区的面⼛ࢌ全国ᕧ面⼛的以上。从ᕧ体上ⰷ,ᆝ区发展
经≺的优߫是ϓ䉰⎼͜ჸ,ߏ߫是开发䯪度大。
国的平࣋面⼛㏒ࢌ全国ᕧ面⼛的,㏒有̳LN
。䓩䭀的平࣋ో地
㗑↯、╸⎵ӫݕ、开发ࢲञᗌ久,是国人ए䯲中、经≺发䓪的地区。
国有䓩䭀的海∷国ో和͜ჸ的海∷䉰⎼。➥别值得指出的是,国大䭲
架面⼛广大,࠱括⍐海和台海全部、͈海大部以及ࢃ海的一部分,有广䭀的开
发前景(见䭰ᒁ二)。
߫㺫倄͈Ѻ喏ॴ䭢ᷛ状分ጯ
国的大河ÿÿ䪫江、台河发⎼于㺫部䱾㫻高࣋,ᰞោ͈流,最后分
别∔ڑ͈海和⍐海。国主要河流的流ऽ大体上反ᭌ了国㺫高͈Ѻ的地形➥
ᒭ。国地߫自㺫ऽ͈,大致ॴ三级䭢ᷛ⟢分ጯ。第一级䭢ᷛ是国㺫ࢃ部的
䱾㫻高࣋,平海᠀䊱过 N,㷗⼜为“世界ᅷ㘶”。第二级䭢ᷛ⇫䱾㫻
高͈࣋部和ࡃ部䓥㑄ऽโ展开,由一系݃ჩ广的高࣋和ጔ大的⯲地组成,平
海᠀ N嗡 N。第三级䭢ᷛ在国͈部,主要由̈́䮡和平࣋组成,大
部分地区海᠀在 N以下。由此ऽ海∷ᐢѤ,形成了近海大䭲架。
在老ጴ的ᠳ导下,开ᆁ土地形调查,ݢ作家地形模型。
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โ力作用主要有五形式:风化作用、ӡ㮬作用、ᥘ运作用、↵⼛作用和
ద结成岩作用。
地表或ᣑ近地表的岩石在⍕度ऄ化或水、大气、生物的ᒝ৹下发生ⵠ౻
(⪻Ც、ቕ解或改ऄ化学成分)的作用,गֆ风化作用(图--)。们在
䛺โⰷ到的已经⪻Ც的岩石表面,ᅝ是风化作用的ϓ物(风化壳)。岩石经过
风化形成了⪻Ც的表层是ోฐ形成的第一步。
̶Ƞใ߈হϧㆨ≨ߕᄦౝ㶕ᒏᔮ⮱҉⩕
地球ڲ䘕的物质হ能量҉⩕㔹ᑂ䊤的地ภ䓽动,ൾ䕍了๔地俕᳣,
ᒏ成了地表ᒏᔮ的“㇄℈ಜ”喠㔹ใ力҉⩕݆对其进行细㜡ߍጒ,ᒏ成
了ᰡͧ丰富多彩、ฺᱯ多样的实䭲地表ᒏᔮ。
ใ߈҉⩕对ౝ表ᒏᔮ⮱ൾ䕍
图6-3-1 ䷺化҈⩔ᒎ成的㟝ᇃᇕ䆸
风、流水、ۜጉ、海⊖对岩石或风化壳进㵸ⵠ౻,使Ⴏ们ቕ解的作用是
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ӡ㮬作用。水ో流现象ᅝ是ӡ㮬作用
的表现,⌝ܳ的ል䅣、风㮬㬽㣳(图
--)䘩是由ӡ㮬作用形成的。
风化、ӡ㮬的ϓ物在风、流水、ۜ
ጉ、海⊖等的ᣔ动下从一地⼧到ऒ一地
的作用गֆᥘ运作用。河水中ᡋፒ的∑
⇅,大风ម起的⇅ᅄ,䘩是ᥘ运作用的
表现。ᥘ运作用是地表㷗逐渐平的重
要过程。
在ᥘ运过程中,如风、流水的流䕋䭹Ѻ,或ۜጉ㲹化,㷗ᥘ运的物质ӫֈ
⪅下来,这ᅝ是↵⼛作用,䪫江三㻾≞和台ో高࣋䘩是↵⼛作用的ϓ物。
↵⼛物经过䪫的地质作用,重新ऄ成坚的岩石,这作用गֆద结
成岩作用。
风化、ӡ㮬、ᥘ运、↵⼛、ద结成岩是在大自然中发生的䔊㐙过程,们
所ะ的⣛ද,䘩ะ在这个过程的一⣛㞮上。在这个过程中担任主要㻾㞞的โ
力是风、流水、ۜጉ和海⊖。
由于流水与风是ᒝ৹地表形态的โ力的两个主要方面,䃕们再对Ⴏ们ๆ
一χ了解。
地球表面的流水,能ា地表的ోㆾ和ⶺ石۞到河里,水流ࣴछ以对河ᇤ和
河Ꮑ不进㵸ӡ㮬,使河ᇤ和河Ꮆ渐渐ߌ⌝和展ჩ。到了河流的下⍤,水流的
䕋度ۻ㐿,Ⴏ所ᥦፒ的ⶺ石和∑⇅逐渐↵⼛下来,形成平࣋和河ए三㻾≞。
国⇫海地区的䃤ๆ平࣋䘩是由∑⇅↵⼛而形成的。
水对岩石䔄有⏢㮬作用,㒺ͩ的石᳃和千⮪ᕖ的⏢≊䘩是石▜岩地区流
水⏢㮬作用的ϓ物(图--)。
图6-3-3 ≭水⏢㮬҈⩔的ϓ物
图6-3-2 ䷺㮬䆸
(C)石▜岩⏢≊
(B)νࢃ石᳃
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୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
ᬝ地区፤ݚ大风。ݚ风的时Յ,ᒬᒬц上⇅䊜石,在⇅ㆾ和ⶺ石⡇◴॥
ܧ下,地表㷗䨵ܬ⸔㮬着一ᵣ,形成了各➥的地形。风䔄能ា⇅ో和ో
ㆾ॥到远ะ,⩆㜟܌千千㆟以โ,形成㻰Ὅጔ大的⇅̈́(图--)和㠯ఠ广
大的台ోല⼛。在国新⪲ࢃ部的ٷ៵⣇大⇅中,ᅝ有这ᵣ的大⇅̈́。
᠌≮Ⅱ对ౝ表ᒏᔮ⮱ᒞ৺
步骤:
1. 在一个水Ἡ内用⇅子或黄土ല一Ꮣ“山”。
2. 用一个盛水的烧Მ,使水从山䶢㐿㐿流下。
讨论:流水在山䶢和山脚下有什么不同的作用?
᠌䷻߈对ౝ表ᒏᔮ⮱ᒞ৺
步骤:
1. 用三四个大塑料袋,去ᢵᏁ部,连成一个2 m~3 m长的直筒。
2. 将直筒在电䷺ᝳ上,在䷺ᝳ前面的适当位㒚ല放一些⇅土。
3. ज़动电䷺ᝳ,观察⇅土颗粒分布的变化。
讨论:
1. 䌉电䷺ᝳ远近不同,⇅土颗粒的㇃细分布有什么规律?
2. 如何解释这种⇅土颗粒分布的规律?
图6-3-4 ≭ߔ⇅̈́
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ϧㆨ≨ߕ̻ౝ表ᒏᔮ
自从有人类以来,人类与地表形态ᅝ相ξᒝ৹:地表形态ᒝ৹人类≧动,
人类≧动ࣴ在一程度上改ऄ地表形态。
在ऐ代,䗏χ地߫平ಒ、水⎼充足、ϐ通ӫݕ的河流中下⍤地区,成为
人类ᬕ期的≧动区域,Ꭲ造ᅝ了人类ऐ代文ᬺ;而地球上䗏χ地߫䮕ሧ、气
Յᖢߏ、水⎼ⴙ㑦的高ᆝ、高㏘度地区,⇅的中ᓯ,以及过于⎫热的热ፒ
䰔᳃地区,直到现在Ϲ然人䔥㒁㜟。
人类≧动对地表形态的ᒝ৹是逐渐ߌ大的。在ऐ代,由于人类自䏗能力的
䭼ݢ和对大自然的依䭰,这ᒝ৹在ⴙ时间内᭪得ᓚͺڢᓚ,Ѳ䪫期⼛㉛的结
果ᅝ相ᑿछ观了。
䮻着生ϓ力的发展和社ц的进步,人类≧动对地表形态的ᒝ৹䊶发⌝ݧ。
例如,国“三ࡃ生态程”的ᐦ设ᅝ是人类改ऄ地表形态、䊷ݕ䖫ჟ的成ߋ
㠯例。㢣ڜ是一个͠海Ѻ地国家,有近一ࡶో地海᠀不到 N。自世㏖以来,
㢣ڜ人民采用ఠ海造地的方法,从大海获得近̳ژ䶣的䭲地。㢣ڜ϶天的国
ో有是在过ࣧ的海␕、河Ꮆ、⎂Ꮑ和⇨∩地上,经过修⍌ᐦಉ、排䮐⼛水开
䓋出来的。Ѳ是,如果人类的≧动䔉㗸自然㻰ᒷ,任意改ऄ地表形态,цϓ
生有ჟ的后果。例如,国≊Ꮩ⎂的ఠ⎂造⩜程ᅝᑁ起了严重的后果。㢣ڜ
人民已ⰷ到ఠ海造⩜ፒ来的䉋面ᒝ৹,开由“ఠ海造⩜”ऽ“䔬㕁䔄海”
䒘ऄ。
ᑿ前人们面͠的全球性⣛ද䬚题:生态ⵠ౻、⣛ද、ో地㡾化等,
ᬌ一不与不ऴ理地改造地表形态相关。
为了ᬎ不ᒝ৹ᑿ代人的发展,ࣴ不ᢋჟ后代人的发展,ᬎ不ᒝ৹自䏗的发
展,ࣴ不ᒝ৹人类的发展,们ᅝᓱ䶧认识自然㻰ᒷ,ࡻ䄯人地关系,ֆ“⼛
极而ࣴ䉋䉏任的ژ民”。
拓展视野
拓展视野
中ࡻᎡⅡ䭳अ䓮
我国学者的最新研究结果表明,自1949年到本世纪初,在自然和
社会的㐨合作用下,中ࡺ大地水䭲发生了ጔ大的变迁,其中最主要的
变化表现在三个方面:
⊣ᇤ⇫伸。例如,黄河三角≞1953年至1982年间造䭲1 100 km
2,
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目的:举ߊ一⁍小型䓕论会,了解人类活动对地表形态的影响,
ᴽ立人类活动应䖡ᓖ自然规律的观念。
内容:䓕论“人类对地表形态的改变利大于ᐶ”。
正方:ᩢ集人类改变地表形态后,改ર了环ද、ӯ进了人类社会
发ᆁ的例子,以此证明人类应该ߖ力去改变地表形态。
反方:ᩢ集人类改变地表形态后,ⵠ౻了环ද、䭧碍了人类社会
发ᆁ的例子,以此证明人类应该ᄶ重自然,保持现有的地表形态。
到1994年,河ए地区已是一个近6 000 km
2的近代黄河三角≞,其中含
2 200 km
2的现代黄河三角≞;长↋三角≞地区新中国成立以来也有数
十方㆟的䭲地形成。
ᇇᆫ变化。例如,上⊣ሳ明ᇇ1950年的面积约为600 km
2,现在已
经ផᆁ到约1 200 km
2。位于长↋एࢃӓ的ὖ⇅ᇇ,1958年以前仅是一
处䱞头的⇅≞,如϶已成为一个面积䓪49.2 km
2的中型ᇇᆫ。地处䓩͈
ࡶᇇ西ӓ的西中ᇇ和ܐ协ᇇ,经数十年的␕⊮⌐积及盐田围,两ᇇ
合为一ᇇ。
⎂⇶⊴长。例如,़冭⪖≨地㞪̭⎂曾经干⋤多年,近年来由
于这里多年丰水,加之有效的环ද⇧理,已ᖎ复⎂面75 km
2。另一方
面,更多的⎂⇶⊴或㑕小了。素有“⎂之Ⱝ”美称的⎂ࡃⰭ,20
世纪50年代有天然⎂⇶1 052个,如϶仅存83个。位于长↋中游的↋ⅵ
原,是我国⎂⇨比较集中的地区之一,⎂⇨面积䓪3万多方㆟,
现在已有80的⎂⇨面积⊴。新⪲的ࢆ斯㚪⎂,原有面积1 019 km
2,
现在⎂面ᩢ㑕了13以上。新⪲准尔⯲地的㞪比⎂,新中国成立之初
面积为1 070 km
2,现在仅有500 km
2。中外侜名的㒃布⇶,20世纪60年
代约有水面660 km
2,如϶已经干⋤见Ꮑ。这些都对我们的环ද保័和
可持㐙发ᆁ提出了͑ሧ的ᠽᝄ。
举
交流.研讨
交流.研讨
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㔲
思考.练习
思考.练习
1. 你能解释“水␠石穿”的现象吗?
2. 从山前到山县地带,为什么↵积物的颗粒由㇃变细?
3. 水土流是当前一个较͑重的环ද䬚䷄。水土流是怎样发生的?
是由哪些外力作用造成的?对减轻或䭞₎水土流,你有哪些建议?
4. 黄土高原“⇋万”的地表形态是如何形成的?
5. 请你想一想,在你周围的环ද中,有哪些与地表形态有关的外
力作用表现形式?它们对地表形态有什么影响?
6. 你家的地形有什么特点?目前人们的开发利用是否合理?请
提出你的意见。
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本
ヴ
ᄼ
㐀
᱙ヴᄼ㐀
地球内部ॴ一圈层结构,从โ到内依次为地壳、地ᎀ和地ᵤ。
地壳是由各各ᵣ的岩石组成的。岩石通፤由一或܌物组成。
科学家按成ఌ将岩石分为岩≲岩、↵⼛岩和ऄ质岩。岩≲岩是地壳中
䛻最ๆ的岩石,↵⼛岩是地球表面分ጯ最广的岩石。
三大类岩石छ以相ξ䒘化,组成地壳的物质ะ于不的运动ऄ化之中。
人们通፤ݕ用经㏘㑽在地图上地理事物的ѹ㒚。
地表各各ᵣ的形态⼜为地形。䭲地地形छ分为ᆝ地、高࣋、平࣋、
̈́䮡和⯲地五基本类ಷ。海Ꮑ地形छ分为大䭲架、大䭲、海⇋、∷⯲、海
ᇙ五基本类ಷ。
了解一个地区的地形➥ᒭ,主要从地形类ಷ与地߫➥ᒭڑ。人们借
助地形图ⵀ究地表形态。用等高㏫表示地表高Ѻ起л的地图是等高㏫地形图。
用不同䷈㞞表示地表高Ѻ起л的地图是分层设㞞地形图。
地壳一直ะ于运动ऄ化之中,ᬎ有海䭲ऄ䓭这ᵣ的㐿ᚎ过程,有
地䰳和▗ᆝ✲发这ᵣ的ޓ◴表现。地壳的ऄ动通፤ц使岩层ϓ生㹢⯝和
层。
科学家认为,全球岩石圈由六大Ძಃ构成,Ⴏ们是:φ⁓Ძಃ、䲊≞
Ძಃ、太平∷Ძಃ、࢜度∷Ძಃ、ࢃ极≞Ძಃ、㒺≞Ძಃ。六大Ძಃะ于不
的运动之中。
地球内部ႄ在着◩热的岩≲,岩≲在地球内部ᑦ大ࢷ力的作用下,⇫
着地壳的㷮䯅或㪰ᑝ地ፒ,ૣ出地表,这ᅝ是▗ᆝૣ发。
地䰳是地球表面的䰳动,是地球内能ޓ◴䛶ᩪ的表现。世界上ႄ在着
两大▗ᆝ地䰳ፒ:地中海-ૈ侘៵䯱▗ᆝ地䰳ፒ和⣛太平∷▗ᆝ地䰳ፒ。
โ力对塑造地表形态起着重要作用,主要有五形式:风化作用、ӡ
㮬作用、ᥘ运作用、↵⼛作用和ద结成岩作用。地表形态对人类的≧动有较大
的ᒝ৹,而人类的≧动ࣴ在一程度上改ऄ着地表形态。
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⩌➖వ̻⩌ᔮ㈨㐌
す̰」 ⩌➖వ᭜ᰶ⩌➖⮱უ
すژ」 ⩌ᔮ㈨㐌
᱙ヴᄼ㐀
98
地球是宇宙中Ⱋ前ੜ一已知ႅ在生প的ᭌ球。地球上有
生পႅ在হ有生প䓴程अ化̻䒙अ的⾧⅁、䭳地、ᇖⴠవহ
水Ҁڞ同组成了生物వ。Ⴐ是地球Ϭ万年⑁अ的结,ႂ㗟
ܧ了千༬百ᔮ的生প,是所有生物的ڞ同家చ。
す̰」
⩌➖వ᭜ᰶ⩌➖⮱უ
99
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̭Ƞ⩌➖వͧ⩌➖⮱⩌ႅӈγϭ͵
科学家从᱗։䓴对地ใ生প的探ᄨ。ѳ是在㡘㡘宇宙中,在人类
㜠Ϸ能够探≸到的地球之ใ的地方,都还⇎有ࣾ现生প的䔦象,你知道
这是ͧ什么吗?地球上的哪些地方有生物的生ႅএ?
地球上Ꭲ不是所有的地方䘩有生物的分ጯ,适ऴ生物生ႄ的地方ڢ实ख
是表面㪰㪰的一层,ڢ最⌝ะ在大㺫∷的Ꮑ部,最高ะ大㏒在大气层䌉地面
LN的地方。这个ࣆ度㏒ LN的圈层ᅝ是所有生物的家ÿÿ生物圈。
䃤Ҍ㻵得生物圈ᒴࣆ,ఌ为生物圈的㠯ఠ࠱ॗ了水圈的大部分、岩石圈
的表面和大气圈的Ꮑ部。Ѳ实䭱上,如果ា地球℀作一个㠥果,生物圈是℀㠥
果⯚䔄要㪰的一层。是在这㪰㪰的一层里生ႄ繁㵹着千༫⮪态的生形式,
上⑀着͜ჸๆᒕ的生ᩱ事(图--)。
⩌➖వ喍CJPTQIFSF喎᭜ౝ⤰表䲏ᰶ⩌প⮱ౝፓ
图7-1-1 ༫⮪ᔭ的生
ⵠో而出的Ꭸ㠃
䯰⠚ᢁ下⠺物
䊶水而出的海䆆
上㔀的䯰厜
䰔后ᖰ然生䪫的㬽㣳
100
⩌
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➖
⮱
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⩌➖⮱⩌ႅ䰭㺮ਗψധ本У
1. 生物ఴ所ࢌ的空间只相当于地球表面的一薄层,生物ఴ以外的
地方为什么没有生物生存呢?你认为地球上有生物生存的地方有什么
特点?
2. 你મڧ过小动物吗?你是如何照䶪它的?小动物的正常生活需
要哪些条件?
3. 你ڧ过⯲ᵩ吗?你为心❝的⯲ᵩ提Ӈ了哪些生长ᓱ需的条件呢?
4. 联系我们自己,想想人类的生存需要什么条件。
ⅳ总小组讨论的结果,然后Ắ括一下生物的生存需要哪些基本条件。
ᡑ̭ᡑ喑㘪〆็ᄾϧ喤
将全⤙同学分成3个小组,每个小组ఴ定一块1 m
2的地,让组员
尽可能多地站立到ఴ定的面积里。
比一比哪组站的人多,最多的组能站多少人?
想一想,我们的生活还需要什么条件?
⩌➖⮱⩌ႅ䰭㺮ਗψധ本У喤
拓展视野
拓展视野
⩌➖వत
20世纪80年代,美国人为了进一步认识地球的生态ᓖ环,验证人
类科ឬ手段在与世䯀绝的密ᄭ生物ఴ中获得食物和空气的可能性,希
᱇创造一个模᠋地球生态环ද系统的奇䔥,进而还设想在地球之外的
星球上建造一个全新的生存空间。于是不ᘈጔ资,㕃䉥2亿美元,经过
交流.研讨
交流.研讨
事实上,ḹ物、动物等所有生物的生ႄ䘩需要㥑养物质、阳光、⾦气、
水、适的⍕度和一的生ႄ⾦间。ख有生物圈能够为生物的生ႄ提供适的
Т,生物圈是所有生物ਜ਼一的家。
101
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
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➖
⮱
უ
“生物ఴ2号”是一个ጔ大的温室,在这个建ぽ物内设有生活区、
ۈ作物区、热带䰔林区、原区、⊣∷区、⇨泽区和⇅区。它完全
处于ᄭ闭状态,没有外界空气、食物和水的补充,是一个模᠋大自然
的人工生态系统。1991年9月26日,来自英国、法国、美国和比利时的
8名科学家进入“生物ఴ2号”,成了仂ឥᅱℽ。除阳光和能⎼来自外
界之外,亚食起ᅱ所需的一切均来自生物ఴ内。ᅱℽ们在与世䯀绝的
生态环ද中从事环保研究和科学实验,ᣎⅮ生物ఴ内生态环ද变化过
程,期᱇创造一个“人间天മ”。
但是,这个美好的ᛓᛘⵠ灭了。这个“小地球”在运行一年多时
间后䕳到了意想不到的生态䬚䷄,氧气含量大፱度下䭹,昆虫大量₧
ύ,㇚食͑重减产,科学家们不得不提前᧐离。
实验䉑了,却向世人᭙示:在现有ឬᱛ条件下,人类还无法模
᠋出一个类似地球一样的、可Ӈ人类生存的生态环ද。地球仍是所有
生物唯一的家ఙ,人类应当ߖ力保័它、珍ᘈ它。
图7-1-2 生物ఴ2ण
϶天,地球生态⣛ද已㷗人类≧动严重ⵠ౻,面对严ሧ的⣛ද形߫,们
Ꮐٷݢ自ጝ的⁞望,㏒自ጝ的㵸为,ݕ用人类的智ᚓ化࢝ᱦ为ጸ望。
7年的もܾ和兴建,于1991年在亚利ᵽ那ጊ͈ࡃ部建起了一Ꮣࢌ地面积
约1.2万m
2的ጔ大“水ᮢთ”——“生物ఴ2号”(图7-1-2)。
102
⩌
➖
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᭜
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ιȠ⩌➖̻ڣ⩌ႅ⮱⣜ධ
ᴾ᳄䛹、㡶地上、⊤∸中、⇆䛹ćć地球上的⣜ධ千अ万化,
其中生≨的生物也是千༬百ᔮ。生物̻其生≨的⣜ධ有Ɑ怎样ฺᱯ的
ڠ㈨এ?
⣜ධᒞ৺Ɑ⩌➖⮱分ጰহ⩌≨
ԃ话䄠,冨٫⻧不开水。生物䘩生≧在一的⣛ද中,不同的生物对⣛ද
的要求不一ᵣ。生物生≧的⣛ද不仅指生物的生ႄ地点,主要䔄是指ႄ在于
Ⴏঔఠ、ᒝ৹Ⴏ生≧的所有ఌ素。
们ា⣛ද中ᒝ৹生物生≧的各ఌ素分为两大类:䲊生物ఌ素(图
--)和生物ఌ素。
2. 在月球、火星、金星、水星等星球上都没有发现生命的䔥象,
你知道这是为什么吗?
3. 宇㝖员΄౼宇宙飞㝥飞向太空时,需要ᥦ带ᓱ需的㐠持生命的
物质,你知道他们需要ᥦ带哪些物品吗?这些物品能给他们提Ӈ什么
ፚ助?
生物ఴ
ȞȞȞ的Ꮑ部
ȞȞȞ的表面
ȞȞȞ的大部
思考.练习
思考.练习
1. 请填出生物ఴ的㠯围:
103
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
⇅╸᱔
νᱵۣᱵ
䦴ढᴽ
Ც、ᾍᴽ
ᾍᴽ᳃
㡵地
高ᆝḹ物
海᠀(N)
不同海᠀高度ḹ㷗的分ጯ
⍕
度
对
生
物
分
布
的
ᒝ
৹
与䲊生物ఌ素相反,生物ఌ素是指ᒝ৹生物生≧的ڢ他生物。
图7-2-1 ᒝ৹生物分ጯ的非生物ఌ㉌
➡➇㟝在不同䚤ⷝ度ోฐ中的㟝㞞
热ፒ䰔᳃中的ḹ㷗
㦡㟝ᱡᱡऽ太阳
ૈ䭠的人参
䓭ᓅ的大䯭
่间≧动的㰪
⇅中的ḹ㷗
非生物ఌ㉌对
生物的ᒝ৹
一片ۈ田中种ḹ了⢵㆟,请你设想一下并回む几个䬚䷄:
这片ۈ田中还会有其他的ḹ物吗?这ᵖ⢵㆟与其他的⢵㆟,以及
其他的ḹ物之间存在怎样的关系?
这片ۈ田中会有动物吗?如果有,请列举几例,并回む⢵㆟与这
些动物之间存在什么关系。
光对生物分ጯ的ᒝ৹
ోฐ对ḹ物生䪫的ᒝ৹
水
对
植
物
分
布
的
ᒝ
৹
片ۈ
中种
交流.研讨
交流.研讨
104
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
自然界中⇍有一生物能㙝⻧ڢ他生物而႐立生ႄ。生物间的关系错㐨ู
ᱮ,有千͉̳㑁的联系,形成相ξݢ㏒、相ξ依ႄ的生之㑽。各生物个体
䘩是此㑽中的一,Ⴏᬎᒝ৹别的生物个体,同时ࣴः到ڢ他生物的ᒝ৹。
同生物的内关系有两表现形式:内ξ助(图--)和内᫃ε
(图--)。
同生物之间,
由于ε下物、
⾦间或䙹֢等,
有时ц 发生ε
᫃。例如,䃤ๆ
卋类的䯰卋在ࢌ
领ጎ区后,如果发现同的ڢ他䯰卋进ڑ自ጝ的ጎ区,ᅝц力ᩧܧ,将ڑӡ
者䊢䊜。在ۈ⩜中,相䗧的作物ḹᵖ之间ц发生对阳光、水分和养᫅的ε
ććᘟ一ᘟ,内᫃ε对于生物体的生ႄ繁㵹有Ϭʹ意义ृ喢
不同生物之间,最፤见的关系是ᢁ下,如⠚子ᢁ下᪽侘;此โ䔄有ڝ生、
ჰ生、《ε等等(图--)。
图7-2-2 种ڱξߕ喋呼ᓯࡻ߇的㮮㮭喌
图7-2-3 种ڱ᫃ε喋εⰄ的⇟侘喌
图7-2-4 生物的种䬠关系
⣛ද中的各ఌ素,对生物体ᒬᒬ是同时ڝ同起作用的,而不是ࢁ⠘、႐
立的。
们知䕿了⣛ද中的䲊生物ఌ素与生物ఌ素䘩ц对生物的生≧ϓ生ᒝ৹,
䗏ʹ生物ख是一ট地ः⣛දᒝ৹ृ喢生物ц对⣛ද有ᒝ৹ृ喢
⠚子ᢁ下᪽侘
地㶏是ⱋ㣸和㐫㬧的ڝ生体
ᱮ㡵和ۈ作物《ε㥑养
ჰ生在人体⯚㗐上的ⱋ㣸
105
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
拓展视野
拓展视野
⩌➖对⣜ධ⮱䔯Ꮑ᭜ᮛ䕺ႅౕ⮱
⇆中⮱⩌প
侲侨(图7-2-5)有“⇅之
㝋”的美称。⇅►热缺水。侲侨和
别的动物不一样,它有高高的侨ሜ
ה㫻大量的㘮㗖,当它又⍠又享的
时Յ,㘮㗖会慢慢分解,变成它需
要的㥑ڧ和水;侲侨时不出Ↄ,
只有体温䓪到46č才会出Ↄ;侲侨
时一⁍能ૉ下100多升的水,而每
天排出的ᅫ不到一升,这样可以保持体内的水分。因此侲侨能长时间
ᓹ㔼干⍠。
⇅中ḹ被稀少,但是Ѕ人ᢸ却能够在干ᬝ的⇅中生长。Ѕ人
ᢸ的ढ变成了ݦ状,因此可䭹Ѻ蒸㚪作用;㠺含ढ㐫素,能进行光合
作用,能䉚水。另一种⇅ḹ物侲侨ݦ的根非常长,是地上部分的好
几倍,深扎的根能够更有效地吸ᩢ地下水。
图7-2-5 ⇅ͷ㝋ÿÿ侲侨
通过上述䉰᫅छ以发现,⇅中的动物、ḹ物ڣ有适Ꮐᬝ⣛ද的形态结
构和生理➥ᒭ。在前面的学习中,们认识到冨适Ꮐ水生生≧的➥点,了解
到卋是如何适Ꮐ⾦中上㵸的。在䪫期⑀化的过程中,͜ჸๆᒕ的自然界中的生
物适者生ႄ,不适者㷗⌄↜,ఌ此,܍ႄ≧的生物表现出了在一程度上对
⣛ද的适Ꮐ。
适Ꮐ是ᮚ䕹ႄ在的,ԉ័㞞、䂒㞞和᠋态(图--)等现象,䘩是生
图7-2-6 䔮应⣛ද的ڤ型ҷ
᳛ढ㲢的᠋态
ԉ័㞞
䂒㞞
106
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
⩌➖⮱≨ߕΌч对⣜ධϔ⩌ᒞ৺
物在进化过程中通过䮻ᱦऄᐮ和䪫期的自然䔵᠕而逐渐形成的适Ꮐ性➥ᒭ。这
适Ꮐ性්ߌ了生物的生ႄᱦц,有ݕ于繁㵹后代。Ѳ适Ꮐࣴ是相对的,ᑿ⣛
දТ改ऄ时,生物ᒬᒬᅝц表现出对改ऄ了的⣛ද的不适Ꮐ。
生物通过自䏗的㵸为≧动,不地从
⣛ද中获取㥑养物质,同时ࣴ将新䭴代谢
的ϓ物排ᩪ到⣛ද中ࣧ,ఌ此,生物的生
≧动对⣛ද有ᒝ৹。例如,生物的生
≧动对气Յ有重要的ᒝ৹。Ḛ᳃ḹ物的
㧤㚪作用छ以්ߌ⾦气的⎫度,ᒝ৹䭹䰔
䛻。所以,大面⼛ⵠ౻Ḛ᳃不仅цᄨ致水
ో流,䔄цᄨ致气Յᬝ。
在生物与⣛ද的相ξ作用的䪫过程中,⣛ද在不改ऄ,生物在不
进化。生物与⣛ද的相ξ作用造ᅝ了϶天⁏⁏ऽ㢏的生物圈。
图7-2-7 过Ꮢᩪ➓䕌成的㡵౦䔬化
思考.练习
思考.练习
1. 我们在ڧ花的过程中,经常要给花≳水、㗑、松土以及᭾阳光,
天气冷了,我们还要把花放在ᅷ里,而且一般一个花⯲只ᵩ一ᵖḹ物,这
体现了生物生存所需的基本条件,与上述䶦序相对应,分别是( )
Ŗ 㥑ڧ物质 ŗ 空气 Ř 阳光 ř 适的温度 Ś 一定的生存
空间 ś 水
A. ŖŘŗŚśř
B. śŖŗŘřŚ
C. řŚŘśŖŗ
D. ŘśřŚŗŖ
2. 请将ጒट两列中相关联的内容用线段连接在一起。
老㭺य䛺⡖
合作关系
许多㱈㰮在䚫㱈
《ε关系
田里的水⽧与杂草
ᢁ食关系
3. 生活在寒带的雷鸟有着很好的保័色,当ۘ天来͠时会ᢎ上纯白色
的ۘ装,与白雪⮽⮽的环ද≽然一体;一到ႏ就ᢎ上ḁ㸼色的㓩毛,与
㠀原᪽侟的色ᒕ很相近。然而,如果ႏ㞮虽到了,还䔋䔋不下雪,已经一
身ۘ装的雷鸟却反而很容易被天᩸发现。你如何解释这一现象呢?
107
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
Ҍ知䕿图书亲的书ㅹ是如何ᥲᩪ的ृ喢
Ҍ知䕿䊱级市౦的䉓物是如何ലᩪ的ृ喢
Ҍ❝ຩ䯲邮ृ喢Ҍ是ᔺᵣ使Ҍ的䯲邮册有理的喢是按国别、按邮⺔的
主题,䔄是按面值排݃喢
在ᬑ፤生≧中,人们为了方ӫ,፤根据事物的相Ѩ和差ᐮ,ា事物分䬔别
类地整理,这个过程गֆ分类。分类使们对事物的认识ᰠߌ有理,从而⌝
ڑ理解事物之间的关系。
̶Ƞ⩌➖ܳㆨ
在前面的学习中,我们了㼐了䃥多ڠ于微生物、动物হ植物的知
䃳,也䃥你还䕇䓴䄨Γ、ⰸ⩢㻳、䗷⍥或㔲去动物చ、植物చ࣯㻯ぶ
䕁ᒱ,学习হ了㼐了ᰡ多。ѳ是,我们所ᣒ㼓হ了㼐的ग是生物๔家
Ꮪ中ᒵ小的一䘕分。生物వ是所有生物的家,要ᰡສ地ⵁ究这些生物,
了㼐这些生物之䬡的ႅ在ڠ㈨,就ᓲ䶨对Ⴐ们进行分类。你∕意䓴动物
చ、植物చ中对生物的分类吗?你能说说ͧ什么要这样分类吗?
从古А䊤,人们就∕意到动植物有䃥多种类,Ꭳͧ对Ⴐ们进行分
类և了๔量ጒ҉。Ⱑ到Ϸ๖,的生物种类还不㷘ࣾ现,䔽ₒٲ实
Ɑ生物๔家Ꮪ,从㔹Ҭᓄ分类的ᴴ۳হ方法也在不ࣾᆂ。
ᅊ䄂分ㆨ
᪡⤳㜗ጞ⮱㫼书
从Ꭸ儿ఙ开始,可能你已经有了属于自己的图书。现在你有多少
㫻书呢?如果你想整理一下书᳢上的㫻书,使它们既整呼美观又容易
查找、方ӫ使用,你应该怎样放㒚它们呢?在放㒚前你一定对它们进
行了有效的分类。
1. 你将它们分成几类?各类ग什么名字?包括哪些图书?
2. 你是依据什么标准来进行分类的?
交流.研讨
交流.研讨
108
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
从这个≧动中,Ҍ能体ц分类过程了ृ喢
图书分类ख是分类的一个例子,Ⴏ有ᒴ大的䮻意性,对同ᵣ的一χ图书,
不同的人依据不同的目的和需要完全छ以ֆ出不同的分类。科学上的分类方法
要严格得ๆ,在同一ⵀ究领域,分类通፤ڣ有统一的㻰㠯,从而छ以使不同的
ⵀ究者对同ᵣ的事实得出相近的结论。
ࡧ分ᵎచḺ➖
3. 这些标准又是依据什么原则来ݢ定的?
4. 你能用图表表示这样的分类吗?
5. 与同学交流㫻书分类方法,你觉得谁的分类方法更好?为什么?
通过上面的≧动ҌᏀ䄑已经体ц到了分类需要一的方法,℀如,分类需
要ᬺ目的,需要有一的࣋݅,需要标准等。
活动.探究
活动.探究
ࡧ分ᵎచḺ➖
选择4种或更多种ᵍఙḹ物,将它们区分开,并用一定的图表形式
简捷地写在䃜本上。
步骤:
1. 选择四种ᵍఙḹ物。
2. 观察四种ḹ物后,确定一个共同的区分标准,将4种ḹ物区分
成两类;然后在每一类中再确定一个第二㏓区分标准,再进行区分,
直到分开。
3. 将区分过程用图表或᪳字䃜录在䃜本上。
下面的实例将给你提示:图7-3-1是几种不同ḹ物的ढ,根据ढ
的特征,可以将它们区分开来。
讨论:
1. 在对ḹ物进行分类中,你选择了哪些分类标准?能否有更多的
分类标准?你认为在区分ḹ物时所选择的分类标准应具有什么特征?
2. 如何才能把ᵍఙ中更多的ḹ物种类科学、有效地区分开?
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⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
ᄻ叒ढ❳
㦍㤰ढ❳
Ỽᴽढ❳
ຟ䉊ढ❳
ูढ
ࢁढ
Ỽᴽ
ढ㑄平⏽
ढ㑄有䩛咫
ຟ䉊
㦍㤰
㑽⟢ढ㘵
平㵸ढ㘵
ᄻ叒
ढᒎ➥ᒭ
ढ㘵➥ᒭ
ढ㑄➥ᒭ
图7-3-1 ఇ种ḹ物ढ❳ࡦ分的ҷ
ݣ҉ᷭ㉏表
ᑿ人们准地区分了ḹ物的类之后,⇍有ᓱ要一䕹一䕹地重ู这区分
作。人们፤将这个区分过程䃜ᒁ下来,编ݢ成ᷬ㉎表,用Ⴏ来䞠别和区分ḹ
物。ᷬ㉎表是们用来䞠别事物的一个ڣ。
根据对图--中四ḹ物的区分过程छ以编ݢ一个ᷬ㉎表:
1 ढ片为单ढ ……………………………………………… 2
2 ढ㘵为行ढ㘵 …………………………………
小麦
2 ढ㘵为网状ढ㘵 …………………………………… 3
3 ढ缘⏽ …………………………………………
ຟ䉊
3 ढ缘有䩛咫 ………………………………………
葡萄
1 ढ片为复ढ …………………………………………
Ỽᴽ
Ы照上面的例子,将Ҍ观察的ḹ物ݢ作成一个简ࢁ的ᷬ㉎表,Ꭲᕉ㔯:从
上面的ᷬ㉎表分,仅从ढ形ⰷ,ຟ䉊与㦍㤰的相Ѩ➥ᒭๆ,䔄是与ᄻ叒的相
Ѩ➥ᒭๆ喢
科学上使用的ᷬ㉎表℀上例这ᷬ㉎表ูᱮ得ๆ,छ用来区分܌⮪⩆㜟上
千ḹ物,所以十分Ꮚ大ูᱮ。Ѳ是Ⴏ的基本࣋理和使用方法,与上述的ᷬ㉎
表差不ๆ。
110
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
⩌➖分ㆨ
拓展视野
拓展视野
目前科学家已经描述了㏒̳不同的生物,而且䔄有䊶来䊶ๆ的生物
㷗逐步发现。要了解生物之间的ႄ在关系,们ᓱ䶧对ูᱮๆᵣ的生物物进
㵸分类。通፤使用的分类方法采用生物之间各不同的➥ᒭ,如结构、ߋ能、
㵸为、㥑养、䖃ь等,Ꭲ以生物进化的已知ࢲञ为依据。
科学家们对生物分类所使用的ࢁѹ࠱括:界、䬔、㏞、目、科、ᆊ、。
ะ于不同分类ࢁѹ中的生物是按照Ⴏ们的Ϟ㑄和进化关系来Ⴕ排的。生物分类
的基本ࢁѹ是。与之间㜟ᄽ有一个➥ᒭ不同。
下面们ᅝ用事例䄠ᬺ生物的分类。
ᱻᬣ⣺হЃ⮱Ȩ本㡶㏟Ⱋȩ
16世纪,我国明代的ࡧ药学家ᱺ时珍在他的著作《本草㏞目》中
依据ḹ物的外形及用途将ḹ物分为五部:草部、䅣部、㤈部、果部和
木部,并细分为山草、㟟草等30大类;动物也分为五部:即虫部、刊
部、介部、⻩部和ک部;人单属一部,即人部。这是世界上较早的体
现了生物分类的著作。
分类ࢁѹ
Ϧ
๓⡕⡕
䱾㰅
界
动物界
动物界
动物界
门
㘶㉎动物门
㘶㉎动物门
㘶㉎动物门
㏞
ਦΟ㏞
ਦΟ㏞
两ᵂ㏞
目
□长目
□长目
无ᅪ目
科
人科
⡫科
㰅科
属
人属
大⡕⡕属
㰅属
种
ᮦ人
大⡕⡕
青㰅
在这χ分类ࢁѹ中,分类ࢁѹ䊶ᄻ,所࠱ॗ的生物的ڝ同➥ᒭ䊶ๆ,Ϟ㑄关
系䊶近;䮻着分类ࢁѹ中所࠱ॗ的生物类的්ߌ,生物之间的Ϟ㑄关系ऄ得䊶
来䊶远。从中छ以ⰷ出,这χ不同的分类ࢁѹ䔄表现出了生物的分类等级。
111
⩌
➖
వ
᭜
ᰶ
⩌
➖
⮱
უ
᳄㔽হࣹ名∂
现代分类学的创始人林㔼(Carl von Linnj, 1707~1778)是一位Ნ
出的科学家,他的研究领ഋ⊵及ḹ物学、昆虫学、动物学、ࡧ学和矿
物学。1735年,林㔼出版了《自然系统》一书,为他成为ы大的物种
䞠定人䨦了道䌛。各种实物、标本和种子,从世界各地䔭到林㔼的
手中,让他来为新物种命名。林㔼根据ḹ物花的䯰㩶数目及着生情况
等形态特征,ݢ䃎标准进行分类。林㔼的工作使人们对生物分类的研
究前进了一大步。
由于世界各地䄙言的ጚᐮ,同一种生物ᒬᒬ有不同的名称,这给
生物学家之间的交流造成了不小的麻☒。林㔼根据观察,设计了一种
生物的命名系统,ग双名法,即每种生物的名字都分为两部分,第一
部分是属名,第二部分为种名。属名和种名都是拉̭᪳,这是由于林
㔼时代拉̭᪳不再作为人们使用的流通᪳字,是“₧”䄙种,不会再
发生变化,因此以它命名物种不会引起ₓ义。完整的学名用᫈体字࢜
ݣ书写,属名的开头用大写,最后还要写上命名人。如:⢵㆟的学名
是:Zea mays L., Zea 表示属名,mays 表示种名,L. 表示命名人是林
㔼。水ᱵ是在中国发现的,由我国ḹ物学家㘍先俁和䗽万䧓命名为:
Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng
(属名)ȞȞȞ(种名)ȞȞ(命名人)
思考.练习
思考.练习
观察ᵍఙ内的动物,䃜录3~4种动物的形态特征、生活习性,并
㑂ݢ一个检㉎表。
112
地球上不同种类的生物各㜗ࢍᢛⱭ一定的生ႅ⾧䬡,有Ɑ
Ⴐ们⠙特的生ႅহ㍮㵺方ᐼ喠䃥多生物之䬡ႅ在Ɑ或㉔ჳ、或
Ძ᪐的㖁㈨,“㳠㲯ᢂ㱶,叱䯭在ऻ”ᤚ示的就是一种由丌物
ᑂ䊤的生物䬡的ڠ㈨。各种生物ࣵӊ䊃হ҉⩕于Ⴐ们的生ႅ⣜
ධ,这一ܴ构成了生ᔮ㈨㐌喍FDPTZTUFN喎。
生ᔮ㈨㐌有哪些不同的类ಸ?具有什么样的结构、要素হ
ߌ能?所有的生ᔮ㈨㐌都是䪬⑁化的结,是地球生ᔮ⣜ධ
হ生物䉱⎽的有ᱧ组成䘕分,我们应该怎样Ԋ៑Ⴐ们?
すژ」
⩌ᔮ㈨㐌
113
⩌
ᔮ
㈨
㐌
在自然界中,生物不Ѳ要生ႄ,䔄需要繁后代,
如果不繁㵹后代,生物个体₧ύ后,这个生物物ᅝ
ц⊴ύ。实䭱上,一生物类群䘩有一个最ᄻ的
䛻界䭼,如果个体䛻ᄻ于这个界䭼,这个物ᅝ将
逐步⊴ύ。人们将➥
⾦间内能自由ϐ䙹、繁
后代的同生物个
体的䯲ऴ,⼜为群
(QPQVMBUJPO)。例如,
一⎂⇶中的所有凐冨
是一个群,生≧在⼒ᇙᆝ地的所有大⚶⡗是
一个群,再如在实验Т下人亞养的果㱳群和ᄻ⮩呌群等。
们፤用群ჲ度,群的出生⢳、₧ύ⢳、䓭ڑ⢳、䓭出⢳,年咰组成
和性别℀例来描述群的➥ᒭ。
̭Ƞ⩌ᔮ㈨㐌⮱ᅯ⁎
䃑䃳㓑
图8-1-2 ๓⚶⡗
图8-1-3 㱳
在生物వ中ႅ在Ɑ各种类ಸ的生
ᔮ㈨㐌。生ᔮ㈨㐌是如何构成的এ,
不同类ಸ的生ᔮ㈨㐌的构成是一样的
吗,具Ҁ是怎样构成的?䕇䓴对本䄫
的学习,你ч了㼐到,生ᔮ㈨㐌也具
有层次结构。如ఫ11所示,生
ᔮ㈨㐌的层次是从个Ҁᐭ的。
个体
群
群㥩
生态
系统
图8-1-1 生ᔭ系㐋的ᅮ⁍示意图
114
⩌
ᔮ
㈨
㐌
拓展视野
拓展视野
Ძ华ౕ㍮႐㞯⮱䯳㓑⣝䆎
松卍(图8-1-4)多ᵂ息于高山和⽌
密潮湿的白ᶒ林、松林和云ᱵ林地区。
每年的3~4月是松卍发情期,这时它们常
5~7只䯰、䯸集㓐䙹对。5~6月进入㍭
期,䯸鸟在ጎ附近活动,活动㠯围以ጎ为
中心,直径在100 m~150 m之间。䯰鸟则
单⠘活动。6月中、下ᬘ雏鸟Ⴁ出,随䯸鸟
到处游荡,并逐渐集成大㓐,有时多䓪100
只。它们多活动在两山中间的Ѻ≨╸͇中取食。雏鸟生长迅速,ࡶ月
҅即能飞到3 m~4 m的高ᴽ上。
чᕔᬳ㮘ÿÿ㮯㮮
㮮㮭(图8-1-5)是地球上最ࢌф
߫的社会性昆虫,它们的地理分布极为
Ꭻ∇,几乎䕹布除两极地区之外的所有
䭲地和ᇇᆫ。
你知道在㮮㮭的家中是如何分工
的吗?一⿉㮮㮭中数量最多的是没有生
能力、ႈႈ不Ւ工作一生的工㮭,此外,有少数̿门与䯸㮭交䙹的
䯰㮭,还有几只̿门产ࢡ的䯸㮭——㮭后。有些㮭㓐还有更进一步的
分化,即除了不能生的工㮭外,还有不能生的ڡ㮭。ڡ㮭头大、
䷆䨼利,̿门ឫ៱保卫㮭⿉的㕸䉏。
图8-1-4 Ც卍
图8-1-5 㮮㮭
䃑䃳⩌➖㓑㥪
活动.探究
活动.探究
䔆ψ⩌➖᭜ᔻᵤ⩌ႅ⮱
观察图8-1-6中的一组图片,然后分小组讨论:
1. 根据你的经验,这些生物生活在什么地方?
115
⩌
ᔮ
㈨
㐌
生物䘩生≧在➥的区域。这χ生物相ξ依ႄ,一生物的䛻ۻᄽ
或්ߌ䘩цᒝ৹到ڢ他生物的生ႄ。们ា这χ生≧在同一区域和时间内,相
ξ关联的不同的生物群,ᕧ⼜为生物群㥩(DPNNVOJUZ),ࣴ简⼜群㥩。例
如:在一个⎂⇶中所有的生物,一❳Ḛ᳃中所有的生物。
图8-1-6
2. 在这些地方,单⠘一个或一种生物能够生存吗?
3. 生物生存都需要一定的条件,这些生物所生活区ഋ的气温、䭹
䰔量、阳光照射强度、土壤状况如何?
4. 你能否根据它们所需㥑ڧ的不同将它们分类?试说出分类
的结果。
5. 如果其中一种生物⊴了,会对这个区ഋ产生什么样的影响?
如果其中一种生物大量㍭,会对这个区ഋ产生什么样的影响?
⠨
⡗厜
㯳
下㡵ㆩ卋
下㮗卋
ڀ
下㡵ᬲ㮗
微生物
㡵
116
⩌
ᔮ
㈨
㐌
同一区域中的所有生物䘩与气⍕、䭹䰔、阳光照ᄰᑦ度,以及ోฐ的物
理、化学➥性等⣛දఌ素有着ჲܳ的关系。生物的生ႄ、生䪫和繁㵹后代,䘩
直ᣑ或间ᣑ地需要阳光、⾦气、水和适的⍕度,以及一的生≧⾦间。们
ា上述的这χ生物所依䊂的Т,गֆᬌᱦ⣛ද。们ា生物群㥩和Ⴏ们生≧
的ᬌᱦ⣛ද统⼜为生态系统。
生物圈是地球表面全部生物以及与之发生相ξ作用的自然⣛ද的ᕧ⼜。生
物圈是最大的生态系统。
这ᵣ,们ⰷ到:在一个自然区域内,同生物个体构成群;不同的生
物群构成生物群㥩;生物群㥩䔊同Ⴏ们所生≧的ᬌᱦ⣛ද构成生态系统(图
--)。
䃑䃳⩌ᔮ㈨㐌
图8-1-7 生ᔭ系㐋的组成ᅮ⁍
ᬌᱦ⣛ද(气⍕、䭹䰔、阳光照
ᄰᑦ度以及ోฐ的物理、化学➥
性等)
生态系统
生物个体
生物群㥩
群
117
⩌
ᔮ
㈨
㐌
地球上不同的生≧⣛දႁ育了不同类ಷ的生态系统,如Ḛ᳃生态系统、㡵࣋
生态系统、海∷生态系统、⌍水生态系统、⎫地生态系统、ۈ⩜生态系统等。不
同的生态系统在结构上有着不同➥ᒭ,䃕们认识܌ڤಷ的生态系统。
⩌ᔮ㈨㐌⮱ㆨಸ
图8-1-11 ⌍水生ᔭ系㐋
图8-1-10 ⊣∷生ᔭ系㐋
图8-1-8 Ḛ᳃生ᔭ系㐋
Ḛ᳃生态系统分ጯ在⒚⎫和较⒚⎫的地
区,ڢ中动、ḹ物类繁ๆ。目前全世界Ḛ᳃
面⼛㏒ࢌ地球䭲地面⼛的喈。Ḛ᳃在㐠持生
物圈⽟、改ર生态⣛ද、涵养水⎼、ԉ持水
ో方面起着重要作用,有“地球之㗦”之⼜。
海∷生态系统中的海∷生物极为͜ჸ,目
前发现的海∷生物已䓪̳之ๆ,ڢ中喈
以上的类是ᬌ㘶Ḻ动物。海∷在䄯㞮全球气
Յ方面起着重要作用,同时,海∷中䔄㪠㫻着
͜ჸ的䉰⎼。
图8-1-9 㡵原生ᔭ系㐋
㡵࣋生态系统分ጯ在年䭹䰔䛻ᒴᄽ的ᬝ
地区,动、ḹ物类较Ḛ᳃生态系统ᄽ。㡵࣋
生态系统以ๆ年生㡵本ḹ物ࢌ优߫,在一望ᬌ
䭱的䓩䭀㡵࣋上侜着各ર䋽的㡵下动物,
在㡵࣋下面䔄分ጯ着уๆ㥑⾠ᅱ生≧的动物。
㡵࣋是⪈➓͆的重要基地。
⌍水生态系统由河流、⎂⇶和等
⌍水水域与⌍水生物组成,是生物圈中最≧
䋯和最ჸ生ᱦ的生态系统。⌍水是地球上极
有䭼的䉰⎼,由于分ጯ不和人类≧动的
វ,ᄨ致全球㜟ᄽ有以上的国家面͠水䉰
⎼ⴙ㑦的༭㗭。
118
⩌
ᔮ
㈨
㐌
图8-1-12 ⎫生ᔭ系㐋
图8-1-13 ۈ⩜生ᔭ系㐋
⎫地生态系统是在ๆ水和过⎫Т下形成
的生态系统。⇨∩是一ڤಷ的⎫地生态系
统,以⇨生ḹ物ࢌ优߫,动物的类ᒴๆ。
⎫地ڣ有۬化水⎼、㧰≖ៃᬝ的作用,有人ា
Ⴏ⼜为“地球之㗪”。
ۈ⩜生态系统是人形成的生态系统,以
ۈ作物为主体,动、ḹ物类相对较ᄽ。ۈ⩜
生态系统ᓱ䶧依䲌人力㐠持。
由于ᬌᱦ⣛ද不同,生物类不同,地球上形成了ๆᵣ化的生态系统。在
ๆๆᵣ的生态系统中,ԉ⪅了уๆ的生物类,ఌ此,ԉ័生态系统是们
的重要任务之一。
拓展视野
拓展视野
⌞⊤☚⇶ऐ⩌ᔮ㈨㐌
1977年,美国的一些研究人员在ࢃ美⊣Ꮑ2.5 km深处发现一个热
泉ए,这里的水温在300č以上。但是在如此高温高ࢷ的环ද中》有硫
细㣸存在。⊣水中的硫酸盐在高温的作用下还原为硫化氢,硫细㣸可
利用氧化这些硫化物所获得的能(化能合成)来ద定碳,即利用⊣水
中的二氧化碳合成有机分子。现在人们已经在太∷⊣Ꮑ找到了十几
个这样的热泉ए。这里的化能合成细㣸如硫细㣸、氢细㣸等很多,它
们主要分布在热泉ए的周围。ᅐ其有趣的是,在热泉ए外面还有多种
高等无㘶Ḻ动物,如大⊣㰐、环㞮动物、㴥、「冨等。有一种环㞮动
物,没有ए,也没有⊴化管,但它们体内有共生的化能合成细㣸,显
然这些环㞮动物是靠这些细㣸获得有机㥑ڧ的。
这些现象很发人深思,第一,说明我们对生物多样性的认识还远
远不够,在生物ఴ中还存在很多未被人类发现和认识的生物。第二,
光合作用ద然重要,化能合成也不可轻视。在阳光照不到的深⊣,利
用化学能合成有机物的细㣸和周围的生物构成一个复杂的食物䨪或食
物网,形成一个生态系统,这一系统中的物质和能量都是值得研究的
119
⩌
ᔮ
㈨
㐌
生物学䄪䷄。第三,在⊣Ꮑ高温高ࢷ的环ද中,细㣸》能生存;热泉
ए⼹外的部分,水温虽然下䭹,ࢷ力则不变,一些高等无㘶Ḻ动物》
能生存,这些都打ⵠ了我们对生物的常规了解。
思考.练习
思考.练习
1. 试着把下面的名䃹分为两组,并进一步说明它们之间的关系。
厜、温度、湿度、草、䰔量、阳光、青㰅、㲃虫、䷺。
2. 为什么说生物ఴ是地球上最大的生态系统?
3. 你看到或㔯察过哪些类型的生态系统?请举出在这些生态系统
中的动、ḹ物种类,并说出生态系统的特点。
4. 在ۈ田生态系统中,人类起着重要的作用。请分析人类的作
用,并尝试就人类如何科学地调整好自己的行为,较长期地㐠័生态
系统的⽟定提出对も。
ιȠ⩌ᔮ㈨㐌⮱㐀Ჱ
⩌ᔮ㈨㐌⮱㏱
们已经知䕿,在一地域内,生物与⣛ද所形成的统一的整体गֆ生
态系统。一个生态系统是由生物和䲊生物⣛ද组成的。生态系统中的生物有ḹ
物、动物、㏲㣸、ⱋ㣸等类群;生态系统中的䲊生物⣛ද࠱括阳光、⍕度、水
分、⾦气、ోฐ等ఌ素。
ᢛ说有这样一个ᵵҸ:݊,叓⩝䛹已现丰ᩣ的䔦象,॥ᑂ来一㓑
卌٬ੱ丌叓粒。ۉℾͧ了Ԋ៑ߠ动实,⩕一ᑍ๔㑾ⰃѼ叓⩝。卌٬ⱌ
的下不进来了。ѳ是⇎䓴多Ͳ,叓⩝䖚䕴了͒重的㮘რ,ᩣ成⩇㜠℁以
前还要㈌㈂。
你能ۉℾ分Ჽ一下,这到Ꮒ是怎么ఋθ吗?
120
⩌
ᔮ
㈨
㐌
生态系统中的ḹ物,छ以ݕ用太阳能,通过光ऴ作用ݢ造有ᱦ物。ḹ物ݢ
造的有ᱦ物不仅养≧了自䏗,䔄为动物的生ႄ提供下物,ఌ此,㐫㞞ḹ物是生
态系统中的生ϓ者(QSPEVDFS)。
䮐了生ϓ者,生态系统中的ڢ他成䘩不能自ጝ生ϓ下物。℀如各动物
直ᣑ或间ᣑ以ḹ物为下,Ⴏ们是生态系统中的⊴䉥者(DPOTVNFST)。ڢ中,
直ᣑ以ḹ物为下的生物类,如ڀ、下㡵ㆩ的卋、下㡵ᬲ㮗,Ⴏ们गֆ初级⊴
䉥者;以㡵下性动物为下的生物类,如下㮗卋等,Ⴏ们गֆ次级⊴䉥者;
⠨和⡗厜䗏ᵣ以次级⊴䉥者为下的生物类गֆ三级⊴䉥者,依次类ᣔ。
生态系统中的所有生物䘩цϓ生Ꮛ物,Ꭲ最终䘩ц₧ύ。如果这χᏋ物
和生物䖃体⇍有从生态系统中⼧䊜,ᅝцല
⼛起来。ាᏋ物和生物䖃体进㵸分解Ꭲ将࣋
᫅重新ᑾڑঔఠ⣛ද中的生物ᅝ是分解者
(EFDPNQPTFS)。㏲㣸和ⱋ㣸是最主要的两
类分解者。
在生态系统中,䲊生物的物质和能䛻、
生ϓ者、⊴䉥者以及分解者㉓ჲ联系,ᒨ此
作用,构成一个整体(图--)。
分解者
生ϓ者
⊴䉥者
⊴䉥者
图8-2-1 生ϓ㔱、⊴䉥㔱和分㼏㔱
⩌ᔮ㈨㐌⮱㥒ڨ㐀Ჱ
图8-2-2是生活在ۈ田中的部
分生物,它们之间有什么关系吗?
请按照ᢁ食的䶦序用ベ头把它
们联系起来(ベ头ᠳ向ᢁ食者)。
图8-2-2 ۈ⩜͙的䘔分生物
生物之间,由于य与㷗य的关系,ᅝ形成了下物䨪(GPPEDIBJO)。下物䨪
ᒬᒬ是从ḹ物开,到㡵下性动物,再到ᄻಷ㖵下性动物,再到大ಷ㖵下性动
物。们ាḹ物गֆ第一㥑养级,㡵下性动物गֆ第二㥑养级,ᄻಷ㖵下性动
交流.研讨
交流.研讨
121
⩌
ᔮ
㈨
㐌
思考.练习
思考.练习
物गֆ第三㥑养级,大ಷ㖵下性动物गֆ第四㥑养级。
事实上,在一个ۈ⩜生态系统中生≧着的生物是ๆๆᵣ的,如图
--,画一画,छ能有ๆᄽ下物䨪喢Ⴏ们之间是॒有联系喢
图8-2-3 ۈ⩜生ᔭ系㐋͙的生物ᢁ下关系
一个生态系统中,ᒬᒬ有ᒴๆ下物䨪,ᒨ此ϐ错䔊ᣑ,形成了下物㑽
(GPPEXFC)。生态系统䊶ูᱮ,ڢ中的下物䨪ᅝ䊶ๆ,ᒨ此间的下物㑽䊶
ูᱮ。在ᢁ下的过程中,上一个㥑养级的物质和能䛻ᅝ进ڑ下一个㥑养级。所
以,生态系统中的物质和能䛻是⇫着下物䨪和下物㑽流动的。
在一个生态系统中,任何一个生物群的䛻过ๆ或过ᄽ,䘩цᒝ৹系统
中ڢ他生物的䛻。例如本㞮开䄴到的䗏ѹۈ民,本以为用㑽᠒ѻय叒ㆾ的
卋,ᅝछ以ԉѻᎰ⽨͜ᩢ,Ѳ是⇍ᘟ到,㑽子᠒ѻ了यჟ㮗的卋,以及ᢁ下
⩜呌的⡗厜等。他的人为䶰最终造成了生态系统的㶍。
1. ݐ断对䩅,并说明理由。
(1)在生态系统中,只有环ද影响生物,生物不会影响环ද。
( )
(2)在食物䨪中,㥑ڧ㏓越高,说明这种生物越重要。( )
(3)食物䨪是生态系统中物质ᓖ环和能量流动的通道。( )
122
⩌
ᔮ
㈨
㐌
2. 请完成下表,Ắ括生态系统的组成。
3. 下面是某生态系统中的几条食物䨪:
A. 㐫色ḹ物Ī㲃虫Ī㱄㰇Ī㱑㱠Ī㯳
B. 㐫色ḹ物Ī㲃虫Ī小鸟Ī㯳
C. 㐫色ḹ物Ī㮶Ī㱑㱠Ī㯳
D. 㐫色ḹ物Ī㱈㰮Ī小鸟Ī㯳
试㑂写一个食物网,说明以上各生物之间的ᢁ食关系。
̶Ƞ⩌ᔮ㈨㐌⮱ߌ㘪
⩌ᔮ㈨㐌⮱㘪䛼≮ߕ
在生ᔮ㈨㐌中,一般来
说,㥒ڨ㏔䊷倅,其种㓑中个
Ҁ的数量䊷ᄾ。ᠶ⚔各个㥒ڨ
㏔的生物数量℁Ҹ,可以ᐧ⿸
一个ಸÿÿ种㓑数量䛾ႄඁ
喍ఫ1喎。
ͧ什么生ᔮ㈨㐌中的各种
生物数量чႅ在这种℁Ҹএ?
图8-3-1 种㓐䛻金ႃ
⟼⠤
卋
㲃㮗
㡵
1. 生态系统中各种生物的能量最初从哪儿来?
2. 能量最初是如何进入生态系统的生物体内的?ה存在什么物质之中?
3. 能量以什么形式存在?通过什么途径在生物间ь䔾?
1 生态系统中各种
交流.研讨
交流.研讨
123
⩌
ᔮ
㈨
㐌
在生态系统中,ะ于不同㥑养级的生物㐠持生≧动䘩需要能䛻。太阳
能是所有生物生≧动的最初来⎼。生态系统的生ϓ者通过光ऴ作用将太阳能
ద在Ⴏ们所ݢ造的有ᱦ物中。㡵下性动物以ḹ物为下,ᄻಷ㖵下性动物以㡵
下性动物为下,大ಷ㖵下性动物以ᄻಷ㖵下性动物为下。䮻着这㥑养ь䔾,
ḹ物中的部分能䛻䮻着有ᱦ物䒘⼧到了㡵下性动物体内,㡵下性动物体内的部
分能䛻ᅝ䒘⼧到了ᄻಷ㖵下性动物体内ćć动、ḹ物₧ύ后的䖃体㷗分解者分
解,ڢ有ᱦ物中的能䛻ᅝ䛶ᩪ到ᬌᱦ⣛ද中。छ见,能䛻是⇫着下物䨪依次
流动的。
下面以⊣∷生态系统为例,讨论这种能量ь䔾过程。在生态学
中,ᒬᒬ用生物的有机物量表示能量。
图8-3-2 ⊣∷生ᔭ系㐋͙的̬种㘩䛻ь䔾过程
20 kg的小冨
200 kg的浮游动物
2 kg的大冨
1 000 kg的浮游ḹ物
据研究,浮游ḹ物中的能量只有大约20通过被ᢁ食ь䔾到浮游动
物中;从浮游动物转化为小型冨类的效⢳约为10喈;从小型冨类转化
为大型冨类的效⢳约为10喈。也就是说,1 000 kg浮游ḹ物可以转化为
200 kg浮游动物,这些浮游动物只能转化为20 kg的小冨,再转化为大冨
则只有2 kg了;也就是说,大冨对浮游ḹ物的能量利用⢳只有0.2喈。
讨论:在生态系统的能量ь䔾中,为什么ḹ物中只有少部分能量
ь䔾到下一㏓的动物体内?
事实上,㥑养层次䊶高,生物छ以获得的能䛻䊶ᄽ。这是ఌ为一个
㥑养级的生物,ڢ能䛻一部分通过ন।以热的形式到大气中,一部分以
䖃体的形式㷗分解者ݕ用,ख有ᒴᄽ的一部分ь䔾到下一㥑养级(㏒喈嗡
喈)。能䛻不छ能ܙ⾦ϓ生,不цܙ⾦⊴,Ⴏखц从一个物体䒘⼧到ऒ
一个物体,或从一形式䒘化为ڢ他形式。能䛻⇫着下物䨪ь䔾时,逐级ᢋ㕃
䔾ۻ,这ᵣ,䊶到下物䨪的后〛,生物体的䛻䊶ᄽ,הႄ的能䛻䊶ᄽ,ᅝ
下面以⊣∷生
交流.研讨
交流.研讨
124
⩌
ᔮ
㈨
㐌
形成了䛽ႃ形的生物体䛻与能䛻的℀例关系。
在生态系统中,能䛻在各个㥑养级之间ࢁऽ流动、逐级䔾ۻ,Ѳ是组成生
物体的物质是不循⣛的。
⩌ᔮ㈨㐌⮱➖䉕ᓗ⣜
组成生物体的各物质来自ᬌᱦ⣛ද。㐫㞞ḹ物从⣛ද中।ᩢ这χ物质构
成ḹ物体,这χ物质䮻着下物䨪ь䔾,生物体₧ύ后,䖃体经分解者分解,这
χ物质ࣴ䔀ఊ到ᬌᱦ⣛ද中。ఌ此,组成生物体的物质在生物与ᬌᱦ⣛ද之间
是循⣛ᒬู,㷗反ูݕ用的。
ⷠᓗ⣜
图8-3-3表示了碳在无机环ද
和生物㓐落之间的ᓖ环途径。观
察分析示意图,讨论有关䬚䷄:
1. 无机环ද中的二氧化碳是
怎样进入到生物体的?
2. 与生产者相比,⊴䉥者获
得含碳化合物的方式有何特点?
3. 生物体通过哪些生命活动
使碳回到无机环ද中?
͆生ϓ
图8-3-3 ᓖ⣛示意图
实䭱上,组成生物体的ٯ素,䘩不进㵸着从ᬌᱦ⣛ද到生物群㥩,ࣴ从
生物群㥩到ᬌᱦ⣛ද的循⣛过程,这ᅝ是生态系统的物质循⣛。
χᎢ䲊生物所需要的物质有时进ڑ了循⣛,这ᅝц造成。如果这
χ物质不易㷗分解,ᅝц造成在生物体内的ჸ䯲,࢝ჟ生物的䏗体健Ꮳ。
%%5⮱ჹ䯳⣝䆎
20世纪50年代,在⁓≞、亚≞以及美≞大䭲上经常使用一种ग做
DDT的有机氯ᱬ虫剂ૣ∾在ḹ物上ᱬ虫,其中大部分药剂落到地面
交流.研讨
交流.研讨
交流.研讨
交流.研讨
125
⩌
ᔮ
㈨
㐌
上和进入空气中,下䰔时,䶦着地面的水
流ⅳ入⊣∷,于是DDT进入到食物䨪(图
8-3-4)中。由于DDT极易⏢于㘮㗖而不⏢
于水,因此在动物体内,DDT很容易在㘮
㗖组㏳中积㉛起来。通过食物䨪,这种ᱬ虫
剂一㏓一㏓地ჸ集,其量甚至多到足以造成
食物䨪䶢㏓的肉食动物₧ύ或种㓐㑕小。
却厁等食冨的鸟य了ჸ集DDT的冨,由于
DDT影响钙的代䅎,所产的ࢡ外壳很薄,
在Ⴁࢡ时,ࢡ常因经不起却厁身体的重量而
被ࢷⶺ,因而造成却厁数量减少。
讨论:你能否㐄出DDT通过食物䨪ჸ
集的示意图,并说明为什么能够造成䶢㏓生
物数量下䭹?生态系统中的人类将受到怎样的࢝ჟ?请对在生态系统
中如何预䭞这种通过食物䨪ჸ集而引起的事件提出几条ᣖ。
图8-3-4 %%5的ჸ䯲示意图
⊚⍤ḹ物 QQN
⊚⍤动物 QQN
ᄻ冨 QQN
大冨 QQN
却厁 QQN
思考.练习
思考.练习
1. 图8-3-5为某䭲地生态环ද
中生物间能量的ь䔾:
(1)ḹ物经哪一生理过程ద定
太阳能?以什么形式ה存太阳能?
(2)所有生物均将能量ь䔾至
一组生物,但该组生物在图中没有
表示,写出该种生物的名称,说明
其重要性,并将其表示在图中。
(3)ճ如㲃虫种㓐数量්加,
而㱈㰮种㓐数量没有受影响,试提出一种可作解释的理由。
2. “一物䭹一物”、“里之,毁于㮭⾠”、“䰔后᭑〷”,
各说明了什么自然现象?又给了我们什么ज़示?
3. 调查学ᵍ周围一个生态系统,如一个池、一片山、一片
ۈ田……关∔其中各种生物成分的生活状况,研究它们之间的食物关
卋
ℇ㮗
㱄㰇
ᴽ᱔
㲃㮗
㡵
㱈㰮
太阳能
图8-3-5
126
⩌
ᔮ
㈨
㐌
系,画出食物䨪图;ᤙ示生物各因素与环ද因素之间的关系;䃰价生
态系统的⽟定状况,并提出相应的建议。
4. 分析自己一天中的食物,并写出食物主要来自哪种ḹ物或动
物。将这些生物分类,看看它们之间有无关系,然后画出一张食物网
图,别ᔄ了画上人的位㒚,并分析人在其中的作用。
ఈȠԊ៑⩌ᔮ㈨㐌
现ႅ的生ᔮ㈨㐌是经䓴䪬⑁化ᒏ成的。在㜗♣生ᔮ㈨㐌中,各
种生物之䬡、生物̻无ᱧ⣜ධ之䬡都表现ܧ了一定程度的䔯应。♣
㔹,由于䉱⎽、人ऐ、⣜ධ之䬡的ⴈⰫ日䊸ᅃ䨽,㜗♣生ᔮ㈨㐌䖚ऄ
到了前所᱗有的ⵡ౼。Ԋ៑在䪬的ࢳट⑁अ䓴程中ᒏ成的多样化的
㜗♣生ᔮ㈨㐌হ人类的生ႅ⣜ධ,已经成ͧ了ڕ人类的䔘ܴШߎ。
⩌ᔮ㈨㐌⮱㜗䄰㞯㘪߈
100多年前,位于亚利ᵽ那ጊ科㒃拉多大ል䅣ࡃ部边缘的ܛጠ森林
是美国最美丽的森林之一,主要由松ᴽ、冷ᱵ和云ᱵ等木构成,还
生长着多种草本ḹ物,这片森林中大约生活着1 000只叽ᅪ厫。每年
天,࢜第Ⴕ人ᢁ⠺叽ᅪ厫,用于ݢ作食物和㶏服。林中的美≞⠚、⠨
等也靠ᢁ厫充云。
1906年,这个森林被列为国家⺭⠺区,为了保័叽ᅪ厫,͑⺭在
林区内ᢁᱬ叽ᅪ厫,但٭许⠺人ᢁᱬ以叽ᅪ厫为食的美≞⠚等肉食动
物。到1925年,这个森林中的大多数肉食动物被ᱬᢵ了。叽ᅪ厫以惊
人的速度㍭,森林中厫的数量一度䓪到了10万只。人类保័厫㓐的
目的实现了。
可是,这一情况并没有持㐙很久,由于厫㓐数量ᕑޓ්加,不仅
100多年前
位
拓展视野
拓展视野
127
⩌
ᔮ
㈨
㐌
从上面例子不䯪ⰷ出,在一时间内生态系统中的生物和⣛ද之间、生物
各个群之间,通过能䛻流动、物质循⣛和ԍᖛь䔾,使Ⴏ们相ξ之间䓪到ࡻ
䄯和统一,们将这一⟢态⼜为生态平㶍(FDPMPHJDBMCBMBODF)。生态系统ะ
于平㶍⟢态时,系统内各组成成分之间ԉ持一的℀例关系,能䛻、物质的䒿
ڑ与䒿出在较䪫时间内䊷于相等,结构和ߋ能ะ于相对⽟⟢态,在ः到โ来
វ时,能通过自䄯㞮ᖎู到初的⽟⟢态。
ᑿ生态系统䓪到动态平㶍的最⽟⟢态时,Ⴏ能够自䄯㞮和㐠持自ጝ的
፤ߋ能,Ꭲ能在ᒴ大程度上ٷ和⊴䮐โ来的វ,ԉ持自䏗的⽟性。有
人ា生态系统℀૧为ᑥㅓ,Ⴏ能ᓹः一的โ来ࢷ力,ࢷ力一ᬒ解䮐ᅝࣴᖎู
࣋来的⽟⟢态。Ѳ是生态系统的这自䄯㞮ߋ能是有䭼度的,ᑿโ来វ
ఌ素,如▗ᆝ✲发、地䰳、∑石流、人类修ᐦ大ಷ程、排ᩪ有物质、ૣ∾
大䛻ۈ㢛、人为ᑁڑ或⊴▙χ生物等䊱过一的䭼度的时Յ,生态系统自
䄯㞮ߋ能本䏗ᅝцः到ᢋჟ。
⩌ᔮ㈨㐌⮱Ԋ៑
森林几乎被厫य光,所有厫能य到的ḹ物的ပ㟩也都被य光,͑ۘ和
云享给厫㓐带来毁灭性的▪䯪。1925年后,森林中厫㓐的数量连㐙减
少。1930年,厫㓐数量减少到2.5万只。1942年,仅存8 000只,而且大
都身体⭒小,体质㶜ᑝ。保័厫㓐的计ܾ到此布䉑。
生态系统ԉ័⊵及的内容极为͜ჸ,छ以简要地ᑾ㏟为如下܌方面。
ԉ័生态㈧㐋的ᬌᱦ⣛ද
一ܳ生物䘩生≧在一的⣛ද中,㙝⻧了Ⴏ们➥的生≧⣛ද,ᅝц₧
ύ。生态系统中的⣛ද是∇指生物(࠱括人类)生ႄ的โ界Т的ᕧ和。构成
这χТ的ఌ素ᬎछ以是有ᱦ的或ᬌᱦ的,有生的或ᬌ生的,ࣴछ能是自
然的或社ц的。简而㼬之,生物的生ႄ⾦间ᅝ是生态系统的⣛ද。ᅝۈ作物和
᳃᱔等ḹ物而㼬,阳光、⍕度、⾦气、水分、ోฐ等,以及生ႄ⾦间中的各
各ᵣ的生物ڝ同构成了Ⴏ们的⣛ද。
ԉ័⣛ද,ᅐڢ是ԉ័ຩ࣋生⣛ද,ڣ有重要的科学价值和⒈在的经≺
意义。ः科学ឬᱛ发展的局䭼,有χ生物和自然㻰ᒷ目前䔄未㷗人类所认识。
现在将Ⴏ们ԉ័起来,等以后科学ឬᱛ发展了,再ࣧⵀ究,ц有䃤ๆ新的发
现,छ以ᰠๆ地造福人类。
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⩌
ᔮ
㈨
㐌
拓展视野
拓展视野
⣛දԉ័方法有ᒴๆ,Ѳ从大的方面छ以ᑾ㏟为܌。一是ᐦ立各类
ಷ的ԉ័区,将生物ᵂᖛ地䔊同生ႄ⣛ද一起ԉ័起来。二是ᣓݢ⣛ද。
为了ۻᄽ或ᲈ㐉⣛ද,对⎼进㵸ᣓݢ,ۻᄽᏋ物、Ꮛ水、Ꮛ᫅等Ꮛᐯ
物的排ᩪ䛻,或对Ꮛᐯ物(如水、Ꮛ气等)进㵸䓪标排ᩪ。三是采用⣛දԉ
័ឬᱛ,ۻᄽ⣛ද,如进㵸生≧ಯ౪的ᬌژჟ化ะ理和水ะ理等。四是
ᐦ设生态程,如ḹᴽ㡵,充分发ᡑ᳃、㡵۬化⾦气的作用等;修ぽ䭞័᳃
体系程,݅छ以ۻᄽ风⇅࢝ჟ。
从以下几个关䩚䃹入手,上网查找相关资料,并在小组内进行交流:
1. 我国的自然保័区。
2. ᣓݢ环ද。
3. 生活ಯ౪处理。
ᠴḺ➖
许多ḹ物对工ۈ͆排放的有物质十分᩻感。例如,0.019 ppm
SO2就能够引起云ᱵ的ѐჟ,而0.016 ppm SO2就能造成雪松的ⵠ౻。有
的ḹ物受到后,ढ子变黄、ढ片㙝落。松ᴽ、加ᠫ大Ე、合⁎、
〥ᵯ等ḹ物都可以作为检测大气的ᠳ示ḹ物。
ԉ័生态㈧㐋中的生ϓ㔱
㐫㞞ḹ物是生态系统中的最重要的生ϓ者,Ⴏ们ݕ用太阳能ា水和二⅓化
ऴ成有ᱦ物,为生有ᱦ体提供了͜ჸ的下物。
天然ḹ㷗㐠系着们的生态⾦间,一直在各各地为们发ᡑ着ጔ大的作
用。这χ作用一㝘有ԉ持水ో,䄯㞮水䉰⎼,䄯㞮地区与全球气Յ,䭞₎、⊴
䮐或ۻ䒧自然或人为▪ჟ的ᢋჟ,ԉ័生物ๆᵣ性,等等。
Ḛ᳃ࢌ国ో地面⼛的喈ጒट,ڢ中天然᳃不足Ḛ᳃ᕧ面⼛的
喈;㡵࣋㮩然ࢌ到国ో面⼛的喈,Ѳ䔬化㡵࣋܌ͺࢌ了一ࡶ。天然ḹ㷗
的͓已经给国ፒ来了严重的后果,如≖水、⇅ᅄᯠ䶽繁发生等。现在已经
到了不得不ᅩᔗᖎู国的天然ḹ㷗的时Յ了。
国一直ᒴ重㻲ḹ㷗的ᖎู作,ḹ㷗㺲盖⢳从新中国成立初期的喈
从以下几个关
交流.研讨
交流.研讨
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⩌
ᔮ
㈨
㐌
上升到年的喈。目前,䔬㕁䔄᳃、天然᳃ԉ័以及䭞⇧⇅化等
程⼛极地在国大㠯ఠ内开展。℗ᬌ⪽䬚,Ḛ᳃㺲盖⢳䔄ц්ߌ。不过这
ᵣ的ႃऄ化,Ꭲ不意ট着们的ḹ㷗⟢ۡА人ͼ观,ఌ为ڢ中大部分䘩是
人᳃。
Ą㐬㞟⇆ą⮱䂓
“㐫色⇅”是ᠳ大面积的人工ᴽ林,其构成ᴽ木种类单一,年
咰和高ⴚ接近;林木密集,但林下缺ͻ中间的╸木层和地表ḹ被。
1. 对比均一的人工林和多样性的森林两张图(图8-4-1,图
8-4-2),谈谈为什么称均一的人工林为“㐫色⇅”?
2. 如果你所生活地区的人工林也存在“㐫色⇅”的䬚䷄,分析
造成此状况的主要原因,提出改变现状的对も。
ԉ័生态㈧㐋中的๓ಷ下㖵ߔ物
大ಷ下㖵动物ᒬᒬ㷗人们认为是“ჟک”,为ԉ័㒶群,छ以大䛻ᢁᱬ
⠨。通过前面的学习,们已经知䕿大ಷ下㖵动物在生态系统下物䨪中ࢌ有较
高的㥑养级,Ⴏ们䛻ᄽ,Ѳ对㐠持生态系统中各生物群的䛻⽟起着重
要的作用。
思考.练习
思考.练习
利用各种途径ᩢ集资料,了解新中国成立以来,我国森林面积ࢌ
国土面积的变化情况,并把它㐄ݢ成曲线图。把你所得结果与同学交
流,看看有什么ጚᐮ,并讨论一下为什么会出现这种ጚᐮ。
图8-4-1 ̬的Ϧ᳃
图8-4-2 ๆᵣᕓ的Ḛ᳃
交流.研讨
交流.研讨
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本
ヴ
ᄼ
㐀
᱙ヴᄼ㐀
生物圈的㠯ఠ࠱括大气圈的Ꮑ部、岩石圈的表面、水圈的大部。
生物生ႄ需要㥑养物质、阳光、⾦气、水、适的⍕度和一的生ႄ
⾦间。生物圈为生物的生ႄ提供了ᓱ需的Т。
⣛ද中ᒝ৹生物生≧的各ఌ素分为两大类:䲊生物ఌ素和生物ఌ素。
ᒝ৹生物生ႄ的䲊生物ఌ素有光照、⍕度、水、⾦气、ోฐ等。
生物与ڢ他生物的关系छ以分为内关系和间关系。内关系࠱括
内ξ助和内᫃ε;间关系有ᢁ下、ჰ生、ڝ生、《ε等。
一生物䘩ڣ有与ڢ生≧⣛ද相适Ꮐ的形态结构和生≧方式。生物
对⣛ද的适Ꮐ性是ᮚ䕹ႄ在的,生物与⣛ද是相ξ作用的。
生物分类所使用的ࢁѹ࠱括:界、䬔、㏞、目、科、ᆊ、。在这χ分
类ࢁѹ中,分类ࢁѹ䊶ᄻ,所࠱ॗ的生物的ڝ同➥ᒭ䊶ๆ,Ϟ㑄关系䊶近;䮻
着分类ࢁѹ中所࠱ॗ的生物类的්ߌ,生物之间的Ϟ㑄关系ऄ得䊶来䊶远。
在一个自然区域内,能自由ϐ䙹、繁后代的同生物个体构成
群;相ξ关联的不同的生物群构成生物群㥩;生物群㥩䔊同Ⴏ们所生≧的ᬌ
ᱦ⣛ද构成生态系统。
生物圈是地球表面全部生物及与之发生相ξ作用的自然⣛ද的ᕧ⼜。
Ⴏ是经过䪫期的ࢲञ⑀ऄ形成的。生物圈是最大的生态系统。
在地球上,形成了ๆᵣ化的生态系统,一生态系统有着不同➥ᒭ。
生态系统的组成成分࠱括䲊生物的ᬌᱦ⣛ද和生物群㥩。生物群㥩中
的生物分别រ⑀着生ϓ者、⊴䉥者、分解者的㻾㞞。
生物之间由于य与㷗य的关系形成了下物䨪,一个生态系统中ᒬᒬ有ๆ
下物䨪,ᒨ此ϐ错关联形成下物㑽。下物䨪和下物㑽构成了生态系统的㥑养结构。
生态系统各成分之间最本质的联系是通过㥑养来实现的,࢟通过下
物䨪ា生物与䲊生物、生ϓ者与⊴䉥者、⊴䉥者与⊴䉥者䔊成一个整体。
在生态系统中能䛻ь䔾是ࢁऽь䔾、逐级䔾ۻ的。ख有部分能䛻ь䔾
到下一㥑养级的动物体内,㥑养级䊶高,生物छ以获得的能䛻䊶ᄽ。
组成生物体的ٯ素,䘩不进㵸着从ᬌᱦ⣛ද到生物群㥩,ࣴ从生物
群㥩到ᬌᱦ⣛ද的循⣛过程,这ᅝ是生态系统的物质循⣛。
生态ԉ័要从ԉ័ᬌᱦ⣛ද、ԉ័大ಷ㖵下性动物、ԉ័生ϓ者等ๆ
方面ڑ。
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➖䉕̓⩹⮱Ჱᅯ⁎
すΊ」 Ⴔ⮱Ჱᅯ⁎
す」 ⩌➖Ҁ⮱Ჱᅯ⁎
す̭」 ➖䉕⮱Ჱᅯ⁎
᱙ヴᄼ㐀
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〆在ᬤ䛻,ᲮⰛ䔉᱈,你чⰸ到๖䓦的地Ꭰ㏬。地Ꭰ㏬
的ओ一䓦是什么?人们怎么知道๔地是一个球Ҁ?日ᰵᭌ䓝
͉ࡴ㺬㥪,䒶㔭๔地,你可ᰫᘠ䓴,Ⴐ们⻨我们有多䔉,ͧ
什么能ࣾٶ?地球上有倅山Ꭰ原,河⎃⊤,万物生䪬,⅁
象万千,其Ѓ๖Ҁ上是什么样子?
由地球হᰵ球组成的地ᰵ㈨、由๗䭠ࣷ其家组成的๗
䭠㈨是我们⛌ᖶ的๖Ҁ㈨㐌,可能你还知道䨣河㈨。那么,
还有ᰡ๔的๖Ҁ㈨㐌吗?
すΊ」
Ⴔ⮱Ჱᅯ⁎
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Ⴔ
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̭Ƞౝ⤰̻ᰵ⤰
我们ᬖ已知道,㮪♣ⰸ上去日ᰵᭌ䓝
都围㐂地球䓽䒙,ѳ如不ツ人䕍࢘ᭌ,
ⱌₐ围㐂地球䓽䒙的๖Ҁग有ᰵ球喍ఫ
11喎。๖᪴学家ិႰ们ᒀ҉一个㈨㐌
来ⰸᒲ,घև地ᰵ㈨。
地球(FBSUI)是࠱括人类在内的地球上所有生物的ڝ同家ఙ。Ⴏ有ࣆࣆ
的,ჸॗ⅚、⅓的大气层,⍕度适,有͜ჸ的⋞态水和能⎼,有坚实的地壳
和ᬺ᭪的内部分层,有ᖜ到ຩะ的自䒘和ژ䒘,为生物提供了ऴ适的生ႄ⣛
ද。到目前为₎,䔄⇍有在太阳系的ڢ他㵸星或星上发现生。有科学家ᣔ
≷,▗星在ڢ⑀化过程中छ能有过形式的生,᱔星的星以及ో星的
星上छ能ႄ在生,Ѳ这χ䘩未经䃭实。
ᒴ久以前人们ᅝᕉ㔯一个䬚题:们生≧的大地究》是Ϭʹ形⟢喢
最初人们认为大地是平的,后来发现,々在⾦ᬣ的࣋䛺上,人的㻲䛺是
一个లⰄ;由远方侢近的㝖㝥ٴ䱞出ᵱᱲ,后䱞出㝥䏗;月下的时Յ,月Ϛ㷗
地ᒝ䖚ѻ部分的䓥㑄ᕧ是ॴలᑓ形。根据这ᵣ一χ䃭据,人们ᣔ≷大地是一个
球体。ژٯ前世㏖,ጸ㙶学者೯៵ង㞞ᅨ(&SBUPTUIFOuT,㏒ژٯ前_ژٯ
前)相ᑿ地≷䛻和计ッ了地球ঔ䪫。世㏖᱗,叒哲ђ完成了⣛球㝖
㵸,䃭实了大地是一个球体这一ऐ㔭⡈ᘟ。
在现代,由于有了从人造星和月球上៹ᥰ的地球照❳,地球是一个球
体这一结论获得了ᬺ的直ᣑ䃭据。从太⾦中ⰷ,地球是一䷃天㨉㞞的球形天
体。
䮻着科学ឬᱛ的发展,人们对地球的≷䛻䊶来䊶。人们≷出从地球
ౝ⤰
图9-1-1 Ϻᰴ⤯̶ⰷ⤯
Ⴔ
⮱
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ᅯ
⁎
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ᰵ⤰
䊐䕿到地球中ᓯ的䌉⻧(䊐䕿ࡶᒰ)℀地球两极到地球中ᓯ的平䌉⻧(极ࡶ
ᒰ)㏒䪫 LN。们䔄了解到:地球的平ࡶᒰ㏒为 LN,表面⼛㏒为
ϫLN
。㇃⪑地䄠,地球是一个䊐䕿ܤ出、两极⼹的ṙ球体。
通过前面的学习们已经知䕿地球上有海∷有䭲地,依据ѹ㒚、形态及
面⼛的不同,人们ࣴា海䭲作了ᰠ㏲致的ह。人们ា大ಃ的䭲地⼜作大䭲,
ᄻಃ的䭲地⼜作ᇇᆫ,ា䭲地ܤऽ海∷的部分⼜作ࡶᇇ,ា大䭲及ڢ䭰近的ᇇ
ᆫऴ起来⼜作≞。地球表面㷗分为七大≞:φ≞、⁓≞、䲊≞、ࡃ㒺≞、ࢃ㒺
≞、大∷≞和ࢃ极≞(图--)。海∷㷗分ޞ成䃤ๆ部分,较大的部分⼜
作∷,一㝘ា∷的䓥㑄部分⼜作海,䭲地与䭲地之间䔊通海∷的⠙⾰水䕿⼜作
海ል。
太平∷
∷
ࢃ㒺≞
ࡃ㒺≞
ࡃۜ∷
ࡃۜ∷
φ≞
φ≞
⁓≞
䲊≞
㺫ࡶ球
͈ࡶ球
大∷≞
大∷≞
࢜度∷
ࢃ极≞
ࢃ极≞
大
大
㺫
㺫
∷
∷
太
平
图9-1-2 ̯๓≞、ఇ๓∷的分ጯ
月球(NPPO)是地球ਜ਼一的天然星,䌉⻧地球㏒̳LN。与太阳系ڢ
他㵸星的星相℀,月球与地球的质䛻相差不太ᗘ₶,䌉⻧不ッ远。月球ఠ
㐁地球ژ䒘一ঔ和自䒘一ঔ的时间是相同的,为ᬑ,ఌ此Ⴏᕧ是以同
一面ऽ着地球。月球本䏗不发光,䲌反ᄰ太阳光发Ϛ。䮻着太阳、地球、月
球三者ѹ㒚的ऄ化,在地球上цⰷ到月球㷗太阳照Ϛ的部分发生ঔ期性的ऄ
化,这ᅝ是月相,月相ऄ化的ঔ期为ᬑ。
月球上܌ͺ⇍有⾦气,Ⴏ是一个㡾۵ᬌผ、⇍有生ႄ在的世界。Ⴏ的表
面⍕度⮩天छ高䓪č,่ᮆछ䭹㜟-č。月球表面地形䲊፤ูᱮ,主要
形态छ分为⣛形ᆝ、月海、月䭲和ᆝ㘵。月面上大部分地区极为✑,世㏖
᱗,借助㐁月上㝥在月球ࢃࡃ两极ჾۣ的䭠ᒝ区发现了ה䛻छ观的水ۜ,这对
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Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
资料卡
资料卡
将来ᐦ设永久性的月面基地ڣ有重要意义。
年月ᬑ,㟻联发ᄰ“月球号”探≷ஔ,天后⣛㐁到月球㗸面,
៹ᥰ了第一ᑌ月球㗸面照❳。年月ᬑ世界时时分,䒩有三ह宇㝖
的㒺国“䭫∎㒃号”上㝥在月面着䭲,实现了人类⮧月的᷒ᘟ。从年
到年,㒺国ڝ进㵸了次“䭫∎㒃”上㝥䒩人⮧月上㵸,ڢ中次成ߋ,
ڝ有ह㝖天⮧上月球,在月面ֈ⪅ڝ计ᄻ时,Ꭲ采ఊ了岩石和ోฐ
的ᵣ৭。
ᰵ⤰表䲏
⣛ᒎᆝ 环形山是月面上最容易辨识的特征,是大小不等的ⷃ
状ܥ౽,Ꮑ部ᒬᒬⴃ立着中๚ሜ,四周环෭围绕,有的环෭高䓪几
㆟。满月时可以看到一些环形山(著名的如第䅣环形山、白尼环形
山)周围存在着向四面八方散射开去的光亮条㏥,称为辐射㏥。月面
上分布着数⮪万个环形山,直径䊱过1 km的有3万多个,最大的是ࢃ
极附近的䉉利环形山,直径约300 km。较大的环形山常以科学家的名
字命名,除前面提到的,著名的还有䭫基㆟得、ង߾密、开ᮚ߾、牛
顿等环形山,其中有四Ꮣ分别用中国古代天᪳学家石⩟、张㶍、⺂冲
之、䘙Ⴔ᪘的名字命名。
ᰴ⊣ 近代天᪳学家把月面上的ᯃ叽区ഋ称为“⊣”或“∷”,
现在通称为“月⊣”,其实那里并没有水,是月球上比较Ѻ≨的
原。月球正面的月⊣面积约ࢌࡶ球表面积的13。已经命名的月⊣有20
多个,包括䰔⊣、云⊣、湿⊣、࢝⊣、丰ჸ⊣、冷⊣、酒⊣、⒰⊣、
静⊣、↩⊣等,最大的称为䷺ᯠ∷。
ᰴ䭲 比月⊣高的月面部分,看上去较明亮,是月面上最古老的
地形。月球正面的月䭲面积约ࢌࡶ球表面积的23。
ᆝ㘵 多数位于月⊣边缘的月䭲部分,通常以地球山㘵名称命
名,如䭫尔ࡽ斯山㘵、亚Ⴍ山㘵、બ尔ጠ䭍山㘵、高加㉎山㘵、比
利牛斯山㘵等。
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拓展视野
拓展视野
ϧㆨ仃⁎⮨̷ᰵ⤰
1969年7月21日
世界时2时56分,美
国宇㝖员䭫姆斯特
᱃在月球表面䍕下
了人类的第一个脚
࢜(图9-1-3)。
他自䆖地说:“这
对一个人来说只是
一小步,却是人类
的一⁍大飞跃。”
宇㝖员ຑ尔ᓣ林随
后也䌻上月面。
人在月球上的重量只有地球上的16。两位宇㝖员䌟跃前进,把
一块金属❸。立在月面上,上面写着:“公元1969年7月,地球人
仂⁍来到月球,我们为和而来。”他们使用䧧ᣎ机取得了月㟛标
本,៹ᥰ了一些照片,也䛳集了一些月表ᇕ石标本,前后ࢲ时两个
ࡶ小时。
下ा๗⾧
飞上天空,一直是人类的᷒想。我国古代就有ဒད月的故事。
中国人发明了火药和火ベ。据较为流行的说法,第一个尝试用火ベ飞
上蓝天的,是一位名ग万ᝣ的中国人。他在ḱ子的四条㚫上各㏽上一
支火ベ,自己౼在ḱ子上,点燃火ベ后,不幸一个跟᫃ᵩ了下来。万
ᝣ䉑了,但是他被公认为人类΄౼火ベ飞向太空的先依。为了纪念
他,国际天᪳学联合会把月球㗸面的一Ꮣ环形山命名为万ᝣ。
1957年,㟻联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开创了人类
ᣎ㉎宇宙的新纪元。1961年,㟻联的宇宙飞㝥把宇㝖员加加林䔭上
(B)䭫➥᱃䊜下⮧月䒒
(C)月面上人类的第一个脚࢜
图9-1-3
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Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
太空,仂⁍实现了人类飞出地球的᷒
想(图9-1-4)。加加林飞行了104分
䧋,环绕地球一周后Ⴕ全䔀回地面。
从1961年开始,㟻联和美国发射了
多个无人侪侢的行星ᣎ测器,分别飞ᒬ
水星、金星、火星、木星、土星等行
星,对它们的自然环ද作了初步的科学
ᣎ测,៹回了大量有科学价值的照片,并成功地在金星和火星上着䭲。
1969年,美国仂先把宇㝖员䔭上了月
球。㟻联则在1986年建造了大型的“和
号”空间站(图9-1-5)。这个空间站在环
绕地球的轨道上运行了15年,来自多个国
家的许多科学家曾在此工作。2001年3月23
日,“和号”完成了自己的使命,在科
学家的命令下,分解成1500多块ⶺ片,Ⴕ
全⎱落在太∷中。现在新的国际空间站已经建造成功,并开始Ӈ科
研人员使用。
1981年4月21日,美国ђ比亚号㝖天飞机仂㝖,开ज़了㝖天飞机
的时代。此后,“ᠽᝄ者号”、“发现号”、“亚特兰㦮斯号”、“
进号”先后េ入使用。㝖天飞机(图9-1-8)是ᒬ䔀于地面和近地轨道
之间的可重复使用的太空飞行器,具有容积大、可多人΄䒩、有效䒩荷
量大和可重复使用等特点,除可在地面和近地轨道之间运䒩人员和䉓物
之外,还能在太空进行大量的科学实验和空间研究工作,在长䓪30年的
时间里对世界㝖天事͆发ᡑ了极为重要的作用。2011年,现存的㝖天飞
机全部䔬ᒥ。目前美国正在开发新一代䒩人㝖天系统,计ܾ在2014年以
图9-1-4 ߌߌ᳃๖⾦͙
图9-1-5 Ą和णą⾦䬠々
图9-1-6 䭱⾦䬠々
图9-1-7 ᱖Ბ的ᰴ⤯ദ
Ⴔ
⮱
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ᅯ
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中ప⮱㝗๖θ͇
我国自1970年成功地发射第一颗人
造地球卫星之后,已先后发射了200多颗
科学实验卫星和气象、通信卫星(图
9-1-9),对地球周围的空间和地球表面
做了大量科学研究。
1992年1月,中国确定了䒩人㝖天工
程三步䊜方ᵴ:(1)建立一个大系统,
把中国自己的㝖天员䔭上天,运行一段时
间,Ⴕ全䔀回到地面;(2)建立一个空间实验室,为建立空间站作
拓展视野
拓展视野
图9-1-9 ͙じ̬䷃Ϧ䕌
⤯ᭋÿÿĄ͈㏎1णą
后重䔀太空。
宇宙㝖行的道䌛充满了జ
䯪和࢝䮕。一些宇㝖员和火ベ
̿家为此⡚出了自己的生命。
1970年,美国的“䭫波㒃13号”
飞㝥在前ᒬ月球的途中发生故
障,3名宇㝖员被జ在围绕月
球运转的轨道上,既不能在月
球䭹落,又䔀回不了地球,情
况十分࢝ᕑ。最后,经过宇㝖员和地面人员几天的ߖ力,才排除了故
障,䔀回地球。另一些宇㝖员却没有这么幸运:1986年1月28日,美国
的“ᠽᝄ者号”㝖天飞机在升空不久后✲◤;2003年2月1日,“ђ
比亚号”㝖天飞机在䔀回地面时解体,两᳢㝖天飞机上的14名宇㝖员
全部䕳䯪。俄㒃斯也多⁍发生㝖天事故,大约100名㝖天科ឬ人员和宇
㝖员⡚出了䉡的生命。但是,జ䯪和࢝䮕并不能䭧ᡍ人类ᣎ㉎宇宙
的脚步。
21世纪是人类对太阳系进行大规模ᣎ㉎的世纪。人类将⮧䭲火星
和其他行星,以及它们的卫星,并在那些星球建立科研基地。美国、
俄㒃斯等发䓪国家正在大力推进他们的计ܾ。
图9-1-8 㝖๕上机
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ឬᱛ准ำ和ឬᱛ实验;(3)建立一个中国长期有人侧Ⴔ的空间站,做
很多地面完不成的工程、ឬᱛ和科学实验。
1999年至2016年,中国䭲㐙发射了11㞄“⺊㝋”系列宇宙飞㝥。
2003年10月16日,“⺊㝋5号”飞㝥成功地把我国第一位㝖天员Ე利ы
䔭入太空。他在围绕地球飞行14ఴ后,
䶦利䔀回地面,共在太空停留了21小
时。我国成为㐓俄㒃斯和美国之后,第
三个完全依靠本国力量把人䔭入太空的
国家。此后我国又成功地发射了“⺊㝋6
号”和“⺊㝋7号”䒩人飞㝥。2012年,
“⺊㝋9号”䒩人飞㝥与空间实验室“天
თ1号”实现了成功对接(图9-1-10),
2016年10月,“⺊㝋11号”䒩人飞㝥与
“天თ2号”空间实验室成功对接,为实
现建立空间站的目标奠定了基础。
2003年,中国ज़动月球ᣎ测计ܾ,2004年将其命名为“ဒད工
程”,分为“无人月球ᣎ测”“䒩人⮧月”和“建立月球基地”三个
阶段。为实现上述目标,中国分别于2007年和2010年发射了绕月飞行
的“ဒད1号”和“ဒད2号”ᣎ测器。“ဒད1号”的主要ᣎ测目标
是:获取月球表面的三㐠立体影像;分析月球表面有用元素的含量和
物质类型的分布特点;ᣎ测月壤ࣆ度和地球至月亮的空间环ද。2009
年3月1日,“ဒད1号”完成使命,在ᠳ令下撞向月球预定地点。“ဒ
ད2号”的主要任ߍ是获得更清ᮜ、更䄒细的月球表面影像数据和月
球极区表面数据,并进一步ᣎ测月球表面元素分布、月壤ࣆ度、地月
空间环ද等。2011年6月9日,“ဒད2号”在完成绕月飞行的预定任ߍ
后,向䌉地球150万 km的绕日轨道,与地球同步绕日飞行235天,
出色地完成了观察太阳的任ߍ,积㉛了大量对太阳的ᣎ测数据。2012
年4月15日,“ဒད2号”飞向更䖑远的太阳系空间ន行小天体ᣎ测任
ߍ。此后,中国又分别于2013年12月和2018年12月发射了“ဒད3号”
和“ဒད4号”ᣎ测器。“ဒད4号”着䭲于月球㗸面ࢃ极的预选着䭲
区,实现了人类ᣎ测器仂⁍月㗸䒛着䭲,它所释放的“⢵ڀ2号”ግ视
器随即开始在月面ግ视ᣎ测。
“⺊㝋号”与“天თ号”对ᣑὍ
᠋图
图9-1-10
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活动.探究
活动.探究
᱁᱈ᰵ̻ۉࢳ
人们把月相变化的周期ग做᱀᱇月,它的长度大约是29.5306日,
在此基础上形成的ࢲ法就是䭠ࢲ。䭠ࢲ大月为30天,小月29天,为了
符合月相变化,通常是大小月交䩅排列,有时Յ则要出现两个大月相
连或两个小月相连的情形。䭠ࢲ一年通常为354或355天,如果单纯使用
䭠ࢲ,经过18年就会与实际ႏ㞮相ጚࡶ年ጒट。古代的ጠ比ђ人和㒃侘
人都曾经长期使用䭠ࢲ,信ж斯兰教的ℽ至϶仍然⇫用䭠ࢲ。
很多人将我国的ۈࢲ称为“䭠ࢲ”,实际是一种䄛会。我国ۈࢲ
ڨ䶪了月相变化与ႏ㞮,是一种䭠阳合ࢲ。ੲ代已经用大小月和连大
月来调整᱀᱇,用设㒚䬜月的ߊ法来ࡻ调ࢲ法与ႏ㞮。᭑后期产生
了四分ࢲ,取回归年长度为365
日,并在19年中加入7个䬜月,也就
是说,在19年中有235个᱀᱇月。此外,我国⠘特发明的二十四㞮气在
ᝄ国时期已经呼ำ,它实际上是一种特₶的太阳ࢲ。
㐅ᰵ䲏ఫ
用双筒᱇远镜或小型天᪳᱇远镜观察月面,在老ጴᠳ导下辨认
下列环形山和月⊣:亚Ⴍ山㘵、白尼环形山、第䅣环形山、䷺ᯠ
∷、䰔⊣、冷⊣、⒰⊣、࢝⊣、静⊣、丰ჸ⊣、酒⊣,并把观察结果
标∔在月面照片中。
月球㗸面(在地球上ⰷ不见)
月面照❳
图9-1-11
拓展视野
拓展视野
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思考.练习
思考.练习
Ⱋ㻳㻯≸ᰵⰥ
材料与用具:观测图表(可自己设计或由老ጴ提Ӈ统一的图
表)、铅(或黄色ᒕ)、日ࢲ、䧋表。
步骤:每天(从ۈࢲ初一至十五)在天叽后面向ࢃ,从西向͈观
测,∔意月球被照亮部分的大小和位㒚。
记录:将观测到的月相对应画在观测图表上,并在图标上ۈࢲ
日期、观测时间。
讨论:
1. 为什么从ۈࢲ初一至十五,月球被照亮的部分是从西边开始,
逐渐්大至圆月?
2. 月球每天升起的时间相同吗?通过观测你能推算出相ጚ多长时
间吗?
1. 请根据月相变化图(图9-1-12),说出᱀、᱇、上ᑒ月、下ᑒ
月时,太阳、地球、月球的相对位㒚,月球被照亮的部分和对应的ۈ
ࢲ日期。
2. ݐ断图9-1-13中的月相是在叺明时៹ᥰ的₷月还是在黄ᬻ时៹
ᥰ的དⰵ月,并说明理由。
下ᑒ
上ᑒ
望
᱀
地球
太
阳
光
图9-1-12 ᰴⰤ的ऄ化
图9-1-13
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太阳(TVO)是一个主要由ⅎ气组成的◩热的气体球,内部不进㵸着热
ᵤ反Ꮐ,中ᓯ⍕度高䓪̳č,表面⍕度㏒č嗡č。太阳的光和
热对地球上的生物㜟关重要,Ѳ㉗โ㏫这ᵣ的ᄰ㏫如果太ᑦࣴ对人体有ჟ,
地球大气层ᡍѻ了大䛻的㉗โ㏫。
ιȠ๗䭠হ๗䭠㈨
日ᰵᭌ䓝๖͉ࡴ㺬㥪,古人ᰫᘠ象
Ⴐ们都是围㐂๔地喍地球喎䓽䒙的,Ꭳ由ₑ
ᒏ成了地ᓰ说,䃑ͧ地球是宇宙的中ᓰ。
1世㏗,⮪ᅩܧ日ᓰ说,䃑ͧ所有๖
Ҁ都围㐂๗䭠䓽䒙。1世㏗以来的๖᪴学
进ᆂҬ我们知道,๗䭠是一䷄ᮛ䕇的ᕿᭌ,
Ⴐग是๗䭠㈨的中ᓰ๖Ҁ喍ఫ1,ఫ
喎。宇宙⇎有中ᓰ,㔹́℁人们ᰭ݊
ᘠ象的๔ᓄ多。
๗䭠
图9-2-2 ๖䭟系成的๓ᄻ℀䒯
图9-2-1 ๖䭟系示意图
ۑ王星
水星
䛽星
地球
▗星
᱔星
ో星
天王星
海王星
太阳
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㮩然太阳ख是一䷃十分ᮚ通的ᕾ星,在太阳系中ࢠ是号的Ꮚ然大物。Ⴏ
的ࡶᒰ是地球的Թ,体⼛是地球的̳Թ,质䛻是地球的̳Թ,是䷃
㵸星质䛻ᕧ和的ๆԹ。
太阳⻧地球䲊፤遥远,ᬑ地平䌉⻧㏒ϫLN,光在ⱋ⾦中的ь᧙䕋度
㏒为̳LN,光从太阳到䓪地球,大㏒需要分䧋。
太阳โ层大气从内ऽโ分为三层:
Ŗ 光球层。Ⴏ是们所能ⰷ到的太阳的โ表
层,在上面有时ц出现叽点,⼜为太阳叽子(图
--)。叽子是太阳光球上⍕度较Ѻ的区域,⍕
度大㏒为č,是由太阳内部的ᑦⷭ力ᑁ起的◩
热气体的ጔ大⋍。太阳叽子通፤成群出现,≧动
ঔ期㏒为年,≧䋯时ц对地球的ⷭ౦ϓ生ᒝ৹,
造成ᖢߏ天气,严重时ц对各类电子ϓ৭和电ஔ造
成ᢋჟ。
ŗ㞞球层。Ⴏ由一层ࣆ度㏒ LN的ⅎ气和⅒气组成,平时ⰷ不见,在
发生ᬑ全下时᭪现为一层㪰㪰的⣗⦜㏎㞞䒵光。ᬑ全下发生时,用㖵眼छ以ⰷ
见▗㏎㞞的ᬑ⤑(图--),Ⴏ们是从㞞球层中ૣ发出来的。㞞球上䔄ц出
现ᑦ◴的✲发现象,⼜为㔬᪽。一个㔬᪽䛶ᩪ的能䛻ᒬᒬ相ᑿ于ϫ䷃⮪̳
॔级ⅎᑥϓ生的能䛻。ᬑ⤑、㔬᪽是太阳上的ޓ◴≧动,✲发时ᒬᒬц造成地
球上ⴙ∎ᬌ㏫电通ԍ中,使㝖天ஔ和高⾦上ᱦ的Ⴕ全ः到༭㗭,对人类的健
Ꮳ有ᒝ৹。
Řᬑہ(图--)。Ⴏ是太阳最โ层的大气,发出银⮩㞞的光㞾,在发
生ᬑ全下时छ以ⰷ见。ᬑہ⼬㪰而◩热,⍕度䊱过̳č,छऽ⾦间Ѥ展܌
⮪̳千㆟。ᬑہ持㐙地ऽโ发⻧子流,⼜为太阳风,能⾫䔻整个太阳系。
图9-2-3 ๖䭟叽子
图9-2-4 ๖䭟ૣܦ的▗♜ÿÿᬑ⤑
图9-2-5 ᬑہ
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拓展视野
拓展视野
୲ͻ.ࠄ
୲ͻ.ࠄ
用小型天᪳᱇远镜以
េ影法观测太阳叽子。
∔意:万不能用肉
眼、双筒᱇远镜或小型天
᪳᱇远镜直接观察太阳善
太阳
ᅻ
目䪈
䖚光Ძ
ᄻಷ天文
望远䪈
图9-2-6 ⩔េᒝ∁观≷๖䭟叽子
们ᬕ已知䕿,地球和月球䘩是太阳系(TPMBSTZTUFN)的成。䗏ʹ,太阳
系䔄有ਖχ成喢Ⴏ们ڣ有Ϭʹᵣ的结构喢们的地球在ڢ中ะ于Ϭʹѹ㒚喢
䮐太阳โ,太阳系中最ᑁ人∔目的成是䷃㵸星,按照⻧太阳从近到远的
䶦序,Ⴏ们分别是水星(.FSDVSZ)、䛽星(7FOVT)、地球、▗星(.BST)、
᱔星(+VQJUFS)、ో星(4BUVSO)、天王星(6SBOVT)和海王星(/FQUVOF)。
䮐水星和䛽星โ,这χ㵸星䘩有星(TBUFMMJUF),有的䔄有光⣛。䮐㵸星之
โ,ఠ㐁太阳运动的䔄有ᄻ㵸星、ᒃ星、流星体和㵸星䭱物质。由太阳和ఠ㐁
Ⴏ运动的天体构成的体系及ڢ所ࢌ有的⾦间区域ᅝ是通፤所䄠的太阳系,Ⴏ的
直ᒰ大㏒是光年。太阳的质䛻ጔ大,大㏒ࢌ太阳系全部质䛻的,是太阳
系的中ᓯ天体。
๗䭠㈨
ౝᓰ䄡হᬒᓰ䄡
古人最初认为天圆地。公元前6世纪,古希腊学者℁䓪拉斯
(PZthagoras,约公元前580至前570之间~约公元前500)最先认识到
大地是球形的。他认为宇宙间最洁的͈西是火,火应该位于宇宙的
中心,称为“中心火”。地球、太阳、月亮和㓐星都围绕“中心火”
转动。后来,人们认识到“中心火”并不存在,他们看到日月和㓐星
每天从͈方升起,西方落下,于是认为地球是宇宙的中心,日月和㓐
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拓展视野
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星都围绕地球转动。这就是地心说(图9-2-7)。公元2世纪,希腊学
者ង߾密(PtolemZ,约90~168)给出了一个相当精致的地心说体系,
成为此后一多年中在西方ࢌ据统⇧地位的宇宙理论。16世纪初,波兰
天᪳学家白尼通过精密的天᪳观测和Ѐ细的研究ᣎ㉎,发现地球并不
是宇宙的中心,认为地球和㓐星都围绕太阳转动,这就是日心说(图
9-2-8)。1543年,他在《天体运行论》中公布了这一学说。意大利学
者布冭䄦进一步发ᆁ了日心说,认为恒星都是䖑远的太阳,宇宙是无限
的,宇宙没有中心。日心说受到教会的反对,布冭䄦由于坚持自己的主
张而被教会处以火ܽ。他߳地面对₧ύ,称自己ᙫ为真理而⡚身。
图9-2-7 ᓯ䄠示意图
图9-2-8 ᬑᓯ䄠示意图
๖文᱈䔉䪉
早期的᱇远镜都是光学᱇远镜,是一种利用ܥ透镜和ܤ透镜观测
䖑远物体的光学仪器。它主要有两种类型:折射᱇远镜是用透镜作物
镜的᱇远镜;反射᱇远镜是用ܥ面反射镜作物镜的᱇远镜。
天᪳学仂先是一门观测的科学,᱇远镜则是观测天体的重要工
具。没有᱇远镜的诞生和发ᆁ,就没有现代天᪳学。现代天᪳᱇远
镜是ᩢ集天体辐射并能确定辐射⎼方向的天᪳观测装㒚,主要有光
学᱇远镜和射电᱇远镜两种。天᪳❝好者一般使用双筒᱇远镜(图
9-2-9)和小型光学᱇远镜(图9-2-10),天᪳研究机构则主要使用
大型光学᱇远镜(图9-2-11)和射电᱇远镜(图9-2-12)。
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Ѫݖ⪒̻᱈䔉䪉
1608年,荷兰眼镜ݢ造ੲⅵ斯·利ћ希(Hans LippersheZ)发明了第
一部᱇远镜并⩟请了̿利。1609年5月,ѩ利⪑क़说了这件事,立即自
己ݢ作了᱇远镜并仂⁍用于天᪳观测。他惊䃢地发现,轻㏝一样的银河
原来是由无数颗星星组成的。借助᱇远镜,他发现了月球上的环形山、
金星的⯴λ变化、木星的四颗卫星以及土星的光环。根据观察,他确信
月亮并不像以ᒬ大多数天᪳学家和哲学家所ճ设的那样是光⏽和完美的
球体,而是极为ሺᇂ不的。他发现了木星的四颗卫星,从而表明确实
存在着并不围绕地球运转的天体,有力地支持了白尼的日心说。
物䪈䖚光ま
䪈まద㷱㒚
ᄧ星䪈
目䪈
平㶍䩐
ᩛ架
图9-2-10 ᄻ型ٵ学᱇䔈䪈的โ观和组成
图9-2-9 ࣸま᱇䔈䪈
图9-2-12 ᣑᩢᲑ㜖๕体的无㏫⩡∎的ᄰ⩡᱇䔈䪈
图9-2-11 ๓型ٵ学᱇䔈䪈
㵸星ఠ㐁太阳ژ䒘的䒔䕿䘩不是ల,而是ṙల。星ఠ㐁㵸星䒘动的䒔
䕿是ṙల。ᒃ星的䒔䕿是ᒴ的ṙల,䔄有的是ࣸᰞ㏫和ះ物㏫。
➇䶫发现,任何两个物体之间䘩ႄ在一相ξ।ᑁ的力,他ា这力गֆ
̳有ᑁ力,重力ᅝ是̳有ᑁ力的一表现。㵸星㐁ᬑ的运动、星ఠ㐁㵸星的
运动,䘩是在̳有ᑁ力ᩛ䙹下进㵸的。人们能够依据̳有ᑁ力,地计ッ出
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拓展视野
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思考.练习
思考.练习
1. 有哪些太阳活动会强◴地影响地球?
2. 日食是由于月球运行到太阳和地球之间从而部分或全部䖚ᡍ
ѻ太阳光造成的。ᡍѻ太阳光的“叽Ⰴ”就是月球。月食是由于地
球运行到太阳和月球之间从而部分或全部䖚ᡍѻ太阳光造成的。试
分辨图9-2-13中哪种情形可以产生月食,哪种情形可以产生日食。
㵸星、星和ᒃ星的运动䒔䕿,准地䶰៑ᒃ星和流星䰔的出现,给出人造
星、▗ベ和宇宙上㝥的运㵸路㏫。
ᐭᮛ߿̻㵹ᭌ䓽ߕ䒕䖀
ᓣ国天᪳学家开ᮚ߾(Johannes Kepler, 1571~1630)曾是丹麦天
᪳学家第䅣的助手。第䅣以观测精密著称于世,他的天᪳观测精度比
白尼高出20倍,但他反对白尼的日心说。第䅣去世后,开ᮚ߾㐓
ឫ了老ጴ的丰ჸ天᪳知识和精密观测资料,但没有Ⱎ从老ጴՍ导的
地心说。开ᮚ߾坚信日心说是正确的,但也没有Ⱎ从白尼的“行
星轨道是正圆”的观点。开ᮚ߾➎䃜老ጴ第䅣的䖃ଢ଼:一定要ᄶ重
观测事实。他ឿѻ火星的运动轨道与正圆轨道不符的事实,运用自己
丰ჸ的数学知识来分析老ጴ留下的精确的观测资料,㏴于得出了行星
运动轨道是ṙ圆的结论。
开ᮚ߾的一生充满了不幸。他Ꭸ年体ᑝ多病,一只手ࡶ₷,视力
㶜ᑝ,㏴生䉗病交加。社会没有给这位ы大的科学家应有的៑む,反
而使他ำ受磨䯪,有关部门᠂⁌他的㫖金䓪20多年。他的❝ຟ和子在
䉗㠒中₧ύ。然而,他并没有被۰ᘔ的命运ࢷԾ,而是以惊人的力为
人类作出了重大的䉍⡚。最后开ᮚ߾ᘔ₧于㉎取⁌㫖的途中。按照他
的䖃ଢ଼,他的ⶽ上刻着自己写的一仂䄃:“我⁞测天高,如϶又量地
深。上天䉼δ我□偮,大地ᩢ容我的ԃ身。”Ნ出的科学成就为开ᮚ
߾的不幸人生්⌧了几分⁎ͼ,也为他在ࢲञ上ᴽ起了不ᱩ的丰ⶽ。
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资料卡
资料卡
月
图9-2-13
3. 叽哅↋Ⱝ的河曾发生日全食。ճ如当时你正好在月球上,看
到地球上的河附近会是什么样子?
̶Ƞ㵹ᭌ
根据太阳系中䷃㵸星的主要➥ᒭ,天文学家፤将Ⴏ们分为两类:前四䷃
⼜为类地㵸星,Ⴏ们较为䲌近太阳,䘩是ద体星,体⼛较ᄻ而ჲ度较大;后四
䷃⼜为类᱔㵸星,Ⴏ们䘩较为远⻧太阳,体⼛较大而ჲ度较ᄻ。由于天王星和
海王星有䃤ๆ地方和᱔星与ో星不同,所以有时类᱔㵸星仅指᱔星和ో星,天
王星和海王星݅ࢁ⠘ッ作一类。
㵹ᭌ⮱ჇͶ
按照ь统的定义,行星通常ᠳ自身不发光,环绕着恒星的天体。
一般来说,行星的质量要足够大且近似于圆球状,自身不能像恒星那
样发生核聚变反应。按照这种理解,太阳系有Ή大行星,即前面提到
的8颗行星再加上比⊣⢷星离太阳更远的ۑ⢷星。
随着一些具有ۑ⢷星大小的天体以及太阳系外的行星被不断发
月球
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拓展视野
拓展视野
现,上述定义显得不够明确。2006年8月घ开的国际天᪳学联合会第
26⁍大会通过了行星的新定义,通ԃ地说,行星应满足三个条件:
(1)ᓱ䶧是围绕恒星运转的天体;(2)质量ᓱ䶧足够大且近于球
体;(3)清空其轨道附近的近䗧天体。根据这一定义,太阳系中目前
已知的共有8颗行星。ۑ⢷星、䅣⺊星以及20世纪后期发现的ࢍ、呼
则被归入一类新定义的天体“ⴚ行星”。
ⅡᭌȠ䛾ᭌ̻▘ᭌ
水星、䛽星和▗星与们的地球相Ѩ,䘩是ద体星。
水星是太阳系中最䲌近太阳的一䷃㵸星,国
ऐ代⼜之为“䓜”。从地球上ⰷ,Ⴏ有时于ᬑ出前
出现在͈方天䭱,有时于ᬑ㥩后出现在㺫方天䓥,
ᰠๆ时Յ݅⎚⇍于太阳的光䒵中。水星㐁太阳运㵸
一ঔख需要天,是太阳系中运动䕋度最ᔗ的㵸
星,自䒘ঔ期天,是ژ䒘ঔ期的。水星
有⼬㪰的大气层,表面ጯ␍了⣛形ᆝ,䔄有䒼ᄰ
㏥、平࣋、㷮䅣、⯲地等地形(图--)。
图9-3-1 水ᭋ表面
Ⅱᭌᣏ≸
1973年11月,美国发射“水手10号”ᣎ测器,1974年3月ᣎ测器经
过水星,然后进入环绕太阳的公转轨道。此后其分别于1974年9月和
1975年3月两⁍经过水星,៹ᥰ了大量照片。2004年8月,美国又发射
了“信使号”水星ᣎ测器,2011年3月到䓪水星并进入12小时一周的绕
水星轨道。大量近䌉离៹ᥰ的水星照片表明,水星表面布满环形山,
㗸䭠处的火山౽和ࡃ极䭠ᯃ处都可能存在水冰。根据ᣎ测器的重力测
算,科学家们发现水星的内部构造可能十分⠘特,其中心是非常ጔ大
的铁核,约ࢌ整个星球ࡶ径的85,周围是一层坚ద的硫化铁,最外面
是硅酸盐构成的很薄的地ᎀ和地壳。
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图9-3-2 金ᭋڔ䆸
䛽星(图--)是่⾦中䮐月Ϛโ最ᬺϚ的
星,Ⴏ∇着⮩光,国ऐ代⼜之为“太⮩䛽星”。
Ⴏ有时在叺ᬺ前出现在͈方天⾦,㷗⼜为“ज़
ᬺ”;有时在台ᬻ后出现在㺫方天⾦,㷗⼜为“䪫
Ꮖ”。䛽星是⻧地球最近的㵸星,ژ䒘ঔ期
天。䛽星㷗≿ࣆ的大气和ν层所࠱ఠ,在地球上࢟
使用望远䪈ⰷ不到Ⴏ的表面,ν层中充␍䰣电。
为了探≷䛽星,人类发ᄰ了܌十个䛽星探≷ஔ,Ⴏ
们用䰣䓪∎探≷了䛽星的表面,有的䔄⾫过大气层在䛽星表面着䭲,获得了大
䛻⣹贵的照❳和ڢ他ԍᖛ。们从中知䕿,䛽星表面㺲盖着㸼㞞的ో,地߫
相对平ಒ,到ะछ见䔊㐡起л的平࣋,有ᄽ䛻≨地、ል䅣和高㕤的ᆝ㘵,以
及一χጔ大的≧▗ᆝ,䔄有䛻不ๆ的ጔ大的䮔石౽。䃤ๆ科学家认为,䛽星
的⟢ۡᒴ远ऐ时代的地球,Ⴏ的大气主要由≿ჲ的二⅓化组成,气ࢷ㏒是
地球的Թ。≿ν和二⅓化形成⍕აᩴᏀ,使ڢ表面⍕度高䓪č。由于
䛽星自͈ऽ㺫䒘,从䛽星上ⰷࣧ,太阳是㺫升͈㥩的。
用㖵眼ⰷ,▗星是一䷃㏎㞞的星,这是由于Ⴏ表面的ోฐॴ㏎㞞的㑄ᩱ。由
于Ⴏ䷈㞞㢓㢓Ѩ▗,㵸䍖ᡵᦤ不,国ऐ代⼜Ⴏ为“㢓ᗽ”,在㺫方Ⴏ݅是
ᝄ⺊的象ᒭ。▗星ژ䒘ঔ期天,自䒘ঔ期ᄻ时分,有两䷃ᄻಷ
星。Ⴏ的地表⇅̈́、石䕹ጯ,⇍有⽟的⋞态水体,ࢃࡃ两极有⮩㞞的极
ی(图--),主要是由水形成的ۜ和二⅓化形成的ۜ所组成,ႏ时㑕
ᄻ,ۘႏ时ផ大。▗星有⼬㪰的大气层,ჲ度不到地球大气的⮪分之一,主要成
分是二⅓化,ڢ次是⅚、⅕,䔄有ᄽ䛻的⅓、水㧤气和⩞☣,⇅ᅄᗘ⊚ڢ中,
年፤有ᅄᯠ发生,气⍕与地球的ࢃ极ᣑ近。世㏖年代以来,人类ऽ▗星发
ᄰ了不ᄽ探≷ஔ(图--),有的䪫期⣛㐁▗星上㵸,有的在▗星表面着䭲,
对䗏里的气Յ、ోฐ和岩石进㵸了ⵀ究。结果表ᬺ,▗星在远ऐ时期छ能ႄ在
过大䛻的水,Ꭲ且छ能ႄ在过、⩆㜟如϶Ϲ然छ能ႄ在着࣋形态的生。
图9-3-3 ▗ᭋ的Ჭی
图9-3-4 ᣎ≷ஔ▗ᭋ表面
151
Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
拓展视野
拓展视野
▘ᭌ̷⮱Ⅱ
᱇远镜发明以后,科学家看到火星不但ࢃࡃ两极有白色的极ی,
而且整个火星表面似乎有㏡ὖ交䩅的叽线。人们以为这些叽线是“火
星人”Ԛ的运河,利用ႏ极ی上冰雪㲹化的水来╸⎵土地。有人还
推测火星的卫星是火星人发射的人造卫星。后来,᱇远镜的性能提高
了,特别是ᣎ测器⮧上火星后,人们㏴于认识到火星上根本不存在
“运河”,更不存在火星人。那些叽线不过是火星的特₶地貌。近年
来的ᣎ测结果表明,火星地表有被∇␑的水流冲ݣ而成的ჩ䭀水道、
古老的河Ꮆ、冲积原和↵积ᇕ石层,并且发现了相对新的⏖䅣。⏖
䅣可能是由地下突发的小股⋔水⏎出造成的。
᱕ᭌ̻ౌᭌ
᱔星(图--)和ో星是太阳系中最大的两
䷃㵸星,Ⴏ们䘩是㷗由ⅎ气和⅒气组成的≿ჲ大气
࠱ఠ着的⋞体星,中ᓯ各有一个ద体的ᵤ,ᵤโ是
⌝䓪܌̳千㆟的“海∷”。᱔星的“海∷”由⋞态
ⅎ组成,ో星的“海∷”݅由⋞态ⅎ和⋞态⅒⌣ऴ
组成。
᱔星是太阳系中体⼛最大的㵸星,Ⴏ的直ᒰ是
地球的Թ,体⼛相ᑿ于个地球,质䛻是
地球的ๆԹ。Ⴏࣴ是太阳系中自䒘最ᔗ的㵸星,Ⴏ㐁太阳ژ䒘一ঔ大㏒需
要年,自䒘一ঔࢠख需不到个ᄻ时。用望远䪈观察,цⰷ到Ⴏ上面有一
ಃ℀地球䔄大的“大㏎᪽”。䗏是᱔星大气中的一个䒘风ᯠ,㜟ᄽ已经ႄ
在了܌⮪年。᱔星表面䔄有一χ㏥,Ⴏ们是᱔星大气在星体高䕋自䒘下出
现的现象。
ో星(图--)是太阳系中最㒺ͩ的㵸星,用望远䪈छ以ⰷ到Ⴏ有一个
㒺ͩ的光⣛,这是由石ಃ、ۜಃ和ᅄ೯组成的。实䭱上,᱔星、天王星和海王
星有光⣛,ख不过℀较⼬㪰而已。ో星是太阳系中的第二大㵸星,㐁太阳ژ
䒘一ঔ㏒年,自䒘ঔ期ख有个ๆᄻ时。Ⴏ的ᵤᓯ为岩石和水ۜ,㺲盖着
图9-3-5 ᱔ᭋ
大
㏎
᪽
Ⴔ
⮱
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ᅯ
⁎
152
活动.探究
活动.探究
䛽ᆊⅎ,ڢ他部分主要由ॴ⋞态和气态
的ⅎ和⅒组成。ో星的โ层大气䔄ॗ有
⩞☣和⅔。ో星的ჲ度℀水䔄ᄻ,是
䷃㵸星中ჲ度最ᄻ的。
᱔星和ో星䘩有уๆ的星,现已
发现᱔星星不ᄽ于䷃,ో星星不
ᄽ于䷃。А人激动的是,Ⴏ们的一χጔ大星,例如᱔二、᱔三和ో
六,表面䘩有ۜ层,有大气,ۜ层下面Ѩͺ䔄有⋞态的水。科学家ᣔ≷,这χ
星上ᒴछ能ႄ在生。
图9-3-6 ోᭋ和Ⴏ的ٵ⣛
拓展视野
拓展视野
Ѫݖ⪒⮱ჳ̻ᐭᮛ߿⮱⡉≸
1609年,ѩ利⪑在᱇远镜中仂⁍∔意到了土星的光环,但看不清
楚。他就把自己的发现写成密ⴭ,然后公布出来。开ᮚ߾∔意到了ѩ
利⪑的密ⴭ,非常想知道密ⴭ里说的是什么。开ᮚ߾一直认为各行
星的卫星数目应该有一定规律。他想,地球有1颗卫星,木星有4颗卫
星,那么位于地球和木星之间的火星,很可能有两颗卫星。他推测ѩ
利⪑发现了火星的两颗卫星,密ⴭ说的可能就是这件事。开ᮚ߾每天
㡢҅亙后就研究这些密ⴭ,㏴于被他۽成了一ऑ话:“向你致᪘,火
星的双生子。”他以为自己猜到了ѩ利⪑的发现。过了不久,ѩ利⪑
解释了自己的密ⴭ,开ᮚ߾猜得并不对。϶天我们知道,木星的卫星
不是4颗,而是至少有63颗,开ᮚ߾推测的卫星分布规律并不存在。但
有一点他猜对了,火星的卫星的确是两颗。
1. 用天᪳᱇远镜观测行星,画出行星的表面特征图。
2. 用天᪳᱇远镜观测是否有行星像月球一样有圆缺变化的现象,
总结你的观测结果。
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ᅯ
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天王星和海王星䌉⻧们十分遥远,在地球上用㖵眼ⰷ不见Ⴏ们。为了
ⵀ究方ӫ,科学家ា地球到太阳的平䌉⻧⼜作一个天文ࢁѹ。天王星到太阳
的䌉⻧是个天文ࢁѹ,而海王星⻧太阳差不ๆ是个天文ࢁѹ。光从太阳䋽
到海王星大㏒需要个ᄻ时。Ѳ䗏里䔄不是太阳系的䓥界。在海王星的䒔䕿之
โ,䔄有ۑ王星等较ᄻ的㵸星,以及大䛻气体、ᅄ೯和ڢ他ۜۧ物质。科学ⵀ
究表ᬺ,太阳系的直ᒰ大㏒一光年(光䊜一年的䌉⻧),ᅝ是䄠光从太阳系
的一〛䋽到ऒ一〛大㏒需要一年的时间。
天王星的直ᒰ大㏒是地球的Թ,质䛻大㏒是地球的Թ,ژ䒘ঔ期㏒
年,自䒘ঔ期个ๆᄻ时,与䛽星一ᵣ是自͈ऽ㺫䒘。天王星主要是
由岩石与各成分不同的水ۜ物质所组成,ڢ组成主要ٯ素为ⅎ(),ڢ
次为⅒()。ๆ天文学家认为,天王星的结构࠱括三个层面:中ᓯ是相
对较ᄻ的岩石的ᵤ,ڢࡶᒰ不到天王星的;ᵤ的โ面是由ۜ构成的地ᎀ;
最โ面是ⅎ、⅒组成的大气层。
海王星的直ᒰ大㏒是地球的Թ,质䛻大㏒是地球的Թ,ژ䒘ঔ期㏒
年,自䒘ঔ期㏒个ᄻ时。Ⴏ的结构和天王星相Ѩ:㵸星ᵤ是一个质䛻
大概不䊱过一个地球质䛻的由岩石和ۜ构成的⌣ऴ体;ᵤโ面是由不同⟢态的
ۜ(࠱括水)构成的ۜᎀ,ᕧ质䛻相ᑿ于到个地球质䛻,ჸॗ水、⅔、⩞
☣和ڢ他成分;โ面是以ⅎ、⅒为主和ᓚ䛻⩞☣组成的大气层。
๖⢸ᭌ̻⊤⢸ᭌ
拓展视野
拓展视野
๖⢸ᭌহ⊤⢸ᭌ⮱ࣾ⣝
天⢷星在被发现是行星之前,已经被观测了很多⁍,但都把它
当作恒星看ᒱ。1781年3月13日,英国͆҅天᪳学家༭Ᏽ·䊗尔
(8illiam HersDhel,1738~1822)用自己设计的᱇远镜观察到它,并
通过连㐙观测∔意到了它的位㒚变化。他起初认为这是一颗彗星,后
来又说“它在接近圆形的轨道上移动,很像一颗行星”。1783年,法
国科学家拉ᮚ拉斯(Pierre Simon de LaplaDe,1749~1827)证实䊗尔
发现的是一颗行星,䊗尔本人随即也认可了这个事实。
此后,人们用万有引力定律预៑天⢷星的位㒚时发现,天⢷星的
实际位㒚总是与理论计算得出的结果不符。这种现象使许多天᪳学家
Ⴔ
⮱
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ᅯ
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资料卡
资料卡
非常㠒ᖨ:到Ꮑ是观测有䄛,还是万有引力定律□了?后来有人提
出,在天⢷星轨道之外,可能存在一颗未被发现的大行星,它的引力
使天⢷星的运行轨道出现了偏ጚ。英国天᪳学家亚当斯(John CouDh
Adams,1819~1892)从1841年开始研究这个䬚䷄,经过几年ߖ力,
于1845年10月21日算出了这颗⺊秘行星的质量、轨道以及在天空中的
位㒚,并将计算结果ჰ给了英国格林尼⇧天᪳जज长埃里(Sir (eorge
B.AirZ,1801~1892),请Ⅾ他用天᪳ज的大型᱇远镜ᄧ找这颗行星,
但埃里把这些计算结果放在一边,过了Ή个月才想起过䬚此事,又由
于他委ង的查找者手头的星图不完ำ,观测工作没有得到结果。大约
与此同时,法国天᪳学家߾༭㕢(6. J. J. Le 7errier,1811~1877)也
在研究同一䬚䷄,并于1846年 8月31日整理出了计算结果,预ॶ了那颗
未知行星的位㒚。他在向法国科学䮎提交研究៑ॶ的同时,还给⁓≞
一些国家的天᪳ज写了信,请Ⅾ他们用天᪳᱇远镜ፚ助ᄧ找新行星。
根据他ᠳ出的位㒚,林天᪳ज的加߾(J.(.(alle,1812~1910)于同
年9月23日观测到了这颗行星。后来人们把它命名为⊣⢷星。
㵹ᭌ⮱̭ψᢛ
㵸ᭋ
䊐䕿ࡶᒰ
喋LN喌
ᬑᭋ䌉离
喋̳LN喌
ᬑᭋ䌉离
喋๕᪳ࢁѹ喌
ژ䒘ঔ
喋⤯ᬑ喌
ᭋ
数目
ٵ
⣛
水星
2 440
5 791
0.39
88
0
金星
6 052
10 820
0.72
225
0
地球
6 378
14 960
1.00
365
1
火星
3 397
22 794
1.52
687
2
木星
71 492
77 833
5.20
4 333
已知63
有
土星
60 268
142 940
9.56
10 760
已知62
有
天⢷星
25 559
287 099
19.3
30 685
已知27
有
⊣⢷星
24 746
450 430
30.2
60 190
已知13
有
155
Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
在年月ͪ㵸的国䭱天文联ऴц第ᅶ大ц上,根据新的㵸星义,
ۑ王星ࣧ了作为九大㵸星一的䉰格,㷗䭹格为ⴚ㵸星,同时㷗ᑾڑ这一类
ಷ的天体䔄有䅣⺊星、ࢍ、呼。根据通㵸的观点,ⴚ㵸星是太阳系中这ᵣ
的天体:Ⴏ们直ᣑఠ㐁太阳运㵸,由于自䏗重力作用ڣ有球⟢โ形,Ѳᅆ未大
到能⌱䮐在近Ѩ䒔䕿上的ڢ他ᄻ天体。
在ⴚ㵸星中,ह气最大的ᑿ然是ۑ王星(1MVUP,图--)。Ⴏ䌉⻧太阳
㏒天文ࢁѹ,ژ䒘ঔ期年,直ᒰ LN,体⼛和质䛻℀太阳系中ᒴๆ
㵸星的星䔄要ᄻ得ๆ,Ⴏ䃤是㷗Ԅ获而进ڑ㵸星䒔
䕿的。目前,人们对ۑ王星的组成ᅆ不了解,根据ڢ质
䛻和体⼛ᣔッ出的ჲ度来ⰷ,Ⴏछ能大部分是由岩石和
水ۜ构成的。ۑ王星是॒有大气层,一直是人们ε䃚的
♒点。䃤仅ᑿႯ运㵸到近ᬑ点时有一层ᓚ㪰大气,
而ᑿႯ渐渐远⻧太阳时,表面⍕度䮻之下䭹,大气层ᅝ
छ能ۧ结了。
ऒ一个㦃ह的ⴚ㵸星是䅣⺊星($ F S F T ,图
--),Ⴏะ在ѹ于▗星和᱔星之间的ᄻ㵸星ፒ上,直
ᒰ大㏒ LN,Ⴏ的质䛻ࢌᄻ㵸星ፒᕧ质䛻的近三分之
一()。最近的观≷᭪示Ⴏโ表ॴ现球⟢,不同于
ڢ他较ᄻ且重力较Ѻ而ॴ现不㻰݅形⟢的ᄻ㵸星。䅣⺊
星的表面छ能是各水ۜ和水ऴ物(如䚤⯼岩和叻
ో等)的⌣ऴ物,内部有岩石化的ᵤᓯ和以ۜ为主的地
ᎀ,表面छ能有在⋞态水海∷下形成的海⎪。
ࢍ($IBSPO)于年㷗㒺国天文学家㾥eٷ里㦮(+BNFT
8 $ISJTUZ)发现,ᰪ㷗认为是ۑ王星的星,ࣴहۑ一,⻧ۑ王星有
L N。年ۑ王星和ࢍ䘩㷗义为ⴚ㵸星。ࢍ的直ᒰ䊱过
LN,质䛻㏒为ϫϫU,大㏒是ۑ王星的一ࡶ,由于ࢍ的体⼛与ۑ王
星不ᗘ₶,ۑ王星-ࢍ的质ᓯ㥩在这两个天体之โ,ఌ此ۑ王星与ࢍ是一
个ࣸⴚ㵸星系统。ࢍ的ჲ度ᒴѺ,大㏒是HDN
,ᒴछ能ో星的ۜ质星
如ో五䗏ᵣ表面㺲盖着水ۜ。
年ह的ऒ一䷃ⴚ㵸星最初ᮮ⼜为呼(9FOB),式ह后⼜为
䬷⺊星(&SJT,ࢰ里)。Ⴏ于年㷗㒺国的一个ⵀ究ᄻ组៹ᥰ到,Ꭲ于
ⴛ㵹ᭌ
图9-3-7 ۑ⢷ᭋ
图9-3-8 䅣⺊ᭋ
Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
156
拓展视野
拓展视野
年㷗认。呼的ژ䒘䒔䕿是个ᒴ的ṙల,ژ䒘一ঔ需要年,⻧太
阳最近的䌉⻧是个天文ࢁѹ,最远时为个天文ࢁѹ。天文学家目前认为,
呼的直ᒰ㏒ LN㜟 LN,℀ۑ王星⪑大。呼的大气छ能由⩞☣和
⅚组成,现在Ⴏ⻧太阳太远,大气䘩结成了ۜ;ᑿႯ运动到近ᬑ点时,表面⍕
度将有所升高,⩞☣和⅚ц重新ऄ成气态。㜟于ڢ内部结构,现在䔄ख能⡈
≷,有छ能是ۜ和岩石的⌣ऴ物,与ۑ王星类Ѩ。
͏∏ᓄჇ݆
1766年,ᓣ国中学教ጴ、天᪳❝好者提͎斯(J.D.Titius,
1729~1796)根据一些已知的行星数据,发现已知的ڙ大行星与太阳
的䌉离似乎有一定的规律性,他写道:“如果把太阳到土星的䌉离分
成100个单位,那么,水星到太阳的䌉离是 4,金星是 4+3=7;地球
是4+6=10;火星是4+12=16。但从火星到木星,这一十分准确的序列
》出现间断。从火星ᒬ外,按说应是 4+24=28,可是在该处既无行
星也无卫星。䯪道造物主有意把这一位㒚空着?不,还是让我们信心
十足地作如下猜想:该位㒚是属于火星的一颗ᅆ未发现的卫星的,另
外,说不定木星也有几个绕它旋转但䓰϶仍未被᱇远镜发现的天体。
从这一情况不明的位㒚再ᒬ外是木星的领ഋ,4+48=52;土星则是
4+96=100。这是一个多么令人䊊थ的关系੶”1772年,林天᪳जज
长波得(J. E. Bode,1747~1829)根据提͎斯的发现进一步研究得到
一个经验公式D=(n+4)10(天᪳单位)并正式公布了这一天᪳数学
规律,这就是著名的提͎斯-波得定则。
当时大多数人并不相信他们的观点。不久后,天⢷星被发现了,
人们惊奇地发现天⢷星也符合上述规律,于是开始ᄧ找n=24的行星。
发现接䍡而至,这里不是一颗行星,而是由成上万小行星组成的小
行星带。下面是小行星、天⢷星、⊣⢷星和ۑ⢷星发现后列出的表。
㵸ᭋ
Ⅰᭋ
䛽ᭋ
⤯
▗ᭋ
喢
᱔ᭋ
ోᭋ
n
0
3
6
12
24
48
96
D(计算值)
0.4
0.7
1.0
1.6
2.8
5.2
10.0
D(观测值)
0.39
0.72
1.00
1.52
5.2
9.56
157
Ⴔ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
䅤⺋ᭌ⮱ࣾ⣝
根据提͎斯-波得定则,在火星与木星之间相当于 2.8个天᪳单位
的区ഋ里有一个空缺。于是,18世纪末有不少天᪳学家致力于在这个
区ഋᄧ找新行星(天᪳单位:地球到太阳的䌉离,约为1.5亿 km)。
1801年1月1日ᮆ,意大利西西里ᇇ天᪳जज长⯚亚呼((.Pia[[i,
1746~1826)观测到一颗他从未见过的星,经过20多天的观测,他确
信这是一颗行星。1月24日,⯚亚呼写信给波得ॶ知这一发现。当时
通信要靠䗚䔾侘䒒,波得ᩢ到信已是 3月20日。他认为⯚亚呼发现的
正是人们长期以来ᄧ找的那颗行星,立即着手进行观测,但此时这
颗星已经⌥没在太阳的光䒵之中无法观测了。这时,青年数学家高斯
(C.F. (auss,1777~1855)运用数学方法䄒细计算了这颗后来被定名
为䅣⺊星的行星的星ࢲ表,预测了它再⁍出现的时间和位㒚。1801年
12月31日,人们在高斯预៑的方位上重新找到了这颗星,后来发现它
是一颗直径只有 900多㆟的小行星。此后天᪳学家在火星与木星轨
道之间又发现了许多小行星,它们构成了一个小行星带。
㵸ᭋ
Ⅰᭋ
䛽ᭋ
⤯
▗ᭋ
ᄻ㵸ᭋ
᱔ᭋ
ోᭋ
๕⢷ᭋ⊣⢷ᭋ
n
0
3
6
12
24
48
96
192
384
D(计算值)
0.4
0.7
1.0
1.6
2.8
5.2
10.0
19.6
38.8
D(观测值)
0.39
0.72
1.00
1.52
2.2~3.6
5.2
9.56
19.3
30.2
思考.练习
思考.练习
1. 说出经常⎚没在太阳光䒵中的行星名称,解释其原因。
2. 在太阳系的哪些行星上会看到太阳西升͈落?为什么?
3. 科学家猜测,在火星上、在木星和土星的卫星上都可能存在生
命。通过各种可能的途径查阅有关资料,列举上述猜测的理由,并根
据你的理解做出说明或解释。
Ⴔ
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158
在▗星䒔䕿和᱔星䒔䕿之间,有一个ᄻ㵸星ፒ,大㏒由ๆ̳䷃ᄻ㵸星
组成。这χᄻ㵸星实䭱上是一χ大ᄻ不等的石ಃ,最大的直ᒰ有 LN,ᄻ的
不到 LN。大的ᄻ㵸星⩆㜟有自ጝ的星。㐉大ๆᄻ㵸星छᑾ为三类:ॗ
类ᄻ㵸星最፤见,䷈㞞发叽的石;ॗ䚤⯼类ᄻ㵸星ᬺϚ㔬眼,Ⴏ们䘩
ॗ有䛽ᆊ;以䛽ᆊ为主要成分的ᄻ㵸星,छ能ᰪ是χᰠ大天体的䛽ᆊᵤᓯ
部分。ᄻ㵸星们分别㷗ह为智⺊星、྆⺊星等。ڢ中有܌千䷃ᄻ㵸星是
国天文学家发现的,Ⴏ们分别㷗ह为中华、ᑌ㶍、⺂۞之、ᲔᡛႭ、李ᩫ
䕿、ࡃ师大等。
ఈȠᄼ๖Ҁ
๗䭠㈨的成অ,䮑了๗䭠、䷄行ᭌࣷ其࢘ᭌ以ࣷⴛ行ᭌ之ใ,还有
小行ᭌ、ᒄᭌ̻流ᭌҀ。Ⴐ们是一些什么样的๖Ҁ?有哪些特ᒮ?行ᭌ
都有㜗ጞధ定的䒕道,这些小๖Ҁ在哪䛹?这些䖒䔉的小๖Ҁহ我们有
什么ڠ㈨?科学家ͧ什么要ⵁ究Ⴐ们?
ᄼ㵹ᭌ
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ڣЃㆨಸ⮱ᄼ㵹ᭌ
在太阳系中,除了火星轨道和木星轨道之间早已为人们所熟悉的
小行星带以外,20世纪以来还发现了其他几种类型的小行星。
19世纪末以来,天᪳学家发现有些小行星明显䊱出了ь统的小行
星带的㠯围而十分接近地球轨道,有些甚至穿越地球ͯ至金星轨道,
天᪳学家根据已经ᢸᤍ的这些小行星的近日点䌉离和轨道ࡶ长径的数
值,把它们ܾ分为三种类型,统称为近地小行星。
20世纪初,仂先在木星轨道上发现了它的Ѡ随小行星,其后䭲㐙
发现其他行星如火星和⊣⢷星也有自己的Ѡ随小行星,天᪳学家把这
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类小行星称为“特≇ж小行星”。出人意料的是,2011年,美国天᪳
学家证实,地球也拥有自己的特≇ж小行星,名为2010TK7,直径大
约300 m。
天᪳学家还发现,在⊣⢷星轨道之外、䌉离太阳大约50个天᪳单
位的区ഋ,存在着一个ጔ大的小行星带,称为ᴛж⣬小行星带(图
9-4-1),它由大量冰体组成,它们的直径可以䓪到几⮪㆟甚至更
大。也是由于ᴛж⣬带中小行星的发现,才最㏴导致ۑ⢷星从行星中
䭹㏓,并将它列入ᴛж⣬小行星带。
ͧϭ͵㺮ⵁ⾣ᄼ㵹ᭌ
大多数科学家认为,小行星是一些在太阳系形成时所䖃留下来的
ᇕ石ⶺ片,它们保留了一些太阳系形成初期的信息,从而可以进一步
了解太阳系的起⎼和⑀化。
一些含碳小行星上可能形成极为珍䉡的大块䧧石,那些以金属为
主要成分的小行星在小行星中大约ࢌ110,它们大多是䩹铁合金。有
些小行星可能含有更䉡重的金属,例如䧇、银和金。随着㝖天ឬᱛ的
发ᆁ,太空䛳矿ᓱ将从Ꭷ想成为现实。
近地小行星的发现,使小行星研究与地球Ⴕ全紧密联系在一起。
由于一些近地小行星轨道与地球轨道相交,因而存在着这些小行星
与地球相撞的࢝䮕。20世纪以来,在地球上许多地方发现了年代久远
的ጔ大的䮔石౽,有些可能就是近地小行星撞击的结果。20世纪末以
来,已经有几颗小行星被预测存在数十年内与地球相撞的䷺䮕,为
此,一些天᪳学家正在㐓㐙⯽测和深入研究它们,同时也设想了应对
小行星撞击䷺䮕的多种预ᵴ。
图9-4-1 ᴛж⣬ፒ
ᴛж⣬ፒ
"䒔䕿#䒔䕿$䒔䕿
ᄻ㵸星ፒ
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ᒃ星(DPNFU)在中国民间ԃ⼜“ភፆ星”,是由ۜۧ物质和ᅄ೯⌣ऴ在
一起形成的“㘻䰖球”(图--)。Ⴏ上近太阳时,由于阳光照ᄰ而⍕度升
高,ۜۧ的表面逐渐↩化,在ۜᵤ(通⼜ᒃᵤ)ঔఠ形成᱒㘓的ᒃ发(ᒃᵤ与
ᒃ发ऴ⼜ᒃ),在太阳ૣ出的高能ፒ电ㆾ子流的ࢷ力下,ᒃ中气体和ᅄ೯
物质大䛻ऽโ䕤,形成㗸ऽ太阳的ᅪጠ,这ᅝ是ᒃᅪ。
最有ह的ᒃ星是৴䰣ᒃ星(图--),Ⴏ的出现ঔ期㏒为年,ࢲञ上
ᰪ经出现过৴䰣ᒃ星的ᒃᅪ܌ͺὖ贯ࡶ个天⾦的景象。Ⴏ上次ఊᑾ的时间是
年,下次݅为年。
ᒄᭌ
图9-4-2 ᒃᭋ᭛个Ą㘻䰖⤯ą
图9-4-3 ৴䰣ᒃᭋ
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৵䰤ᒄᭌ
䄦䉉尔物理学ຂ得主S.䧝ᓣ拉ඊࢍ在《科学家》(1946)一᪳中
写道,1705年,❝ᓣ蒙·哈雷(E. HalleZ,1656~1742)向⮳家学会作
了《彗星ᦄ要》的̿䷄៑ॶ。哈雷研究了从最早年代直至牛顿时代有
关彗星的各种䃜䒩,并根据牛顿定律对从1337年到1698年间作过̿门
观察的24颗彗星进行了计算。正是在这ン论᪳中,哈雷想到了这种可
能性,即彗星的运动轨䔥可能是极的ṙ圆而不是ះ物线。在后一种
情况下彗星来自无⾣远处,也将归ძ于无⾣远处。在前一种情况下,
彗星就是太阳系的成员了,经过漫长的㠑干年,它们将重新出现。正
因为有这种可能性,哈雷才做了大量的计算工作。这样,如果出现一
颗新的彗星,可将它的轨䔥与已计算出的轨䔥相比较,我们就可能确
定它是否是曾出现过的彗星。哈雷还说,许多䔥象使他相信,1531年
的那颗彗星与1607年观察到的彗星,以及1682年他本人Ϟ自观察过的
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彗星是同一颗彗星,他还认为大约在1456年看到的那颗彗星也就是这
同一颗彗星。随后他写道:“由此我很有信心地大胆预言,这颗彗星
将于1758年重新出现。”世界上最早䃜录哈雷彗星出现的是中国ञㅹ
《ጒь》。《ጒь·᪳公十四年》(公元前613年):“̯月,……
有星ႇ入于ࡃ᫃。”从那⁍开始直到清统二年(1910年),哈雷彗
星共出现31⁍,中国ञ书都有䃜䒩。西方关于哈雷彗星的最早䃜录是
在公元66年,《后ⅵ书·天᪳ᔃ》对这⁍哈雷彗星出现也有䃜䒩。
ₓ⢸н㏐⮱ᬣ䬡
ࢲञ上,对周ₒ⢷м㏏的时间一直不能确定,只知道大约发生在
公元前1100年至公元前1000年之间。成书于西ⅵ时期的《⌚ࢃ子》中
提到,ₒ⢷м㏏前有大彗星出现。现代科学表明,彗星的出现有一定
周期,著名的哈雷彗星每76年出现一⁍。根据我国天᪳学家的推算,
哈雷彗星曾经在公元前1057年出现,这就为确定ₒ⢷м㏏时间提Ӈ了
一条重要线㉎。后来又通过对月相、木星位㒚和大量᪳ञ资料的㔯
据,̿家们确定ₒ⢷м㏏发生在公元前1046年1月20日。
资料卡
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܍䷄㦄名ᒄᭌ
ᖕٷ彗星:绕太阳一周为3.3年,是目前发现的周期最短的彗星。
1819年,ᓣ国天᪳学家ᖕٷ(J.F.EnDke)精确计算了它的轨道并作出
1822年回归的预测,因而得名。它将于2013年再⁍回归,通过近日点
的时间是2013年11月21日。
༭斯特彗星:1975年发现,公转周期约为558 000年,是ڤ型的长
周期彗星。它的彗ᅪ被形象地称为“ݦ⡘形彗ᅪ”,令人惊奇。
⮪ₒ彗星:1996年1月30日,日本天᪳❝好者⮪ₒ㸁त在人侘Ꮣ发
现了这颗彗星。它上一⁍出现的时间约为17 000年前,由于受行星引力
影响致其轨道改变,因此以后十万年内回归的机会很小。
⊣尔-ࢆᮚ彗星:1995年由美国两位͆҅天᪳学家㞪ђ·⊣尔
(Alan Hale)和汤⣇斯·ࢆᮚ(Thomas Bopp)各自⠘立地发现,1997
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年4月1日过近日点。它上一⁍出现可能在4 200年前,受木星引力影
响,它的轨道被㑕短,其公转周期㑕短至大约2 380年。㠑把它与哈雷
彗星放在同一轨道上,⊣尔-ࢆᮚ彗星的光度比另一颗会亮上倍。
关于ᒃ星的来⎼有ๆ䄠法,一较为流㵸的䄠法是Ⴏ们来自ᴛж⣬ፒ
(➥别是ⴙঔ期ᒃ星),䔄有一同ᵣᒝ৹ᒴ大的䄠法是,Ⴏ们来自ᰠ为遥
远的ຑᅀ➥ν,认为䗏是䌉⻧太阳̳到̳天文ࢁѹะ的一个ጔ大ᒃ星“Ͽ
Ꮏ”,ќ计ڢ中的ᒃ星䊱过千ϫ䷃。
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ᒄ᱕Ⱕ
彗星的彗ᅪ由非常稀薄的气体组成。彗ᅪ扫过地球不会产生任何
影响。但是,如果彗星的头部撞上地球,将会产生͑重的后果。
1993年3月24日,美国天᪳学家和地质学家ᅐ金·㟻ᶱٷ夫ຳ和天
᪳❝好者戴㐠·列㐠发现一颗彗核已分㷮的彗
星,这就是被命名为“㟻ᶱٷ-列㐠”9号的彗
星,1994年,人类Ϟ眼目ⲥ了它撞击在木星上的
บ观景象。1994年7月16日,“㟻ᶱٷ-列㐠” 9
号彗星的第一块ⶺ片以每60 km的速度撞到木
星大红᪽的͈ࢃ方,木星ࢃ㏘约45c的地方,此
后彗星的其҅20块ⵠⶺ的彗核也先后撞击在同一
㏘度,在130小时里放出了相当于20亿颗原子弹
✲◤的能量。
我国㉗金山天᪳ज准确预៑了这⁍相撞。预
៑的撞击时间与实际发生的时间只ጚ了3分䧋。
图9-4-4 ᒃᭋܧ
᱔ᭋ后⪅̷的⬁䔥
≮ᭌহ䮕ⴠ
天气ᮠ᱃的่ᮆ,如果Ҍ㔼ᓯ观察,ц不时ⰷ到一Ϛ㏫ܾ过่⾦,छ能
Ҍᬕ已知䕿䗏是流星。
᠂着一ᅪጠ的流星和ᒃ星有Ϭʹ区别喢Ⴏ们来自ਖ里喢ᢵ在地上ц有Ϭ
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ʹ结果喢
流星(图--)
是来自星䭱⾦间的ᅄ
೯、ۜಃ、石ಃ和䧭
ಃ,进ڑ大气层后与⾦
气ᦕᨒ发热、⛯☓而发
光。ڢ中㐉大部分䘩ц
在⾦气中☓ᢵ,ᄽ㥩
在地面上成为䮔石(⼜䮔星)。年大㏒有三千ๆಃ重䛻大于 LH的䮔石㥩
到地球上,Ⴏ们大ๆ是由岩石构成的,有χ݅主要ॗ䧭和䩹,䔄有的是由岩
石与䧭、䩹⌣ऴ而成的。一㝘来䄠,ॗ石䛻大的䮔星⼜为䮔石(图--),
ॗ䧭䛻大的䮔星⼜为䮔䧭。
大的䮔石ܧ地面时ц形成䮔石౽。
ⱋጔ大的䮔石极为㒁见,Ⴏ们छ能是䒔
䕿改ऄ了的ᄻ㵸星或ᒃ星的部,Ⴏ们⡇
◴地ܧ地球、月球和ڢ他㵸星。目前已
经在地球上发现了䃤ๆ䮔石౽,㐉大ๆ
年代十分久远。例如,㦃ह的㒺国φݕᵽ
䗏ጊጠ᳃格䮔石౽(图--),ڢ直ᒰ
为 N,是̳年前一ಃ大㏒ Nჩ
的䧭䮔石ܧ而形成的。月球和水星上的⣛形ᆝ,㐉大ๆ是䮔石造成的。
有χ科学家认为,大䮔石对地球的ܧ,ᒴछ能是造成ᕼ哅▙㐉的࣋ఌ。
图9-4-6 1976Ꭰ㥩
व᳃Ⱝ的䮔ⴟ
图9-4-5 ≭ᭋ
图9-4-7 㒺φݕᵽ䗏ጊጠ᳃ᵨ䮔ⴟ౽
≮ᭌ䰕
流星䰔是由相互联系的许多流星组成的,它们来自太空的同一地
方,是由地球运行时通过一͞流星体而造成的,而这一͞流星体ᒬᒬ
是由彗星⩕ᢵ的尘埃形成的。通常对流星㓐(䰔)有两种命名方式:
有的流星㓐用与它密切相关的彗星来命名,例如比拉彗星⨒解后形成
的流星㓐ग做“比拉流星㓐”,由此产生的流星䰔就ग做“比拉流星
䰔”。也有的流星䰔用它在空中开始䔤发的那一点——辐射点所在的
星Ꮣ或恒星来命名,例如“⠚子Ꮣ流星䰔”。
每年出现的著名流星䰔有天⥠Ꮣ流星䰔(4月)、瓶Ꮣ流星䰔
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(5月)、英ЅᏓ流星䰔(8月)、⠺ᝣᏓ流星䰔(10月)、⠚子Ꮣ流
星䰔(11月)、双子Ꮣ流星䰔(12月)等。
思考.练习
思考.练习
1. 通常所说的小行星带在哪里?除了它以外,小行星还有哪些可
能的来⎼?
2. 我们为什么要关∔小行星、彗星和流星体?
3. 通过查阅图书៑ܶ和上网,进一步了解关于小行星和彗星的知
识,选择一个你感兴趣的对象,写一ン短᪳。
4. 进行一⁍流星䰔观测,完成一Щ观测䃜录。
银河系是由ๆϫ䷃ᕾ星组成的星系,们㖵眼所见的ᕾ星,䘩ᆊ
于银河系。Ⴏ的โ形一个的లⰄ,直ᒰ㏒̳光年,中ᓯࣆ度㏒̳光
年。太阳系在䌉⻧银河系中ᓯ大㏒̳光年的地方,以LNT的䕋度ఠ㐁银
河系中ᓯژ䒘,䒘动一ঔ大㏒需要ϫ年。
宇宙中ႄ在着不⌱的银河系这ᵣ的天体系统,Ⴏ们通፤由܌ϫ㜟上
̳ϫ䷃ᕾ星以及星䭱物质构成,⾦间
ᅦ度为܌千㜟܌十̳光年,天文学
家⼜之为“星系”或“ᕾ星系”。㦃
ह的ЅຟᏓ大星ν(Ѕຟ星系,图
--)和大叒哲ђ星ν、ᄻ叒哲ђ
星ν(图--)ᅝ是⻧银河系较近
的܌个星系。在银河系ঔఠࡶᒰ
ρȠ๖Ҁ㈨㐌
我们已经知道:地球হႰ的࢘ᭌᰵ球ڞ同组成了地ᰵ㈨,围㐂๗䭠
䓽䒙。๗䭠হ围㐂Ⴐ䓽动的๖Ҁ构成了๗䭠㈨,๗䭠㈨ࣵ是ᰡ๔的๖Ҁ
㈨㐌ÿÿ䨣河㈨的成অ。
图9-5-1 ЅຟᏓ๓ᭋν
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̳光年的㠯ఠ内,已经发现了大㏒个星系,直ᒰ一㝘在̳光年ጒट,天文
学家⼜之为“本星系群”。大䛻星系群组成星系ఎ,直ᒰ大㏒为千̳光年。
目前已发现上̳个星系ఎ,䌉⻧远䓪ϫ光年之โ。目前已发现的㐉大部分较
Ϛ的星系ᆊ于一个ᒴ大的⟢星系䯲ఎ,⼜为“本䊱星系ఎ”,直ᒰ㏒为
ϫ光年,࠱括银河系在内的本星系群䲌近本䊱星系ఎ的䓥界。ᰠ远的星系ఎᆊ
于ऒโ的䊱星系ఎ,这χ䊱星系ఎๆॴ䪫形⟢。
国᭑时代的《ᅤ子》中䄠:“天地四方ᰜ宇,ᒬऐ来϶ᰜ宙。”϶天
人们理解的宇宙(6OJWFSTF)是由⾦间、时间、物质和能䛻所构成的统一体,
㵸星及ڢ星所构成的系统(如地月系)、㵸星系(如太阳系)、星系(如银
河系)、星系群(如本星系群)、星系ఎ、䊱星系ఎ(如本䊱星系ఎ)代表
了宇宙结构的基本层次。借助最ٴ进的观≷⃡,已经能够观察到䌉地球
ϫ光年以โ的天体。在这个㠯ఠ内的一ܳ天体的ᕧ和,⼜为ᕧ星系。关于ᕧ星
系,有两不同的理解。一观点认为,ᕧ星系仅仅是将能观察的天体ᩪ在一
起,严格来䄠不能⼜为天体系统。ऒ一观点认为,ᕧ星系是一个℀䊱星系ఎ
ᰠ高一级的天体层次,Ⴏ的ᅦ度छ能ᄻ于、等于或大于观≷所及的宇宙部分。
关于银河系和宇宙的ᰠๆ内容,们将在九年级下册进一步学习。
(B)大叒哲ђ星ν
(C)ᄻ叒哲ђ星ν
图9-5-2
ϧㆨ䃑䃳Ⴔ⮱ښ͗䛹⼸ⶾ
起初,人们认为大地是一个无限ᐢᆁ的面,上面と㒕着ࡶ球形
的天空。《᭷书·天᪳ᔃ》䒩:“周俬家云:Ă天圆如张Ⰲ,地方如᷷
局。ă”这就是中国古代的天圆地方之说。天᪳学ञ家认为,天圆地
方,实质上是天圆地。其他古代᪳明中也有类似的说法。天圆地方
说代表了人类᪳明早期对宇宙结构的认识,可以看作人类认识宇宙的
第一个里程ⶽ。
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后来人们发现,有很多现象表明大地不是的。于是,有人猜
测,大地是一个ጔ大的球体,日月星䓜都围绕它转动。这就是地心
说。公元2世纪,希腊天᪳学家ង߾密在前人积㉛的大量观测ᱼ料和理
论研究的基础上,构建了一个相当精致的地心说体系,是17世纪以前
西方最主要的宇宙理论,也是人类认识宇宙的第二个里程ⶽ。
1543年,波兰天᪳学家白尼在《天体运行论》中提出,太阳是
宇宙的中心,地球和㓐星都围绕太阳转动,这就是日心说,是人类认
识宇宙的第三个里程ⶽ。
18世纪后期至19世纪,人们逐渐认识到银河系是一个ጔ大的天体
系统,还有人猜测在宇宙中存在许多类似于银河系的天体系统。到20
世纪初认识到太阳并不在银河系的中心,进而确立了科学的银河系Ắ
念,这是人类认识宇宙的第四个里程ⶽ。
1916年,❝因斯ಒ提出Ꭻ义相对论,ᤙ示了一个与以ᒬ根本不同
的时空观。1917年,❝因斯ಒ建立了第一个以Ꭻ义相对论时空观为基
础、由他所提出的引力౦方程的解导出的宇宙模型,开创了现代宇宙
学,这是人类认识宇宙的第五个里程ⶽ。
1922年,㟻联科学家弗利ᓣᰨ最先从相对论得出,宇宙是㛔㗬
的,或㘵动的(即㗬㑕交ᰫ的)。随后,美国天᪳学家哈߯(EdXin
P. HuCCle,1889~1953)发现银河系外存在星系,并进一步论证了宇
宙在不断㛔㗬的观点,提出宇宙㛔㗬的速⢳是一常数,被称为哈߯常
数。1948年,美ㅹ俄㸀物理学家ѩ㣗夫等人提出大✲◤模型,认为宇
宙起⎼于原始火球的核✲◤。20世纪60年代以来,大✲◤模型获得了
有力的观测证据,被科学界ᮚ䕹接受。按照这一理论,宇宙起⎼于约
150亿年前的一⁍大✲◤,然后持㐙㛔㗬并逐渐䭹温,形成϶天的宇
宙。大✲◤模型的提出和完ર,这是人类认识宇宙的第ڙ个里程ⶽ。
思考.练习
思考.练习
1. 关于银河系和更大的天体系统,你知道哪些重要事实?
2. 借助小型天᪳᱇远镜观测Ѕຟ星系并作观测䃜录。
3. 人类对宇宙的认识经ࢲ了哪些重要阶段,这些认识有什么重要
意义?
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す」
⩌➖Ҁ⮱Ჱᅯ⁎
我们已经知道,生ᔮ㈨㐌具有层次结构。生物Ҁ҉ͧ生
ᔮ㈨㐌构成层次中的一个基本ࢂѺ,本䏘也是具有层次结构
的,其基本构成ࢂ元是细胞。那么,细胞具有什么样的结构
হߌ能?从细胞ᐭ,整个生物Ҁ是如何䔽层构ᐧ的?
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̭Ƞ㏳㘋᭜Ჱ⩌➖Ҁ⮱ധ᱙ࢂٰ
在̰年㏔,你已经学习了⩕᭫微䪉㻯ᄌ细胞,݊䃳了细胞的基本结
构。那么,你是否ᘠ䓴这些问题:构成一个生物Ҁ的所有细胞是一样的
吗?细胞হ一❴ᴾण、细胞হ我们的ᓰ㘼是什么ڠ㈨?细胞ࣵ是怎样组
成生物Ҁ的?
㏳㘋႓䄡⮱ܧ
ࡰ༬⮫ᔮ⮱㏳㘋
不同种类的细胞不仅大小不同,而且形态各ᐮ。细胞的大小相
ጚ非常ᗘ₶。最大的是鸟的ࢡ细胞,如卡鸟的ࢡ细胞的直径可以䓪
到75 mm。最小的是一类细㣸,
直径只有0.000 1 mm。人的红细
胞直径约为0.006 mm~0.01 mm,
ḹ物体中的大多数细胞直径约为
0.015 mm~0.065 mm。细胞的大
小与生物体的大小并没有直接的关
系,例如,大象和小象的个体相ጚ
很大,但组成它们的细胞的大小几
乎没有ጚ别。它们身体大小的ጚ别
主要是由细胞数量的多少造成的。
细胞的大小与细胞的功能有关。
图10-1-1 各种ᒎᔭ的ߔ、ḹ物㏲㘊
嗡年,ᓣ国ḹ物学家㣝⮧(.+4DIMFJEFO,嗡)和
ᓣ国动物学家ᬦ(54DIXBOO,嗡)在观察的基础上,ᕧ结ๆ年
作,最ᬕ提出了“一ܳ动、ḹ物䘩是由㏲㘊组成的;㏲㘊是动、ḹ物形态结构
和ߋ能≧动的基本ࢁѹ”。这ᅝ是最ᬕ的㏲㘊学䄠的ᵤᓯ内容。
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观察.思考
观察.思考
㏳㘋⮱㐀Ჱহߌ㘪
㏲㘊学䄠表ᬺ了整个生物界在结构上是统一的。㏲㘊学䄠的提出有力地ӯ
进了生物科学的发展。ᖕ格将Ⴏ㾵为世㏖自然科学的三大发现之一。
们已经知䕿,各㏲㘊䘩࠱ॗ㏲㘊㛈(DFMM NFNCSBOF)、㏲㘊质
(DZUPQMBTN)和㏲㘊ᵤ(DFMMOVDMFVT)等基本结构。Ѳ是不同的㏲㘊ڢูᱮ程
度和ߋ能➥点是有差ᐮ的。℀如࣋ᵤ㏲㘊和ⱋᵤ㏲㘊,Ⴏ们之间有ๆ方面的区
别,ڢ中最主要的是࣋ᵤ㏲㘊的ᵤ物质ᗘ⊚在㏲㘊中,ⱋᵤ㏲㘊的ᵤ物质โ有
㛈࠱㷗。下面以ⱋᵤ㏲㘊为例学习㏲㘊的基本结构和ߋ能。
㏲㘊㛈
㏲㘊㛈是࠱ఠ在㏲㘊โ的一层㛈。
㏲㘊㛈䮐了对㏲㘊ڣ有ԉ័作用โ,䔄छ以ᣓݢ物质的进出和ь䔾ԍᖛ。
፤情ۡ下,对㏲㘊有用的物质能够通过㏲㘊㛈进ڑ㏲㘊内,㏲㘊内ϓ生的Ꮛ
物能通过㏲㘊㛈排到㏲㘊โ,ڢ他物质݅不能通过㏲㘊㛈。㏲㘊㛈的这一➥
性⼜为䔵᠕通䔻性。㏲㘊㛈的䔵᠕通䔻性对㐠持㏲㘊的፤生≧动是不छ㑦
ᄽ的。㏲㘊一ᬒ₧ύ,㏲㘊㛈的这个➥性ᅝࣧ了。
㻯ᄌ冩刁⮱䔶᠖䕇䔼⣝䆎
目的:观察冨刀的选择通透现象,了解什么是选择通透性。
材料与用具:2个100 mL的烧Მ、2个大小适的冨刀、5 mL⚚⇤
的⋬粉液、5 mL葡萄糖⏢液、2条10 Dm长的线、ޖ刀、∔射器、ᅫ糖
试纸、ⷄ液(盛于␠瓶内)、玻璃标䃜。
步骤:
1. 用ޖ刀将冨刀的一〛ޖ开一小ए,排出里面的气体。用∔射器
将5 mL⚚⇤后冷却的⋬粉液∔入冨刀内,用线将ए扎紧。ᓱ要时用流
水冲洗冨刀,以除去外表面上的⋬粉液。
2. 把装有⋬粉液的冨刀放在盛有水的烧ᲛA里(图10-1-2a)。加
入足够量的ⷄ⏢液至水呈⌍黄色为₎。
3. 用烧ᲛB重复步俐1和步俐2,但在冨刀中用葡萄糖⏢液代ᰫ⋬
粉液,并且在烧ᲛB中的水里不加ⷄ液(图10-1-2C)。
4. 约20分䧋后,观察烧ᲛA中的冨刀,䃜录你所观察到的冨刀里
及烧Მ中的液体发生的变化,这时冨刀中液体的颜色ȞȞȞȞȞȞ。
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ᅯ
⁎
观察.思考
观察.思考
5. 将ᅫ糖试纸放入
烧ᲛB的水中㭤一下,䃜
录试纸颜色的变化ȞȞȞ
ȞȞȞȞ(使用ᅫ糖试纸
前请阅读使用说明书)。
讨论:通过上面的实
验你能大体描述一下什么
是选择通透性吗?
图10-1-2 䔵᠕䕆䔻ᕓ侸
(B)☓Მ"
冨刀(㷱有
⋬ㆵ⋞)
ⷄ⏢⋞
水
冨刀(㷱有㦍
㤰㈂⏢⋞)
水
(C)☓Მ#
通过观察,们体验到Ϭʹ是䔵᠕通䔻性。事实上,㏲㘊㛈的䔵᠕通䔻性
℀这要ูᱮ得ๆ。
㏲㘊质
㏲㘊㛈以内、㏲㘊ᵤ以โ
的㏲㘊物质गֆ㏲㘊质,㏲㘊
的ๆ生≧动在这里进㵸。
在光学᭪ᓚ䪈下观察≧㏲㘊,
छ以ⰷ到㏲㘊质是䔻ᬺ的㘢⟢
物,而且在不流动。㏲㘊质
内ॴ⋞态的部分是基质,在基质中有㏫ㆾ体(图--)、ढ㐫体(图-
-)、⋞∍等各㏲㘊ஔ。
㏫ㆾ体ႄ在于各㏲㘊中。Ⴏ以一χ有ᱦ物为“⛯᫅”,通过ูᱮ的生
物化学反Ꮐ为㏲㘊的生≧动提供能䛻,ఌ此有人⼜㏫ㆾ体为㏲㘊的“动力
䒒间”。ढ㐫体主要分ጯ在ḹ物的ढ㖵㏲㘊中,ढ㐫体中ॗ有ढ㐫素。ढ㐫
素能।ᩢ光能,通过光ऴ作用将光能䒘ऄ为化学能,הႄ在ݢ造的有ᱦ物中。
大ๆ成熟的ḹ物㏲㘊里有一个或܌个⋞∍,⋞∍由一层㛈࠱㷗,里面充
␍㏲㘊⋞。㏲㘊⋞中⏢解有ๆ物质,छ以使水果ॴ⩈ট或䚤ট,使㟝⨏ॴ㨉
㞞或㏎㞞。㏲㘊⋞的≿度,۟着ḹ物对水分的।ᩢ。
图10-1-3 ㏫粒体
图10-1-4 ढ㐫体
㻯ᄌ叾㬨㏳㘋䉕⮱≮ߕহण㐬Ҁ
目的:通过显微镜观察,认识ढ㐫体的形态及其在细胞中的分
布,了解细胞质流动这一现象。
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材料与用具:新凈的叽㬧、显微镜、䒩玻片、Ⰲ玻片、␠管、䩶
子、ഥڧ⯫。
步骤:
1. 在实验前几天,把Ӈ观察用的叽㬧
放在光照充足、温暖的室温条件下ഥڧ。
2. 用䩶子从叽㬧的新凈上取一片Ꭸ
ပ的小ढ,将小ढ放在䒩玻片的水␠中,
Ⰲ上Ⰲ玻片。
3. 用Ѻ倍镜观察叽㬧ढ片细胞。
4. ᢎ用高倍镜观察叽㬧ढ片细胞。
(1)观察ढ㐫体。Ѐ细观察ढ片细胞
内ढ㐫体的形态和分布情况。ढ㐫体一般
呈ȞȞȞ色,ȞȞȞ形。
(2)࣮㔯图10-1-5观察细胞质流动。每个细胞中细胞质流动的
方向是否一致?观察时可用细胞质基质中ढ㐫体的运动作为标ᔃ。
5. 㐄图。用铅画一个ढ片细胞,画出细胞内ढ㐫体的形态和分
布情况,用ベ头∔明观察到的细胞质流动方向。
6. 㐄ݢ生物图:
(1)㐄ݢ生物图一定要根据所看到的实际情况来画,不可㙝离看
到的真实情况,ܙ着自己的想象或按照书上的模式图来画。
(2)先选定图在纸上的大体位㒚。一般应⼹⼹偏向纸的ጒ上方,
而把ट上方留作∔字, 下方留作写图䷄用。
(3)用硬而细的铅(3H)轻轻㐄出看到的细胞结构的䒚
线。∔意:图的大小要适中。
(4)用铅在图中不同部位点上不同疏密的小点儿。越ᯃ的地方
点子越密。
(5)图上的重要结构应∔明它的名称。字应∔在图外(一般在图
的टӓ);用引线把字与所说明的结构连起来(应尽量使各条连线相
互行)。图下应有图䷄。
∔意:实验完℁,应ᩢ回显微镜;洗净玻璃器具和解ނ用具,
放回原处;并Ѐ细洗手。虽然后面我们不会每⁍都提䚾你了,但请䃜
ѻ,܍是在实验室工作后都ᓱ䶧这样做,使它成为自己的习ᘛ。
图10-1-5 叽㬧㏲㘊质的≭ߔ示
意图喋ベ表示≭ߔऽ喌
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图10-1-6 ऄᒎ㮗ܳޞ侸
䉰料:
为了检验细胞能否在没有细胞核的情况下生活,一位生物学家用
变形虫做了如下的实验(图10-1-6)。
㏲㘊ᵤ
ܳޞ
ܳޞ
₧ύ
₧ύ
፤生≧
፤生≧
讨论:
1. 你如何解释这䶥实验及其结果?
2. 分别对100个无核
ⶺ片和100个有核ⶺ片的
存活情况进行观察,实验
的结果如ट表所示,请你
根据表中的数据,对细胞
核的重要性作出解释。
䉰料:
1996年7月5日,在英
国出生了一只称为“ 多
㢵”的小㒶,由于这只小
讨论:
1. ढ㐫体的形态和分布与ढ㐫体的功能有什么关系?
2. 活细胞的细胞质处于不断流动的状态,这对于细胞完成生命活
动有什么意义?
㏲㘊核
在㏲㘊内部有一个近Ѩ球形的结构,गֆ㏲㘊ᵤ。在㏲㘊ᵤ中ႄ在着㙝
⅓ᵤ㈂ᵤ䚤(%/"),%/"是㏲㘊的主要䖃ь物质。Ⴏ和一χ㯷⮩质结ऴ在一
起,ᑿ用ⷝ性᫅对㏲㘊进㵸㞞时,ц㷗成较⌝的䷈㞞,所以㷗⼜为㞞
质。ᑿ㏲㘊分㷮时,㞞质цऄ成在光学᭪ᓚ䪈下छ观察到的᷾⟢㞞体。
个ⶺ❳
ᬢ䬠喋๕喌
存活数量喋个喌
ᬌ核ⶺ❳
1
81
2
62
3
20
4
0
ᰵ核ⶺ❳
1
79
2
78
3
77
4
74
10
67
30
65
䉰料
交流.研讨
交流.研讨
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讨论:在这只小㒶诞生之后,科学家们发现,它的外形与提ӇΟ
㚦细胞的母㒶A最为相似。试说明,ٷ䮲㒶“多㢵”的实验说明了细胞
核具有什么功能?
图10-1-7 Ąๆ㢵ą的䄊生
从㒶"体内
取Ο㚦㏲㘊,
取出ڢ中的㏲
㘊ᵤ
从㒶#体内取出
未ः的ࢡ㏲㘊
ࣧ䮐㏲㘊ᵤ
ॗ有㒶"㏲㘊ᵤ和
㒶#㏲㘊质的㲹ऴ㏲㘊
体โ培养天
⼧ḹڑ“代理
Ϟ”㒶$子თ内
在子თ内发育
“ๆ㢵”䄊生了
㻯ᄌ̻℁䒰:在㻯ᄌ䓴程中፥፥⩕到℁䒰的方法,以对θ物ևܧࡧ
分。在对细胞的㻯ᄌ中,我们䮑去ڠ∕细胞的ڞ同特◦之ใ,还፥፥∕
意细胞的相ᐯ之处。Ҹ如,植物细胞、动物细胞হⱌ㣹细胞的ڞ同特◦
是都具有细胞㛉、细胞质হ细胞ᵥ。ѳ是,植物细胞হⱌ㣹细胞有细胞
෮,动物细胞݆⇎有细胞෮喠某些植物细胞具有ण㐬Ҁ,这是动物细胞
হⱌ㣹类所⇎有的喠动物细胞在分㷯ᬣ݆ܧ现中ᓰҀ。
同ᬣ,一种生物的细胞,由于生䪬的䘕Ѻ不同,所Ⴙ成的ߌ能不同,Ⴐ
们的ᒏᔮ、结构也ᒭᒭ不同。Ҹ如生䪬ᬧⰈ的细胞፥፥具有䒰多的㏬粒Ҁ。
䕇䓴ᑿ㏠,我们能够了㼐θ物的一般性质喠䕇䓴℁䒰̻㻯ᄌ,我们
还可以ᢹᤎθ物特有的性质,以ࡧ别于其Ѓ的θ物。
㒶是用ٷ䮲ឬᱛഥ㗞出来的,因此,我们把这只小㒶称为ٷ䮲㒶。图
10-1-7就是这只ٷ䮲㒶的ഥ㗞过程简要示意图。
上述䉰᫅表ᬺ了㏲㘊ᵤ在㏲㘊的生≧动中起着重要的作用。
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思考.练习
思考.练习
1. ⊣水又又⋕,但生活在⊣水中的带冨没有像⊣水一样的⋕
味,在☥亖过程中加入食盐后,冨肉又可以变。请解释上述现象。
2. 构成生物体的细胞的基本结构包括ȞȞȞ、ȞȞȞ、ȞȞȞ。
其中,能够保័细胞内部结构和ᣓݢ物质进出细胞的结构是ȞȞȞ;
细胞内的生命活动主要发生在ȞȞȞ;在生物体的䖃ь过程中起重要
作用的结构是ȞȞȞ。动物细胞和ḹ物细胞的主要ጚ别是ȞȞȞ。
3. 细胞没有细胞㛈能生存吗?
4. 给图10-1-8a中的ḹ物≳盐水,
过了30分䧋,ḹ物变成了图10-1-8C中
的样子。看图回む下列䬚䷄:
(1)给ḹ物≳盐水后,ḹ物细胞
发生了什么变化?
(2)说说导致ḹ物细胞发生变化
的原因。
(3)如果再给图10-1-8C中的ḹ物
≳⌍水,你预测ḹ物会发生什么变化,并说明理由。
ιȠ㏳㘋⮱ܳ㷯হܳࡃ
一粒小小的种子䪬成了࣯๖๔ᴾ喠一个ऄࢢ细胞ࣾ㗟成了一个
人,这些“⺋”的䓴程是怎样ࣾ生的?我们可以⡉ᘠ到,细胞一方面
在不地多,一方面ᒏᔮহߌ能都在不地अ化。是这样吗?
㏳㘋䕇䓴分㷯ϔ⩌㏳㘋
图10-1-8 ḹ物≳⯼水ݹ后的对℀
(B)(C)
㏲㘊分㷮(DFMMEJWJTJPO)ᅝ是由一个㏲㘊分㷮为两个㏲㘊。分㷮能使㏲㘊
的䛻්ߌ。䮻着㏲㘊的䛻්ߌ和体⼛්大,生物体ᅝ表现出了生䪫。
㏲㘊分㷮时ٴ是㏲㘊ᵤ内的物质一分为二,成为两个新的㏲㘊ᵤ;ᣑ着㏲
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㘊质和㏲㘊㛈分为两Щ,各自࠱ॗ着一个新的㏲㘊ᵤ。于是,一个㏲㘊ᅝऄ
成两个㏲㘊。
大ๆ㏲㘊分㷮Ѡ䮻着
㞞体的ᬺ᭪ऄ化。㏲㘊分㷮之
前,㏲㘊ᵤ内的㞞体්ߌ一
Թ;分㷮时,㏲㘊ᵤ内的㞞
体平分成两Щ,分䙹到两个
新的㏲㘊ᵤ中。所以新形成的
㏲㘊ᵤ内的䖃ь物质与࣋来㏲
㘊中的完全相同(图--,
图--)。
㞞体
图10-2-1 ḹ物㏲㘊的分㷮
图10-2-2 ߔ物㏲㘊的分㷮
人们፤፤以∷㦝根ᅂ为实验材᫅,来观察㏲㘊的分
㷮过程。图--是∷㦝根ᅂ的㏡ނ示意图。䲌下部
㏲㘊ᄻ而ჲ的区域ᅝ是㏲㘊分㷮最ᬦⰇ的区域。图-
-是在᭪ᓚ䪈下ⰷ到的这一区域的部分㏲㘊,从图中
छ以⌱Ẇ地ⰷ到㏲㘊ะ于不同的分㷮时期的情ۡ。
图10-2-4 ะκ̹स分㷮ᬢ的∷㦝根ᅂ㏲㘊
图10-2-3 ∷㦝根ᅂ㏡ނ示意图
活动.探究
活动.探究
㏳㘋ͧϭ͵䔆͵ᄼ
细胞的体积一般都比较小。不同生物同类型细胞的体积一般是相
近的,不依生物个体的大小而්大或㑕小。如人、牛、侘、呌、象的
㗪细胞、㗉细胞的大小基本相同。因此,器Ⴤ的大小主要۟定于细胞
的数量,而与细胞的大小无关。细胞为什么这么小,与其生命活动有
什么ᓱ然的联系呢?
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1. 与你的同Ѡ讨论,对细胞体积小的原因进行初步分析,并提出
预测。细胞体积小的原因是ȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞȞ。
2. 对下图3个ḝ长不同的立方体的有关数据进行计算,并将计算
得到的数据填入下表。
DN DN DN
ḝ长(Dm)
表面积(Dm
喕)
体积(Dm
3)
表面积喒体积
(相对表面积)
1
2
3
a
3. 依据上表中的相关数据,㐄ݢ౼标曲线。(∔意选择适的单
位长度)
表
面
积
/
体
积
︵
相
对
表
面
积
︶
体⼛(DN
)
讨论:
1. 分析౼标曲线,你能发现什么规律?
2. 你计算和分析的数据是支持还是反对你提出的预测?
3. 细胞这样的结构特点对于它完成功能有什么好处?
在一个ःࢡ㏲㘊发育为一个生物体的开䭢⃡,ःࢡц通过不的
分㷮ϓ生新的㏲㘊,新ϓ生的㏲㘊在形态、结构上ᒴ相近,ڢ中,一χ㏲㘊㐓
㐙ԉ持分㷮能力,而大部分㏲㘊݅不再分㷮,逐渐发育成为ڣ有➥ߋ能的㏲
㘊。大ๆ㏲㘊䘩有一的“ᄫ”,㶜㔭的㏲㘊将由新的㏲㘊代ᰫ。ᕧ之,
生物体内㏲㘊的生䪫、分㷮䘩ः着严格的ᣓݢ。
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观察.思考
观察.思考
拓展视野
拓展视野
ᖢ性㗫⭐是₧ύ⢳较高的⫪病之一,⭸症就是一种ᖢ性㗫⭐。人
为什么会ᗏ上ᖢ性㗫⭐呢?
在正常情况下,人体中细胞的生长和
分㷮受到͑格的ᣓݢ。但由于某些因素的
影响,一些原本不再分㷮的细胞不受ᣓݢ
地⫛⟮分㷮,并迅速生长,在人体的某些
部位ല积起来,从而形成㗫⭐。ᖢ性㗫⭐
与㞛性㗫⭐的不同之处在于ᖢ性㗫⭐细胞
会转移。
科学家们已经发现,引起ᖢ性㗫⭐的最㏴原因在于人体中的某些
䖃ь基因发生突变,使细胞的分㷮过程去了ᣓݢ。现在科学家们正
在ߖ力ᄧ找“䨭ѻ”ᖢ性㗫⭐的䖃ь基因的方法,以Ⅾ早日根除这一
人类֑Ꮳ的大᩸。
图10-2-5 ̬种⭸㏲㘊
㏳㘋䕇䓴分ࡃᒏ㏱㏴
㻯ᄌ̺ह㏱㏴中⮱㏳㘋㓑
目的:观察不同组㏳中细胞㓐的形态和结构。
材料与用具:㖸肉组㏳的Ⅴ久装片、⺊经组㏳的Ⅴ久装片、显微镜。
步骤:
1. 取骨俨㖸(或心㖸、⏽㖸)的Ⅴ久装片,先用Ѻ倍镜观察,
找到ڤ型的细胞㓐。然后ᢎ高倍镜进一步观察细胞的形态和结构。㐄
ݢ㖸肉组㏳细胞㓐的简图。
2. 取⺊经组㏳的Ⅴ久装片,完成与上面相同的观察和生物图㐄ݢ
过程。
讨论:
1. 描述⺊经组㏳和㖸肉组㏳中的细胞㓐形态和结构。
2. ⺊经组㏳和㖸肉组㏳中细胞的形态为什么不同?
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⁎
组成一个成年人䏗体的㏲㘊ๆ䓪十̳ϫ(经፤ᑁ用的据为f
)
个,㏒有不同的类ಷ。这χ㏲㘊䘩是由一个ःࢡ㏲㘊发育而来的。ः
ࢡ分㷮形成的是一χ形态、结构相Ѩ的㏲㘊,这χ㏲㘊在发育过程中逐渐ऽ
不同方ऽ发展,ऄ为形态、
结构和ߋ能不同的㏲㘊,这
ऄ化过程⼜为㏲㘊的分
化。由㏲㘊分化ϓ生的,形
态相Ѩ、结构和ߋ能相同的
㏲㘊构成的㏲㘊群गֆ组织
(UJTTVF)。在动物体中,
组织छ以分为ᒴๆ,如㖸
㖵组织、⺊经组织(图-
-)等。
上⯚组织
⺊经组织
结㑀组织
㖸㖵组织
图10-2-6 Ϧ体㏲㘊分化ᒎ成组㏳的示意图
拓展视野
拓展视野
㏳㘋分ࡃ̻㏳㘋
干细胞是一类具有自我更新能力的多向分化⒈能细胞。在一定的
条件下,它可以分化成多种功能的器Ⴤ组㏳。由于它可以再生出各种
组㏳器Ⴤ和人体的⒈在功能,吸引着越来越多人的眼球。
干细胞的研究始于20世纪60年代。ࢲ年来,各国科学家不断加大
研究力度,在分离、ഥڧ、定向䄝导和应用基础研究䄤多方面取得
突ⵠ性进ᆁ。不仅成功地䄝导了㘆㗺干细胞的分化,更实现了将体
细胞转化为䄝导性多能干细胞(iPSC),为人类⫪病的⇧⫃ᆁ现了
Ꭻ䭀的前景。
科学家们希᱇利用干细胞可以ᖎ复分㷮、分化能力的这个特点,
⇧ᘴ目前还在జវ人类的白血病、糖ᅫ病、老年⬠ॲ症、重症㗉►、
角㛈病、ፁ金森℻症等⫪病;甚至在人体外䄝导产生人体所需要的某
种器Ⴤ,以代ᰫ人体中发生病变的相应器Ⴤ。
但是,目前关于干细胞的许多作用机ݢ还没完全清楚,无论是成
体干细胞还是㘆㗺干细胞的研究与͠Ꮆ应用之间还ጚ䌉甚远。
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思考.练习
思考.练习
1. 人的第一个细胞是受精ࢡ细胞,㗺儿从母体的子თ中生出来时
组成身体的细胞大约有10
12个,一个成年人约有6f10
13个细胞。一个
受精ࢡ细胞在形成生物体的过程中通过怎样的方式实现细胞数目的්
多?构成多细胞生物体的亿万个细胞只是简单ല积在一起就构成一个
生物体了吗?这些细胞是怎样构成人体的呢?从一个受精ࢡ形成生物
体的过程中,细胞发生怎样的变化?
2. 简单描述细胞分㷮的过程,想一想这样的䶦序有什么意义?
3. 人体不同部位的细胞ጚ别很大,但是,细胞核中都具有23对
色体,为什么?
人和ڢ他高等动物体的㏲㘊在分化后ц形成不同的组织。一㝘认为,㖸㖵
组织、⺊经组织、结㑀组织、上⯚组织是构成人体的基本组织(图--)。
̶Ƞ⩌➖Ҁ⮱㐀Ჱᅯ⁎
细胞分化ϔ生组㏴,ѳ组㏴ࣵ是怎样构成生物Ҁ的এ?
在㜗♣界中,有些生物是由ࢂ细胞构成的,这样的生物घࢂ细胞生
物,Ҹ如㡶ᆒ㮘、अᒏ㮘ぶ喠ओ一些生物݆是由䃥多ᒏᔮ、结构হߌ能
不同的细胞,ᠶ⚔一定的结构层次构成的,Ҹ如倅ぶ动物হ植物。
̺ह⮱㏱㏴ᲱகჅ
图10-3-1 Ϧ和倄ふߔ物体的ദ᱘组㏳
⺊经组织
上⯚组织
㖸㖵组织
结㑀组织
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活动.探究
活动.探究
㻯ᄌ㼐ރ华㓲
目的:识别卍㓱上可以发现的组㏳,知道组㏳是如何形成器Ⴤ的。
材料与用具:ޖ刀、解ނ刀、䩶子、解ނⰄ、吸水纸、卍㓱。
步骤:
1. ޑ去卍㓱上的⯚㗐,吸去多҅的水分。
2. 找到㘮㗖。㘮㗖通常位于⯚㗐下,呈黄色。
3. 观察㖸肉,㖸肉附着在骨俨上,呈粉红色的束状结构。
4. 观察韧带和㖸㚝,它们都是白色的有韧性的组㏳,韧带将相䗧
的骨俨连接起来,而㖸㚝将㖸肉与骨干连接起来。
卍㓱的⯚㗐主要是由上⯚组织构成的,㖸㖵ᆊ于㖸㖵组织,俔、⯚下㘮
㗖、㖸㚝等䘩ᆊ于结㑀组织,在㖸㖵间䔄छ以发现⺊经组织。卍㓱这ᵣ,不
同的组织按照一的排݃方式有ᱦ地结ऴ在一起,ڣ有一的形态Ꭲន㵸➥
的ߋ能,这ᅝ构成了ஔჄ(PSHBO)。
再如㐫㞞开㟝ḹ物,体内主要有起ᩛᦽ作用的ᱦᷜ组织;起㥑养הႄ作
用和进㵸光ऴ作用的㥑养组织(如果㖵和ढ㖵);起运䒿作用的䒿ᄨ组织(如
ᄨネ、ょネ);起ԉ័作用的ԉ័组织(如ढ的表⯚);䔄有终生ԉ持分㷮能
力,能ϓ生新㏲㘊的分生组织(主要ѹ于根ᅂ、㠺ᅂ等ะ,图--)。这
χ组织进一步构成ḹ物体的根、㠺、ढ、㟝、果实、子这六大ஔჄ。
图10-3-2 ḹ物体的̬χ组㏳
分生组织
ᱦᷜ组织
㥑养组织
䒿ᄨ组织
ԉ័组织
一ᵖḹ物通፤由根、㠺、ढ、㟝和果实(果实中有子)这χஔჄ组成。
这ᵣ,ḹ物体的结构层次ᅝछ以概括为:
㏲㘊Ī组织ĪஔჄĪḹ物体
181
⩌
➖
Ҁ
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
கჅᲱϧহߕ➖Ҁ⮱㈨㐌
能够ڝ同完成一或܌生理ߋ能的ๆ个ஔჄ按照一
的次序组ऴ在一起ᅝ构成了系统(TZTUFN)。如人的ন
।系统ᅝ是由呧、৩、વ、气ネ、ᩛ气ネ、㗦等ஔჄ组成
的(图--)。这χஔჄᒨ此之间相ξࡻ作,ڝ同完成
ন।ߋ能。动物体由ๆ不同的系统构成,人体和高等动
物有⊴化系统、循⣛系统、运动系统、ন।系统、⇸ᅫ系
统、⺊经系统、内分⇸系统、生系统等八大系统。
各个系统在结构上ᒨ此联系,ߋ能上ᒨ此ࡻ䄯,使人
体(或ڢ他高等动物体)成为一个有ᱦ的整体。人体和ڢ
他高等动物体的结构层次是:
㏲㘊Ī组织ĪஔჄĪ系统Ī人体(或ڢ他高等动物体)
生物体ڣ有严整有序的层次结构,事实上生物个体ࣴ是生态系统这个ᰠ大
的体系中的一。
通过电子᭪ᓚ䪈,们能观察到㏲㘊中ᰠᓚᄻ的结构,如㏫ㆾ体、高ᅀ基体
等。经过分,㏲㘊的组成成分中主要ॗ有㯷⮩质、ᵤ䚤、㈂类、㘮类、ᬌᱦ⯼、
水等。在㏲㘊内部的ᓚ观层面上,ڣ有层次结构,Ҍ能ᅉ䄁ᑾ㏟整理出来ृ喢
图10-3-3 Ϧ体的ন
吸ஔჄ和ন吸系㐋
思考.练习
思考.练习
1. 将下列ᱛ䄙按照从微观到宏观的䶦序进行排列。
Ŗ组㏳;ŗ大分子;Ř种㓐;ř细胞;Ś器Ⴤ;ś生态系统;
Ŝ系统;ŝ㓐落
2. 从ᵍఙ里选择一种ḹ物,说明它的结构层⁍。
3. 单细胞生物与多细胞生物相比较,哪一类更原始?哪一类更进
化?为什么?
4. 把下列各名䃹与它们相符合的内容用线段连接起来。
细胞
人的ए㚀上⯚细胞
组㏳
⪖㠰果肉
器Ⴤ
一ᵖᵯᴽ
系统
西⨈种子
生物体
㗯、㗌、㗉㘻等联合在一起
182
从宇宙到整个地球,从动物、植物到细胞,从河流山川到
水滴尘埃,物质世界丰富多彩,所有的物质对象都处在一定的
结构层次之中。那么,组成这些对象的物质究竟是什么?有哪
些不同的种类?是否也有一定的结构层次?古人说:“一尺之
棰,日取其半,万世不竭。”一根木棒,一块砖瓦,是可以无
穷无尽地分割下去,还是分到一定程度就不能再分了?
す̭」
➖䉕⮱Ჱᅯ⁎
183
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
图11-1-3 硅表面的原子图像
图11-1-2 48个铁原子的图像
̭ȠᲱ➖䉕⮱ᓛㆿ
世界是由物质构成的。物质是由什么构成的?这一问题,是千百年
来科学家、哲学家努力探索的问题。现在我们已经能够证实,物质是由
特别微小的微粒构成的。你知道构成物质的基本微粒有哪些吗?这些微
粒还可以再分吗?
➖䉕᭜⩞ᓛㆿᲱ⮱
科学家经过不探㉎而䃭实,分子、࣋
子和⻧子是构成物质的三基本ᓚㆾ。
构成物质的ᓚㆾᕧ是在不运动着。在远
ะᅝ能䬧到㟝仅,水在፤⍕下的ᡑ发等䘩是ᓚ
ㆾ不运动的结果。
ᓚㆾ间是有间䯀的。相同质䛻的同一
物质在ద态、⋞态和气态时所ࢌ体⼛不同,
是ఌ为ᓚㆾ间的间䯀不同;一㝘物体的热㗬ۣ㑕现象,是由于ᓚㆾ间的间䯀ः
热时්大,䕳ۣ时ۻᄻ而造成的。
ᓚㆾ极ڢᓚᄻ,们ܙ㖵眼ⰷ不见。一␠水(㏒为 N-)中大㏒ॗ有
f
个水分子。这是一个ጔ大的ႃ,如果全⤙(人)ѹ学生䧋
一个分子,大㏒需要̳ϫ年能完。通፤用来进㵸化学实验的⏢⋞,ᅩ
ネख有܌␠,ڢ中ࢠ有以ϫ̳计的ᓚㆾ在进㵸“䯲体表⑀”。
在科学发䓪的϶天,人们已经能够借助于ភ描䯓䕿᭪ᓚ䪈(45.),直ᣑ
观察ᓚㆾ在物质表面的排݃⟢ۡ(图--、图--)。
图11-1-1 蒸发水的微观过程
184
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
大䛻的科学ⵀ究表ᬺ,有χ物质是由分子(NPMFDVMF)构成的,如⅓气、
⅚气、ⅎ气、水、二⅓化(图--)等。
分ၽ
图11-1-4 由分子构成的物质
ۜ由二⅓化分子构成
ⅎ气由ⅎ分子构成
ⅎ气
ⅎ分子
水
水分子
ۜ
二⅓化分子
水由水分子构成
日常生活中的很多物质都是由分子构成的。分子非常小,肉眼无
法看到,你能用什么方法来证明分子的存在?你认为生活中的哪些事
实或现象能够证明分子的存在?
生活中的事实或现象
如何证明分子的存在
生≧中的ᒴๆ现象䃭ᬺ了分子的ႄ在,这χ现象体现了分子ڣ有ᓚㆾ的
一㝘性质。例如,由于构成水的ᓚㆾÿÿ水分子的运动ᄨ致了水的⟢态ऄ化。
ᑿ将水ߌ热到一程度,水分子运动ߌᔗ,分子间的间䯀්大,水由⋞态ऄ成
气态;ᑿ将水䭹⍕到一程度,水分子运动ۻᚎ,分子间的间䯀ۻᄻ,水由⋞
态ऄ成ద态。
䮐此之โ,Ҍ是॒发现了分子间ႄ在着相ξ作用喢Ѥ䪫的ᾍ⯚ぷᩪ后ᖎ
ู࣋⟢,坚的ద体ᒴ䯪㷗៵Ѥ,这χ现象䄠ᬺ分子间ႄ在着ᑁ力。分子间䔄
ႄ在着力,ద体和⋞体ᒴ䯪㷗ࢷ㑕,气体㷗ࢷ㑕到一程度后ᒴ䯪再㷗ࢷ
㑕,这χ事实䘩是分子之间ႄ在力的表现。
常生
中的
交流.研讨
交流.研讨
185
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
图11-1-5 由原子构成的物质
⅒气由⅒࣋子构成
石ු由࣋子构成
䨈由䨈࣋子构成
⅒࣋子
⅒气
石ු
࣋子
䨈
䨈࣋子
࣌ၽ
分子是构成物质的一基本ᓚㆾ。䗏ʹ分子是॒छ以再分喢
Ჱ分ၽ⮱ᓛㆿ
通过前面的学习我们知道,水在通电的条件下会发生分解,生成
氢气与氧气。研究发现,水通电时,构成水分子的氢原子和氧原子进
行了重新组合,每2个氢原
子结合成1个氢分子,每2个
氧原子结合成1个氧分子,
大量的氢分子和氧分子聚
集成了氢气和氧气。
讨论:
1. 你认为氢原子与氢分子、氧原子与氧分子之间各是什么关系?
2. 你认为二氧化碳分子与氧原子、碳原子之间是什么关系?为什么?
3. 请你归纳总结原子与分子的关系。
ⵀ究表ᬺ,分子是由࣋子(BUPN)构成的。ᑿ࣋子构成分子时,分子中࣋子
的类、䛻和构成方式是ๆๆᵣ的,ఌ而分子是ๆๆᵣ的。个水分子是
由个⅓࣋子和个ⅎ࣋子构成;个ⅎ分子由个ⅎ࣋子构成;个⅓分子由个⅓
࣋子构成。⋬ㆵ< $)0
n>是由、ⅎ、⅓࣋子构成的ᄻࢁٯ䔊ᣑ而成的,个
ᄻࢁٯ有个࣋子、个ⅎ࣋子和个⅓࣋子。球($)是由个࣋子构
成的分子,形⟢一个足球。⋬ㆵ和球等是一类由䃤ๆ࣋子构成的分子。
࣋子不Ѳ能结ऴ成分子,䔄能直ᣑ构成物质,例如䛽݆石、⅒气、石ු和
各䛽ᆊ等䘩是由࣋子构成的(图--)。
)0
交流.研讨
交流.研讨
186
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
拓展视野
拓展视野
䖀ᅁ䶬⮱࣌ၽ႓䄡
公元前5世纪,希腊学者曾推测:世间万物是
由各种极其微小、不可分割的微粒构成的,他们
称这些微粒为“原子”,意为“不可再分”的物
质。17世纪,随着近代科学的诞生,古代的原子论
重新引起了人们的极大兴趣,波义耳、牛顿等科学
家的工作都深受其影响,但这种影响主要是哲学
意义上的。直到英国科学家道尔顿(John Dalton,
1766~1844,图11-1-6)所进行的一系列研究工作,原子学说才成为
具有实质性内容的科学理论。
1803年9月,道尔顿在古代原子论的基础上提出了自己的原子学
说,并于1808年正式发表。他的主要观点是:一切物质都由不能再分
割也不能毁灭的微粒所构成,这种微粒称为原子。原子的种类很多,
各种元素都有各自特有的原子。同一元素的原子性质完全相同,质量
相等;不同元素的原子性质不同,特别是质量不同。在构成一种化合
物时,各种元素的原子数目保持一定,而且保持着最简单的整数比。
他还设想所有元素的原子均为球形。
道尔顿原子学说与古代原子论的一个本质区别是强调了原子的质
量,他也是最早尝试测定相对原子质量的化学家。由于这个缘故,他
的学说虽然有很多不足,却能较好地与实验事实相符合。
由于创立原子学说,道尔顿被公认为近代化学的主要奠基人之一。
图11-1-6 道尔顿
࣌ၽ㐀Ჱ
䕿ᅀ䶫的࣋子学䄠为化学家提供了一个有关物质构成ᓚㆾ本质的基本Ὅ
ಷ。Ѳ与此同时,ϓ生了新的䬚题:物质是由࣋子构成的,一࣋子区别于ऒ
一࣋子的根本是Ϭʹ喢䕿ᅀ䶫认为࣋子不छ再分,的是这ᵣृ喢世㏖后
期,科学家开认为,࣋子छ能是由ᰠᄻ的ᓚㆾ构成的。现代科学发现࣋子是
一个ڣ有ูᱮ结构的ᓚㆾ,Ꭲ已䃭ᬺ了Ⴏ的基本结构。
࣋子是由ፒ电㢣的࣋子ᵤ和ፒ䉋电㢣的ᵤโ电子构成的,࣋子ᵤፒ电,
电子ፒ䉋电,两者所ፒ的电䛻相等,电性相反,从ᕧ体上ⰷ࣋子ॴ现电中性。
187
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
拓展视野
拓展视野
图11-1-7 原子核结构模型
ٷ
࣋子ᵤѹ于࣋子的中ᓯ,ᵤโ电子在ᵤโ⾦间作高䕋运动。࣋子ᵤ在࣋子
中所ࢌ的体⼛ᒴᄻ。࣋子ᵤ的ࡶᒰ大㏒ख有࣋子ࡶᒰ的十̳分之一,在࣋子体
⼛中所ࢌ的℀例ख有千ϫ分之܌,而Ⴏ的质䛻ࢠ䓪到整个࣋子质䛻的以
上,电子的质䛻相对要ᄻ得ๆ。
࣋子ᵤ由质子(QSPUPO)和中子(OFVUSPO)构成,个质子ፒ一个ࢁѹ电
㢣,中子不ፒ电,所以࣋子ᵤፒ电㢣。质子和中子极ڢᓚᄻ,ѲႯ们ࣴ䘩是
由ᰠᓚᄻ的गֆٷ的ᓚㆾ构成的。ٷ的结构和性质Ϲ在探㉎和ⵀ究之中。
࣌ၽ㐀Ჱಸ
从公元前5世纪直到19世纪以前,人们对原子的面貌与性质的认
识,一直停留在蒙胧的猜测阶段。道尔顿的原子学说使得这种认识上
升到科学层面,但他依然认为原子是不可再分的,因而也就谈不到原
子的内部结构。然而,从19世纪末开始的短短16年间,人类实现了对
原子结构认识的飞跃。
1897年,英国科学家汤姆生(Joseph John Thomson, 1856~1940)
确认了所有原子都含有带负电荷的电子,表明原子内部结构比较复
杂,原子并不是构成物质的最小微粒。从1896年到1907年,汤姆生提出
并改进了自己的原子模型。他认为,原子是一个带正电荷的实体球,带
负电荷的电子散布在整个球体中,像是分散在果料面包里的葡萄干。
1911年,汤姆生的学生、出生在新西兰的英国科学家卢瑟福
(Ernest Rutherford, 1871~1937)通过实验使对原子结构的讨论获得
了令人信服的科学基础。卢瑟福用一束称为α粒子的微粒(带2个单位
的正电荷的氦原子核)轰击云母片、金箔等薄片时发现,大多数α粒
子能穿过薄片,而且不改变原来的前进方向,只有极少数的α粒子被
薄片撞了回来,也有少数虽没有被弹回来,但是偏离了很大的角度。
他根据这一事实推断,原子绝不是像铅球那样的实体球,它应该有一
个极小、很硬而且带有正电荷的核,带相等数量负电荷的电子绕核旋
转,而原子内部的大部分空间完全是空的。这个模型与太阳系的面貌
188
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
十分相似,人们称之为原子的“行星模型”。
原子的行星模型可以很好地解释实验现象,但还存在一些理论
上的缺陷。1912年,丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Henrik David
Bohr,1885~1962)在卢瑟福领导的研究小组做了一段时间的研究工
作,认真研究了卢瑟福的原子结构模型。第二年,玻尔借助诞生不久的量
子理论改进了卢瑟福的模型:当原子只有一个电子时,这个电子根据特定
的球形轨道运转;当原子有多个电子时,它们将分布在多个“球壳”中绕
核旋转,在某些情况下,电子能从一个球壳“跃迁”到另外的球壳。
当然,玻尔的原子结构模型也存在着很大的局限性,很快就被后
来建立的量子力学的相关理论所取代。
资料卡
资料卡
܍࣌ၽ⮱Ჱ
原子种类
原子核
核外电子数
质子数
中子数
氢
1
0
1
氦
2
2
2
碳
6
6
6
氧
8
8
8
氖
10
10
10
钠
11
12
11
硫
16
16
16
氯
17
18
17
1. 整个原子是依靠什么力量使它的成员——质子、中子和电子
“和睦相处”呢?
2. 构成原子的各种微粒的数量之间有什么关系?
3. 我们对原子已经有了初步的了解,请用简单的话描述你所认识
的氧原子,并画出你想象的氧原子结构模型。
1
整个原子是
交流.研讨
交流.研讨
189
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
ᑿҌ㐄ݢᘟ象中的⅓࣋子和⅓࣋子结构时,ᑿҌ用࣋子和分子的观点ࣧ观
察和分物质时,实䭱上使用了以物质ᓚㆾ为代表的Ὅಷ。ᓚㆾὍಷ是宏观和
ᓚ观的ᶑᶭ,Ⴏ能用于解䛶们ঔఠ世界的ᒴๆ现象。科学家通过ⵀ究构成ࢁ
质的࣋子ᅝ能解䛶ࢁ质ڣ有的性质,通过ⵀ究构成化ऴ物的ᓚㆾᅝ能解䛶化ऴ
物ڣ有的性质。
Ⱕ对࣌ၽ䉕䛼
࣋子㮩ᄻ,Ѳڣ有一的质䛻。不同的࣋子质䛻不同,如:一个⅓࣋子
的质䛻是f
-LH,一个䧌࣋子的质䛻是f
-LH。
从上面的据छ以ⰷ到,用LH作ࢁѹ来描述一个࣋子的质䛻,值太ᄻ,
书写、䃜ᓲᒴ不方ӫ。为此,国䭱上用相对࣋子质䛻来表示࣋子的质䛻。
以一࣋子
Ŗ质䛻的作为标准(f
-LH),ڢ他࣋子的质䛻
䌋Ⴏ相℀较所得的值,ᅝ是这࣋子的相对࣋子质䛻。
Ŗ 这࣋子⼜为,一个࣋子中ॗ有个质子和个中子。
资料卡
资料卡
పࡃ႓უᑍ䱿㣟
张青莲(1908~2006)教授长期从事同位素和相对
原子质量测定工作,是国际纯粹与应用化学联合会、
原子量与同位素丰度委员会委员,在1991年、1993年
精确测定了铟、锑的相对原子质量,1995年精确测定
了铈和铕的相对原子质量,并被审定为取代旧值的新
标准。
图11-1-8 张青莲
⅚的相对࣋子质䛻
࣋子
࣋子的
⅚࣋子
p
ņ
190
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
资料卡
资料卡
܍፥㻮࣌ၽ⮱Ⱕ对࣌ၽ䉕䛼
原子种类
相对原子质量
原子种类
相对原子质量
氢(H)
1
铝(Al)
27
碳(C)
12
硫(S)
32
氮(N)
14
氯(Cl)
35.5
氧(O)
16
铁(Fe)
56
钠(Na)
23
铜(Cu)
64
分子是由࣋子结ऴ而成的,们छ以用相对分子质䛻表示分子质䛻的大
ᄻ。相对分子质䛻等于构成分子的各࣋子的相对࣋子质䛻的ᕧ和。
⻨ၽ
ᅩネ࣋子通፤ॴ现电中性,Ѳ在一χ化学反Ꮐ中,为了䓪到ᰠ⽟的结
构,࣋子छ以ࣧ或得到一个或܌个电子。࣋子ࣧ或得到电子之后成为ፒ电
㢣的ᓚㆾ,这ᓚㆾ⼜为⻧子(JPO)。࣋子ࣧ电子后成为阳⻧子,࣋子得
到电子后成为䭠⻧子。
活动.探究
活动.探究
请依据上表中氢、碳、氧相对原子质量的数据,计算氧(O2)、水
(H2O)、二氧化碳(CO2)分子的相对分子质量。
观察.思考
观察.思考
䃑䃳࣌ၽȠ分ၽহ⻨ၽ䬡⮱䒙अڠ㈨
目的:通过观察实验,认识构成物质的微粒不同,物质的性质不
同;了解原子、分子和离子之间的转变关系。
材料与用具:酒精灯、火柴、玻璃片、小刀、燃烧匙、滤纸、金
属钠、一瓶氯气。
步骤:
1. 用小刀切取黄豆大小的一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,
191
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
放在燃烧匙里。
2. 将燃烧匙在酒精灯上加热,直至金属钠开始熔化。
3. 立刻将燃烧匙伸进盛有氯气的集气瓶里,观察现象。
记录:
物质
外观描述
构成微粒
描述实验现象
钠
氯气
氯化钠(产物)
讨论:
1. 氯气和金属钠是由什么微粒构成的?氯化钠是由什么微粒构成
的?钠原子和氯原子是如何转变成钠离子和氯离子的?
2. 原子形成分子、原子转变成离子的过程属于物理变化还是化学
变化?尝试分析原子中的电子在化学变化中的重要性。
䛽ᆊ䧌在⅛气中⛯☓,个䧌࣋子ࣧ一个电子形成ፒ电㢣的䧌⻧子;
个⅛࣋子得到一个电子形成ፒ䉋电㢣的⅛⻧子。ፒ有相反电㢣的䧌⻧子和⅛
⻧子相ξ作用,构成了⅛化䧌。所以⻧子是构成物质的一ᓚㆾ。
由此छ见,物质是由不同的ᓚㆾ构成的。由于不同的ᓚㆾڣ有不同的性
质,构成的物质ᅝڣ有不同的性质。大䛻的䧌࣋子构成了䛽ᆊ䧌,䛽ᆊ䧌ڣ
有䛽ᆊ光∩,能够ᄨ电;大䛻的⅛分子㖆䯲成了⅛气,⅛气是台㐫㞞的气体。
大䛻的䧌⻧子和⅛⻧子构成了⅛化䧌,⅛化䧌是⮩㞞ద体,ڣ有ট。
到目前为₎,们知䕿了࣋子、分子和⻧子䘩是构成物质的基本ᓚㆾ。分
子是由࣋子构成的,⻧子是由࣋子得到或ࣧ电子形成的。在这χ过程中发生
了化学ऄ化,࣋子中的电子发生了相ξ作用,而࣋子ᵤ⇍有ऄ化。ఌ此,电子
在化学ऄ化中ڣ有➥₶的重要性。࣋子在化学ऄ化中的表现是由电子۟的。
图11-1-9 构成物质的微粒
192
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
科学家对构成物质的ᓚㆾ
的探㉎Ϲ在不地⌝ڑ,取得
的ⵀ究结果能够逐渐⌝ڑ地解
䛶物质的性质。从现在开,
们ᬎ要从宏观㻲㻾观察物
质,了解物质的性质,ࣴ要从
ᓚ观㻲㻾分物质的构成。
图11-1-10 氯化钠固体
图11-1-11 构成氯化钠的微粒
䧌⻧子
⅛⻧子
思考.练习
思考.练习
1. 试从微粒的角度,解释水的三态变化和电解水过程中发生的变化。
2. 水、金属铜、氧气、氯化钠、二氧化碳等物质分别是由什么
微粒构成的?
3. 原子是构成物质的一种微粒,以下关于原子的说法哪些是正
确的?
(1) 它们是最小的微粒
(2) 它们太小,肉眼无法看见
(3) 原子一定要形成分子或离子后,才能构成物质
(4) 原子比质子和电子都大
(5) 原子有一定的质量和体积
4. 请你根据自己的理解,用图示表示原子的构成。
5. 请你从分子、原子的角度来解释混合物与纯净物、化合物与单
质有什么不同?
6. 你知道物质、元素、分子、原子、离子之间分别具有怎样的
关系?请用图示表示它们之间的关系,并和其他同学进行交流。
ιȠ➖䉕⮱キࢂܳㆨ
在前面的学习中,你已经知道了科学分类的方法,能够对生物进
行基本的分类。你知道怎样对物质进行分类吗?你知道哪些物质的基本
类别?我们周围有哪些物质属于这些类别?各类物质一般具有怎样的性
质?对物质进行分类有什么重要意义?
193
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
➖䉕⮱分ㆨ
活动.探究
活动.探究
物质世界是㏣繁ูᱮ的,人类对物质世界的认识经过了极为䪫的ࢲ程。
分类是人们认识事物的重要方法。近代以来,由于有了较为科学的物质分类方
法,人们对物质的探㉎进程大大ߌᔗ。
1. 现在有一些生活中常见的物质和实验室中常用的化学药品,请
你尝试用自己的方法对它们进行分类,并说明分类的依据。
土壤、血液、葡萄酒、白酒、冰水、糖水、空气、氧气、铁、
铝、塑料、二氧化碳、蒸馏水、矿泉水、食醋、酱油。
按照你自己的分类标准,把分类结果填写在下面的方框中。
2. 根据物质的组成,你认为物质可以如何分类?请举例谈谈你对
混合物、纯净物、单质、化合物的认识。
ࢂ䉕হࡃव➖
从组成上ⰷ,仂ٴछ以将物质分为㏛۬物和⌣ऴ物。科学ⵀ究ᒬᒬ以㏛۬
物为基本ⵀ究对象。根据物质的组成ٯ素,㏛۬物ࣴछ以分为ࢁ质和化ऴ物。
1. 你认为什么样的物质是单质,什么样的物质是化合物?请列举
你熟悉的例子。
2. 分析你举出的单质和化合物的例子,尝试对它们进行分类,并
说出分类的依据。
对物质进㵸分类的方法ᒴๆ,例如依据物质的⟢态छ以将ڢ分为气体、⋞
体和ద体。根据物质的组成对物质进㵸分类是一重要的分类方法,是化学
家对物质进㵸分类和ⵀ究的重要方法之一。
1
你认为什么
交流.研讨
交流.研讨
194
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
ࢁ质(FMFNFOUBSZTVCTUBODF)是由一ٯ素组成的㏛۬物,如䛽ᆊ䨈、⅓气、
䛽ᆊ䧭、䛽ᆊ䩭、⅚气等。们熟悉的ࢁ质中,主要分为䛽ᆊ和䲊䛽ᆊ两大类。
化ऴ物(DPNQPVOE)是由两或两以上的ٯ素组成的㏛۬物,如水、
二⅓化等。在由两ٯ素组成的化ऴ物中,如果ڢ中一ٯ素是⅓,这ᵣ的
化ऴ物ᅝगֆ⅓化物,如二⅓化、水、四⅓化三䧭等。化ऴ物主要有两大
类:ᬌᱦ化ऴ物和有ᱦ化ऴ物。
䧮̻⮱ࣺᏁ
目的:体会单质、化合物与混合物性质的不同。
材料与用具:铁粉、硫粉、稀盐酸、磁铁、玻璃棒、石棉网、试
管、火柴、酒精灯、纸片。
步骤:
1. 观察铁粉、硫粉的颜色以及受磁铁吸引的情况(图11-2-2)。
2. 在试管中分别放入少许铁粉和硫粉,各加5 mL稀盐酸,观察现象。
3. 将少许铁粉和硫粉混合均匀,观察颜色及其受磁铁吸引的情况
(图11-2-3)。
图11-2-1 根据物质的组成对物质进行分类
活动.探究
活动.探究
图11-2-2 铁粉、硫粉受磁铁吸引的情况
ㆵ
䧭ㆵ
195
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
图11-2-3 铁粉和硫粉混合后受磁铁吸引的情况
颜色
受磁铁吸引情况
与稀盐酸是否反应
铁粉
硫粉
铁粉与硫粉的混合物
——
4. 把铁粉和硫粉的混合物放在石棉网上,用灼热的玻璃棒迅速与
混合物接触,等混合物刚一红热,立即移开玻璃棒,观察反应过程中
的现象及生成物的颜色(图11-2-4)。
5. 用磁铁检验反应后的生成物(硫化亚铁)是否仍然具有磁性
(图11-2-5),并观察生成物能否与稀盐酸反应。
反应现象
生成物的颜色
受磁铁吸引情况
与稀盐酸是否反应
图11-2-5 硫粉和铁粉反应
的生成物受磁铁吸引的情况
图11-2-4 硫粉和铁粉反应
讨论:
1. 化合物与组成它的元素的单质在性质上相同吗?有哪些现象可
以说明硫化亚铁是铁和硫反应产生的新物质?
2. 通过实验活动谈谈你对单质、化合物、混合物的特征的认识。
䛾ᆋ̻䲋䛾ᆋ
有χٯ素在自然界中能以ࢁ质的形式ႄ在,Ѳ大部分ࢁ质需要人ݢ取
196
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
银
ⷄ
䧭
䛽
↊
䨈
得到。要获得℀较㏛۬的ࢁ质,ᓱ䶧ݕ用一的物理方法或化学方法。䛽ᆊ
(NFUBM)和䲊䛽ᆊ(图--)是两类基本的ࢁ质。
䃑䃳䛾ᆋ
材料与用具:铁钉、锌片、镁条、铝片、砂纸、锤子、电池、小
电珠、导线。
步骤:
1. 用砂纸打磨铁钉、锌片、镁条、铝片的表面,观察它们是否具
有光泽。
2. 试用锤子敲打铁钉、锌片、镁条、铝片,看看有什么变化。
3. 分别用铁钉、锌片、镁条、铝片连接电池和小电珠,测试它们
是否能导电。
讨论:
1. 你认为金属一般具有哪些物理性质?
2. 你怎样辨别金属和非金属?
图11-2-6 常见的金属和非金属
活动.探究
活动.探究
一㝘来䄠,䛽ᆊ℀较坚,有䛽ᆊ光∩,能ᄨ电、ᄨ热,ڣ有ᐢ性(छ以
៵成㏲͉)和展性(छ以成㪰❳)。
䛽ᆊ在ᬑ፤生ϓ、生≧中有广∇的Ꮐ用,是们较为熟悉的一类物质。而
对䲊䛽ᆊҌ有ਖχ认识和了解喢
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䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
䃑䃳䲋䛾ᆋࢂ䉕
氧气是我们最熟悉的非金属单质之一,但是你知道同样是由氧元
素组成的另一种非金属单质——臭氧吗?你了解其他非金属单质的特
点和用途吗?请查找关于臭氧、氮气、氢气、氯气以及硅和碳(图11-
2-7)等非金属单质的特点与主要用途的资料,并和同学进行交流。
⅛气
图11-2-7 几种非金属
⅓气、⅚气、ⅎ气、、等䘩ᆊ于䲊䛽ᆊࢁ质。Ⴏ们通፤不ڣ有䛽ᆊࢁ
质的性质,छ以依据䛽ᆊ的一㝘性质来初步䞠别䛽ᆊ与䲊䛽ᆊ。
事实上,䛽ᆊ与䲊䛽ᆊ之间在物理性质上Ꭲᬌ严格的区分界䭼。例如ݢ造
䧱㟛的石ු,是由ٯ素组成的䲊䛽ᆊࢁ质,ࢠ能ᄨ电。ࣴ如䛽ᆊ䨽,Ⴏ的
ᐢ展性ᒴ差,䲊፤㘲。
活动.探究
活动.探究
金属单质是由金属元素组成的,非金属单质是由非金属元素组
成的。你知道哪些是金属元素,哪些是非金属元素?我们可以借助元
素周期表,来认识更多的金属元素和非金属元素。元素周期表是科学
家们根据元素的原子结构和性质,把元素科学有序地进行排列得到的
表。元素周期表上对金属元素、非金属元素用不同的颜色做了区分。请
翻开书后附录三中的元素周期表,了解金属元素和非金属元素在表中的
分布,并从中分别找出一种你不熟悉的金属元素和非金属元素,了解它
们对应的金属单质和非金属单质的颜色和状态。
ٯ素ঔ期表是学习和ⵀ究化学的重要ڣ。通过ٯ素ঔ期表,们छ以认
识ᰠๆ的䛽ᆊ和䲊䛽ᆊٯ素,了解ٯ素所ᆊ的类别,䔄能获得ٯ素的ڢ他䃤ๆ
交流.研讨
交流.研讨
198
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䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
拓展视野
拓展视野
ٰ㉍ক表
1869年以前,人们总共发现了63种元素。这些元素看起来互不相
关,没有任何内在的联系。俄国化学家门捷列夫(Д.И.Менделеев,
1834~1907)在总结了大量前人工作的基础上,对各元素及其性质进
行了系统的研究,按照各元素的相对原子质量由小到大,将当时已经
发现的元素排列成一张表格。这就是世界上第一张元素周期表,也是
现代元素周期表的雏形。
门捷列夫不仅对元素性质呈现的周期性变化作了深入的研究,还
大胆地预言了当时并未发现的一些元素,并在元素周期表中给这些元
素留出空位。这些预言很快就被不断发现的新元素所证实。元素周期
表及元素之间性质变化的内在规律,逐渐成为化学家研究元素及其化
合物不可缺少的重要工具。为了纪念门捷列夫的功绩,科学家们把元
素周期表中第101号元素命名为“钔”。
进入20世纪后,科学家们不仅新发现了许多自然界中存在的元
素,还利用加速器等各种实验手段,合成了一系列自然界中不存在的
新的人造元素,填补了元素周期表的空白。
ᬍᱧࡃव➖̻ᰶᱧࡃव➖
㷱有⋞态二⅓化的▙▗ஔ
石英ᮢ体
下⯼ᮢ体
图11-2-8 常见的无机化合物
重要ԍᖛ。ٯ素的䃤ๆ性质与ٯ素在ঔ期表中的ѹ㒚间有一的㻰ᒷ性,熟悉
ٯ素在ঔ期表中的ѹ㒚,能ᰠຩ地认识ٯ素的性质。
ᬌᱦ化ऴ物(图--)主要࠱括䚤、ⷝ、⯼和⅓化物等,例如洁ࣁ⋞
中通፤ॗ有的⯼䚤,在͆上用䕀广∇的☓ⷝÿÿⅎ⅓化䧌,使下物ऄ得有⏷
有ট的⅛化䧌,探ᴑ㗯⫱时፤使用的䧍丼ÿÿ䚤䧍,⾦气物中ॗ有的⅚
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⮱
Ჱ
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⅓化物、二⅓化,䧭䨴中ॗ有的⅓化
䧭等。
有ᱦ化ऴ物(图--)中䘩ॗ有
ٯ素,䔄छ能ॗ有ⅎ、⅓、⅚等ڢ他
ٯ素。有ᱦ化ऴ物不仅ႄ在于各生
体中,现代社ц生≧中的㶏、下、ѻ、
㵸以及ۈ͆生ϓ中要用到各有ᱦ
化ऴ物,如天然气中的主要成分⩞☣,
石⇥分亻得到的↩⇥、⚐⇥、ᴠ⇥等重要⛯᫅,䙾中的主要成分΅䚳,下䚷中
的΅䚤等。们天ᥰڑ的下物中ॗ有的㯷⮩质、㈂类、㘮㗖和㐠生素,使用
的塑᫅、㏐㐠、ᾍ㘢等各材᫅,䘩是有ᱦ化ऴ物。
ᬌᱦ化ऴ物的组成中一㝘不ॗٯ素。Ѳ一⅓化、二⅓化、䚤、
䚤䧅等极ᄽॗٯ素的化ऴ物,由于Ⴏ们的组成和性质与ᬌᱦ化ऴ物ᒴ相
Ѩ,科学家们通፤ាႯ们ᑾڑᬌᱦ化ऴ物进㵸ⵀ究。
有ᱦ化ऴ物类繁ๆ,性质各ᐮ,目前人类发现的化ऴ物中,㐉大ๆ
䘩ᆊ于有ᱦ化ऴ物。不同的有ᱦ化ऴ物相对分子质䛻छ以相差ᒴ大。⩞☣
($))、΅䚳(䙾,$)0)等有ᱦ化ऴ物的相对分子质䛻ᒴᄻ,Ѳ有χ
有ᱦ化ऴ物的相对分子质䛻छ䓪܌̳,有χ⩆㜟䓪到܌⮪̳或ᰠ大,这χ有ᱦ
化ऴ物⼜为有ᱦ高分子化ऴ物,简⼜有ᱦ高分子。㯷⮩质、㏐㐠素、塑᫅、ऴ
成㏐㐠、ऴ成ᾍ㘢等䘩ᆊ于有ᱦ高分子。
图11-2-9 常见的有机化合物
䃑䃳ᰶᱧࡃव➖
1. 请列举你所知道的有机化合物,并说明它们存在于哪些地方。
2. 请选择两种你感兴趣的有机化合物,查找资料,了解它们的性
质和用途,并把它们介绍给其他同学。
3. 有机化合物和无机化合物的区别有哪些?谈谈你的认识。
通过对物质分类的学习,们不Ѳ知䕿了物质分类的结果,而且认识到相
同类别的物质通፤ڣ有相Ѩ的性质。这对于们认识物质ڣ有重要的意义。依
据各类物质ڣ有的一㝘性质,们不Ѳछ以对ঔఠ的物质进㵸区别和分类,䔄
छ以对䭸生物质的性质进㵸䶰≷。例如䨈是生≧中Ꮐ用广∇的一䛽ᆊ,根据
䨈ᆊ于䛽ᆊ的事实,们छ以䶰≷䨈ڣ有䛽ᆊ的一㝘性质,然后通过实验验䃭
交流.研讨
交流.研讨
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䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
思考.练习
思考.练习
1. 查看味精包装袋上的说明,了解它的主要成分是什么,按物质
名称查看它含有哪些元素,属于哪类物质。
2. 你已经认识了一些物质,如水、镁条、蜡烛、空气、氧气等,
请尽可能多地写出你知道的物质的名称,标明所属的类别。
3. 有机化合物中都含有碳元素,那么,含有碳元素的物质都属于
有机化合物吗?为什么?
4. 你知道金属钠吗?请依据金属的一般性质预测金属钠可能具有
的性质,并通过查找资料证明你的预测。
5. 请谈谈对物质进行分类的意义。
Ⅱ⮱ऱ䔝
我们可以用不同的方式来
描述水,下列哪种方法能够最简
洁、清楚地描述水的组成?说说
你的理由,并与同学交流。
̶Ƞ➖䉕㏱⮱㶕∂
我们已经知道,有的物质由一种元素组成,有的物质由两种或两种
以上元素组成。那么应该如何表示物质的组成?表示物质组成的化学语
言是什么?
ࡃ႓ᐼ
䨈的性质,从而理解䨈在生≧中的各Ꮐ用。
图11-3-1 水的各种描述
交流.研讨
交流.研讨
201
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如果们用实验的方法≷了物质所ॗ的ٯ素类和࣋子个℀,
们ᅝछ以用ٯ素げ号和ႃា这物质的组成表示出来,这表示物质组成的
式子ग化学式(图--)。
⅓化䨈
⅓࣋子:䨈࣋子:
水分子
个ⅎ࣋子、个⅓࣋子
䧭࣋子
䛽ᆊ䧭
)0)
)0
'F
$V0
图11-3-2 物质的组成与化学式的关系示意图
资料卡
资料卡
̭ψ➖䉕⮱㏱̻ࡃ႓ᐼ
物质名称
元素种类
原子或离子个数比
化学式
水
H、O
H∶O = 2∶1
H2O
氯化钠
Na、Cl
Na∶Cl = 1∶1
NaCl
二氧化碳
C、O
C∶O = 1∶2
CO2
化学式在宏观方面表示物质及ڢ组成ٯ素,在ᓚ观方面表示物质
的构成ᓚㆾ(分子、࣋子或者⻧子)。
㏛۬物的组成是ద不ऄ的,表示㏛۬物组成的化学式ख有一个。
化学式是对物质组成情ۡ的ⱋ实反ᭌ。例如二⅓化由大䛻二⅓化分子㖆
䯲而成,二⅓化的组成ٯ素是$和0,个二⅓化分子由个࣋子和个
⅓࣋子构成,二⅓化的化学式ᅝ是$0。䛽ᆊ䧭由䃤ๆ䧭࣋子构成,䧭的ٯ
素げ号“'F”ᅝ是䧭的化学式。ڢ他䛽ᆊ和⼬有气体的化学式用ڢٯ素げ号
表示,例如䨸的化学式是;O,⅒的化学式是)F。⅛化䧌是由大䛻的䧌⻧子和
⅛⻧子构成的,ڢ中䧌⻧子与⅛⻧子的个℀是Ń,ఌ此⅛化䧌的化学式是
/B$M。
202
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䉕
⮱
Ჱ
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1. 说出下面的符号及数字所表示的含义。
H, H2, 2H, 2H2, Mg
2+
2. 你在生活中哪些地方见到过化学式?请列举两三个生活中化学
式应用的例子。
化学式是国䭱通用的表示物质组成的化学䄙㼬,熟悉化学式的书写㻰݅
对于理解和表䓪有关的科学内容十分重要。
ࢁ质䧭、䨈、、等是由࣋子直ᣑ构成的,Ⴏ们的化学式用相Ꮐ的ٯ素
げ号表示,如䧭用Fe表示,䨈用Cu表示,用C表示,用Si表示。ๆ气体
ࢁ质是由ࣸ࣋子分子构成的,Ⴏ们的化学式用在相Ꮐ的ٯ素げ号ट下㻾写上
ႃ来表示,如⅓气O2,⅚气N2。
化ऴ物是由两或两以上ٯ素组成的。实验表ᬺ,一化ऴ物有ద
的组成,࢟形成化ऴ物的ٯ素有ద的࣋子个℀。例如,水分子中ⅎ࣋子
与⅓࣋子的个℀为2Ń1;二⅓化分子中࣋子与⅓࣋子的个℀为1Ń2。
化学家在ⵀ究了大䛻的化ऴ物中不同ٯ素࣋子目℀值关系的基础上,ᕧ结出
了体现这关系的值ÿÿٯ素的化ऴ价。在上述化ऴ物中H为1价,O为-2
价,C为4价。
有一χ物质,例如NaOH、CaCO3等,Ⴏ们中的一χ࣋子䯲ఎ(如OH、
CO3)作为一个整体参ߌ化学反Ꮐ,这ᵣ的࣋子䯲ఎग࣋子ఎ,ग“根”。
ࡃ႓ᐼ⮱书ۆ
图11-3-3 化学式CO2的意义
表示二⅓化
这物质。
表示二⅓化由ٯ
素和⅓ٯ素组成。
表示1个二⅓
化分子。
表示1个二⅓化分
子由1个࣋子和2
个⅓࣋子构成。
$0
1 说出下面的
交流.研讨
交流.研讨
203
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
资料卡
资料卡
̭ψ፥㻮ٰ㉍হ࣌ၽఏ⮱ࡃवФ
元素和原
子团的名
称
元素和原
子团的符
号
常见的化合价
元素和原
子团的名
称
元素和原
子团的符
号
常见的化合价
钾
K
+1
氯
Cl
-1、+1、+5、+7
钠
Na
+1
溴
Br
-1
银
Ag
+1
氧
O
-2
钙
Ca
+2
硫
S
-2、+4、+6
镁
Mg
+2
碳
C
+2、+4
钡
Ba
+2
硅
Si
+4
铜
Cu
+1、+2
氮
N
-3、+2、+4、+5
铁
Fe
+2、+3
磷
P
-3、+3、+5
铝
Al
+3
氢氧根
OH
-1
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
硝酸根
NO3
-1
锌
Zn
+2
硫酸根
SO4
-2
氢
H
+1
碳酸根
CO3
-2
氟
F
-1
铵根
NH4
+1
根据上面的常见元素的化合价,你能总结出哪些规律?和同学比
一比,看谁归纳得既多又正确。
规律
例证
1
2
3
根据ٯ素的化ऴ价,छ以ᒴ方ӫ地写出化ऴ物的化学式:
()写化学式时,价ٯ素一㝘写在ጒ䓥,䉋价ٯ素一㝘写在ट䓥,࣋
子的目用䭫៵ћႃ写在ٯ素げ号的ट下㻾。
࣋子ఎ有化ऴ价,如0)为-价,छ以用化学式来表示,如ⅎ⅓根छ表示
为0)。
根据上面的常
交流.研讨
交流.研讨
204
➖
䉕
⮱
Ჱ
ᅯ
⁎
()在䛽ᆊ化ऴ物中,䛽ᆊٯ素一㝘ॴ价,䲊䛽ᆊٯ素一㝘ॴ䉋价;
在䲊䛽ᆊ⅓化物中,䲊䛽ᆊٯ素一㝘ॴ价。
()在化学式中,各ٯ素的化ऴ价的代和等于䰢。
例题:已知⸣为价,⅓为-价,写出⸣的这⅓化物的化学式。
步骤:
()写出组成䄑⅓化物的ٯ素げ号及化ऴ价:
。
()根据化学式中各ٯ素化ऴ价的代和等于䰢的࣋݅,⅓化物
分子中1与0࣋子的个℀为Ń。
()写出化学式:10。
()ᷬᴑ化学式,ᑿ各ٯ素化ऴ价的代和等于䰢时,化学式是
的。
怎样书写硫酸铜、氢氧化钙的化学式?
Ꮐ䄑∔意的是,化学式ख能表示实䭱ႄ在的物质的组成。物质的组成是通
过实验方法≷的。化学式的书写ᓱ䶧依据实验的结果,不能根据化ऴ价ܙ⾦
㛲造,䮻意书写化学式。
ᑿ们写出一个简ࢁ化ऴ物的化学式,ᅝछ以对Ⴏ进㵸ह了。简ࢁ
化ऴ物的中文ह有以下܌点࣋݅:
()两ٯ素组成的化ऴ物,一㝘䄧“化”。如⅓化䨈($V0),
⅛化䧌(/B$M)。
()化学式中ٯ素的ह⼜从टऽጒ䄧。
()有时要䄧出化学式中各ٯ素的࣋子个,例如'F0䄧作四⅓化三䧭。
()ॗ有ูᱮ࣋子ఎ的化ऴ物,要根据࣋子ఎ的ह⼜来䄧,如ⅎ⅓化䧌
(/B0))、䚤䧅($B$0)等。
活动.探究
活动.探究
1. 请你观察化学实验室中的化学药品,找出4种你认为常用的化
学药品,写出它们的名称和化学式,观察它们的颜色、状态并填入下
表中。
怎样书写硫酸
交流.研讨
交流.研讨
205
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⮱
Ჱ
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⁎
学习了化学式,छ以有ᒴๆ实䭱的Ꮐ用。例如ۈ͆ឬᱛ人在ⵀ究⅚㗑的
㗑ᩴ时,仂ٴ要知䕿⅚㗑中的ॗ⅚䛻,通过化学式छ以计ッ组成物质的各ٯ素
的质䛻℀,计ッ物质中ٯ素的质䛻分。
例题:计ッ二⅓化中ٯ素和⅓ٯ素的质䛻℀。
解:二⅓化的化学式是$0
ٯ素的质䛻Ń⅓ٯ素的质䛻Ń(f)Ń
む:m $
Ńm 0
Ń。
对㏛۬物来䄠,组成这㏛۬物的各ٯ素的质䛻在物质ᕧ质䛻中所ࢌ
的质䛻分是ద的。ٯ素的质䛻分छ以直ᣑ从化学式求得。
⅛化䧌ద体
$M
-
/B
构成⅛化䧌的ᓚㆾ
NaCl
⅛化䧌的化学式
ӊᢛࡃ႓ᐼ⮱䃎ツ
物质名称
颜色、状态
化学式
1
2
3
4
2. 氯化钠是我们非常熟悉的物质,提起“氯化钠”,你能够想到哪
些内容?你能够从宏观、微观、符号三个视角谈谈对氯化钠的认识吗?
学习了化学式,们ᅝछ以用化学げ号来表示物质。到目前为₎,们已
经छ以从宏观、ᓚ观、げ号三个㻲㻾ࣧ认识物质。例如,提到⅛化䧌,们Ꮐ
䄑知䕿Ⴏ是⮩㞞的ద体,由䧌ٯ素和⅛ٯ素组成,Ⴏ是由䧌⻧子和⅛⻧子构成
的,化学式为/B$M。
某元素的质量分数=
该元素的相对原子质量×原子个数
化合物的相对分子质量
×100%
206
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䉕
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⁎
拓展视野
拓展视野
例题:计ッ化㗑ᅫ素<$0 /)
>中⅚ٯ素的质䛻分。
解:
()根据化学式计ッᅫ素的相对分子质䛻。
$0 /)
的相对分子质䛻 (f)f
()计ッ⅚ٯ素的质䛻分。
⅚ٯ素的质䛻分
f
f
む:ᅫ素<$0 /)
>中⅚ٯ素的质䛻分是。
在本篇的学习中,们从宇宙的构成到生体的构成,再到物质的构成,
经ࢲ了从大到ᄻ,从宏观到ᓚ观的逐渐认识世界、认识物质的过程,Ҍ体ц到
ڢ中的⺊和͜ჸๆᒕृ喢下面们再一起经ࢲ这个ᐮ的“㵸”॓善
̭⁎ᐯ⮱㵹
我的第一站是大得不可思议的宇宙(直径1亿亿 km),那儿非常寒
冷,寂静无声,远处闪烁着点点亮光,好像是明亮的手电筒光束中飘摇
的雪花。这些点点亮光就是星系。宇宙大约由1000亿个星系组成,我们
的银河系就是其中的一个星系。我现在就向一个漩涡状的星系进发。
这个漩涡状星系就是银河系。之所以被命名为“银河系”,是因
为众多的星星在夜空中闪烁,就像一条明明灭灭流淌着的河一样。从
上面观察,螺旋状的支流从突起的中心向四周辐射,其中包含许多年
轻而闪亮的恒星。我们的太阳是银河系中一颗处于中年的恒星。
我快速地向闪烁着金色光芒的太阳系飞去。太阳系包括太阳、8颗
行星和它们的卫星、彗星、小行星,以及环绕太阳系的气体和尘埃。
我向着其中一个蓝白相间的美丽行星进发。
我来到了美丽的地球,它是太阳系里唯一适合生命生存的星球。
我开始向下俯冲,高山像满是褶皱的毛毯,河流蜿蜒曲折,小鸟从我
身边飞过,我看到了小的房子,大面积的田地和不规则的森林。
我一下扎进了土壤,深色的土壤从四面八方向我拥来。它们潮湿
而温暖,空气里弥漫着一股浓郁而清新的草木气息。
我感觉自己在变小,不断下坠,在我坠落的下方是一只披着甲壳的
昆虫,我前进的速度并没有因此减慢,我紧闭双眼穿越了一个坚韧的几
乎无法穿透的障碍物,然后我感觉自己就像是漂浮在浓汤里一样。
207
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我发现我进入了甲虫的体内,细胞一个接一个地排列在我的周
围。像这样的细胞在我们人体内有数十万亿个。在我们的世界,要想
看到这些细胞,需要使用50多万倍的显微镜来观察。身处这微小的结
构中,我发现周围有很多圆圆的细胞核,我向其中一个游去。
我一头扎进一个细胞核,眼前的景观让我惊奇。一个个双螺旋结
构,就像拧着的麻花,飘荡在我的周围,我真想看清楚一些,我爬上
了一个螺旋表面。
在我的脚下是大大小小的圆球,它们按照不同的排列组合在一
起。我定睛一看,这里有我曾经认识过的元素:碳元素、氧元素、氢
元素……它们组合在一起,我看着很陌生,突然我发现了一个熟悉的
身影——H2O。
水分子见到我,也像见到了久违的老朋友,跟我打开了话匣子:
“我们能在这里碰上,真是幸运。因为我们分子、原子的质量和体积都
很小,一般人看不见。但是你们人类的科学家很了不起,他们用扫描隧
道显微镜就看到了我们分子和原子的图像,甚至可以移动原子。有了这
些先进的仪器,就可以让人们真真切切地知道,物质是由分子、原子等
微小粒子构成的。(选自:《宇宙和原子的秘密》,[英]特雷弗·戴 尼
古拉·哈里斯著,张生珍译,明天出版社,2003年2月第1版)
思考.练习
思考.练习
1. 请根据化学式写出下列物质的名称。
NO2 N2O Na2SO4 MgCl2
2. 根据物质的名称写出下列物质的化学式,并计算其相对分子质量。
五氧化二氮 氧化镁 氢氧化钙
3. 计算一氧化碳中碳元素和氧元素的质量比。
4. 人体缺钙易产生“骨质疏松症”。缺钙病人每天除从食物中获
得钙元素外,还需要从药物中补充钙元素。某种补钙药品中的有效成
分为葡萄糖酸钙[Ca(C6H11O7)2]。葡萄糖酸钙中钙元素的质量分数是多
少?[Ca(C6H11O7)2的相对分子质量为430,计算结果保留两位小数]
5. 阅读家庭生活用品的标签,如矿泉水、洗涤剂、食品和药品等,
了解各种元素或物质在其中的质量分数,解释含义并大致了解其作用。
208
本
ヴ
ᄼ
㐀
天文学家ា地球和Ⴏ的星月球ᑿ作一个系统来ⰷᒱ,गֆ地月系。
地球是一个䊐䕿ܤ出、两极⼹的ṙ球体,表面分ጯ着七大≞、四大∷。地
球是人类和地球上所有生物的ڝ同家ఙ。到目前为₎,䔄⇍有在太阳系的ڢ他
㵸星或星上发现生。月球表面地形䲊፤ูᱮ,主要形态छ分为⣛形ᆝ、月
海、月䭲和ᆝ㘵。人类已经⮧上月球,采ఊ了岩石和ోฐᵣ৭,Ꭲ在月球上发
现了ה䛻छ观的水ۜ。
太阳系由太阳、䷃㵸星及ڢ星、ᄻ㵸星、ᒃ星、流星体和㵸星䭱物
质组成。太阳是一䷃ᮚ通的ᕾ星,是太阳系的中ᓯ天体。Ⴏ是一个主要由ⅎ气
组成的◩热的气体球,内部不进㵸着热ᵤ反Ꮐ,表面ႄ在叽子、㔬᪽、ᬑ⤑
等≧动,这χ≧动能ᒝ৹人类的生≧和健Ꮳ。太阳系的䷃㵸星,按⻧太阳由
近及远的次序分别是水星、䛽星、地球、▗星、᱔星、ో星、天王星和海王
星。在▗星䒔䕿和᱔星䒔䕿之间,有一个ᄻ㵸星ፒ,大㏒由ๆ̳䷃ᄻ㵸星组
成,在海王星䒔䕿โ䔄ႄ在着ऒ一个ᄻ㵸星ፒ。ᒃ星是由ۜۧ物质和ᅄ೯⌣ऴ
在一起形成的“㘻䰖球”。
宇宙是由⾦间、时间、物质和能䛻所构成的统一体,㵸星及ڢ星所
构成的系统、㵸星系、星系、星系群、星系ఎ、䊱星系ఎ代表了宇宙结构的基
本层次。
㏲㘊是生物体结构和ߋ能的基本ࢁѹ。所有的㏲㘊䘩是由࣋来已经ႄ
在的㏲㘊ϓ生的。
㏲㘊㛈ڣ有䔵᠕通䔻性,䮐了对㏲㘊ڣ有ԉ័作用โ,䔄能ᣓݢ物质
出ڑ㏲㘊和ь䔾ԍᖛ;㏲㘊质是ๆ生≧动进㵸的౦所;㏲㘊ᵤ中ॗ有䖃ь
物质,在㏲㘊的生≧动中起着重要作用。
㏲㘊生䪫是指㏲㘊体⼛的්大。㏲㘊分㷮ᄨ致㏲㘊目්ๆ。是由
于㏲㘊的生䪫和㏲㘊的分㷮,ᄨ致了生物体的生䪫。
㏲㘊分化是指由形态、结构和ߋ能相同的㏲㘊䒘ऄ为形态、结构和ߋ
能不同的㏲㘊的ऄ化过程。
ๆ㏲㘊生物体的结构层次是:㏲㘊Ī组织ĪஔჄĪ(系统)Ī生物体。
࣋子、分子和⻧子䘩是构成物质的ᓚㆾ。
᱙ヴᄼ㐀
209
本
ヴ
ᄼ
㐀
分子是由࣋子构成的。
࣋子ࣧ电子后,形成ፒ电㢣的ᓚㆾ,⼜为阳⻧子;࣋子得到电子
后,形成ፒ䉋电㢣的ᓚㆾ,⼜为䭠⻧子。
࣋子结构:
࣋子结构
࣋子ᵤ
电子(ፒ䉋电㢣)
质子(ፒ电㢣)
中子(不ፒ电)
核电荷数=质子数=电子数
以一࣋子质䛻的作为标准,ڢ他࣋子的质䛻䌋Ⴏ相℀较所得
的值,ᅝ是䄑࣋子的相对࣋子质䛻。
在化ऴ物化学式中各ٯ素相对࣋子质䛻之和,ᅝ是䄑化ऴ物的相对分
子质䛻。
用ٯ素げ号和一的ႃ来表示物质组成的式子ग化学式。
依据化学式计ッ化ऴ物中ٯ素的质䛻分:
ٯ素的质䛻分喠
f
物质的简ࢁ分类:
物质
㏛۬物
⌣ऴ物
ࢁ质
䛽ᆊ
ᬌᱦ化ऴ物
有ᱦ化ऴ物
化ऴ物
䲊䛽ᆊ
210
附
录
trade wind ԍ风
pressure ࢷᑦ
fossil 化石
earth’s crust 地壳
altitude 海᠀
contour line 等高㏫
earthquake 地䰳
biosphere 生物圈
ecosystem 生态系统
population 群
community 群㥩
producer 生ϓ者
consumer ⊴䉥者
decomposer 分解者
food chain 下物䨪
food web 下物㑽
ecological balance 生态平㶍
moon 月球
earth 地球
solar system 太阳系
satellite 星
sun 太阳
comet ᒃ星
cell membrane ㏲㘊㛈
cytoplasm ㏲㘊质
cell nucleus ㏲㘊ᵤ
cell division ㏲㘊分㷮
tissue 组织
organ ஔჄ
system 系统
atom ࣋子
molecule 分子
elementary substance ࢁ质
compound 化ऴ物
neutron 中子
electron 电子
proton 质子
ion ⻧子
metal 䛽ᆊ
䭱 ᒂ ̭
本书部分名词中英文对照表
211
附
录
䭱 ᒂ ι
中国地形图
212
附
录
附 录 三
后 记
《科学(八年级上册)》是根据教育部《义务教育初中科学课程标准(2011年
版)》编写的课程标准实验教科书,适于课程改革实验区八年级第一学期使用。
《科学》以全面提高学生的科学素养为根本目的,以学生终生学习和发展的需求为
基本着眼点。教材体现了自然科学不同领域之间的内在联系,按照学生的认识发展过程编
排和组织内容,设计主题或专题,涵盖了生物、物理、化学、自然地理和天文等学科领
域,力图实现整体优化。编者期望在本套教材基础上开设的科学课程能够使学生在学习
科学知识的同时,激发对自然、对科学的热情,激发对学习科学、探究未知事物的兴趣,
提高实践能力和创新意识,培养科学的情感、态度和价值观。本套教材于2001年起在国内
部分实验区使用,本次根据《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》作了全面修订。
本册教材的主题是“世界的基本构成层次”,依次介绍地球的构成层次、宇宙的构
成层次、生物体的构成层次和物质的构成层次,全面揭示物质世界构成的层次性,从而
不仅在科学知识和方法上概括了人类对物质世界认识的主要结果,而且勾画出现代科学
观点下的整个自然图景,将上述认识上升到哲学层次。这一册各篇章的基本设计和表述
方式坚持了本教材一贯的风格:由近及远、由表及里、由简及繁、由直观到抽象,充分
尊重和借助学生的已有经验和认识能力,逐步提高他们的认识水平,较为系统地学习科
学方法,形成科学的世界观。例如,关于宇宙的构成层次,不是采取严谨的学科体系,
从宇宙的整体结构出发,由整体到局部给出静态的、结论式的描述,而是完全相反,由
脚下的地球,到学生较为熟悉的地月系、容易理解的太阳系,再到相对遥远和抽象的银
河系、本星系群,直到目前人类观察到的整个宇宙,循序渐进,层层展开,不仅概括了
现代天文学关于宇宙构造层次的主要结果,而且展现了人类获得这一结果的认识过程。
本套教材由赵峥、刘洁民主编,刘健、胡久华、隋淑光任副主编。参与本套教材前
两版编写的主要作者有:赵峥、何立千、刘洁民、宋海泉、王能智、郭玉英、朱宏、刘
健、项华、吴月江、胡久华等。本次修订由邱菊担任本册主编,各章作者分别是:第一
章地球上的水,朱海燕;第二章地球上的大气,朱海燕;第三章流动的物质,邱菊;第
四章构成地壳的岩石,李京燕、隋淑光;第五章地壳的运动,隋淑光、李京燕;第六章
地表形态的塑造者,隋淑光、李京燕;第七章生物圈是所有生物的家,刘健;第八章生
态系统,刘健;第九章宇宙的构成层次,刘洁民;第十章生物体的构成层次,刘健;第
十一章物质的构成层次,胡久华。最后由刘洁民、隋淑光统稿。何立千、郭玉英对整套
教材的框架设计提供了主要意见。
上海教育出版社的同志为本书的出版付出了极为艰辛的劳动,在此谨致谢忱。
欢迎广大师生来电来函指出教材的差错和不足,提出宝贵意见。电话:021-64319241。
电子邮箱:jcjy@seph.com.cn。通讯地址:上海市永福路123号。
《科学》编写组
2013年5月
义务教育教科书
科 学
八年级上册
出版
上海世纪出版股份有限公司
上 海 教 育 出 版 社
(上海永福路123号 邮政编码:200031)
各地
发行
上海中华印刷有限公司印刷
开本 787×1092 1/16 印张 13.75
2013年8月第1版 2019年7月第2次印刷
ISBN 978-7-5444-5072-0/G·4006
定价:12.40元
全国物价举报电话:12358
上海市物价局价格审查批准文号:沪价费专(2013)05 号
此书如有印、装质量问题,请向本社调换 上海教育出版社电话:
审图号GS(2012)2410 号