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1、江苏省首届文科大学生自然科学知识竞赛体例文科大学生自然科学知识竞赛体例一、判断题1 1、科学假说是科学理论的初始形态。（A A正确 B B错误）二、单项选择题1 1、科学起源于人类对自然界的 （A A恐惧感 B B好奇心 C C征服欲 D D想象力）三、多项选择题（A A科技研究 B B科技开发 C C科技教育 D D科技传播 E E科技普及 ）第1页/共112页第一章第一章 科学技术篇科学技术篇第2页/共112页一、科学技术的性质一、科学技术的性质（一）科学的内涵和特征（一）科学的内涵和特征科学的内涵有三种看法：科学的内涵有三种看法：（1 1）对客观世界知识的反映）对客观世界知识的反映（2
2、2）反映客观世界的知识体系）反映客观世界的知识体系（3 3）认识客观世界的事业）认识客观世界的事业科学有以下几个特征：科学有以下几个特征：（1 1）解释性和预见性）解释性和预见性（2 2）精确性和可查性）精确性和可查性（3 3）严密性和系统性）严密性和系统性第3页/共112页（二）技术的内涵和特征（二）技术的内涵和特征（1 1）自然属性和社会属性的统）自然属性和社会属性的统一一（2 2）主体要素和客观要素的统）主体要素和客观要素的统一一（三）科学与技术的关系（三）科学与技术的关系 科学与技术的关系是辩证统科学与技术的关系是辩证统一的，既有区别又有联系。一的，既有区别又有联系。第4页/共112页
3、四）科学技术发展的基本规律是：四）科学技术发展的基本规律是：1 1、理论与观察和实验事实之间的矛盾、理论与观察和实验事实之间的矛盾2 2、理论内部之间的矛盾、理论内部之间的矛盾3 3、不同理论之间的争论、不同理论之间的争论4 4、社会实践需要的推动、社会实践需要的推动5 5、军事战争实践的促进、军事战争实践的促进第5页/共112页二、自然科学与人文科学二、自然科学与人文科学（一）自然科学的特点主要表现在以下方面：（一）自然科学的特点主要表现在以下方面：1 1、自然科学研究对象及特点、自然科学研究对象及特点（1 1）研究对象：自然科学研究的主要对象是自然界。）研究对象：自然科学研究的主要对象是自
4、然界。特点：客观实在性；运动规律性；形式多样性特点：客观实在性；运动规律性；形式多样性（2 2）自然界物质运动的基本形式）自然界物质运动的基本形式 微观物理运动、化学运动、宏观物理运动、宇观微观物理运动、化学运动、宏观物理运动、宇观系统运动、生命运动系统运动、生命运动（3 3）矛盾，是自然界运动变化的根本原因；事物运动）矛盾，是自然界运动变化的根本原因；事物运动变化的根本动力在于事物内部的矛盾性：变化的根本动力在于事物内部的矛盾性：无机界运动变化的动力是吸引与排斥无机界运动变化的动力是吸引与排斥 有机界生物进化的动力：遗传和变异有机界生物进化的动力：遗传和变异 有机界生物生存的动力：同化和异化
5、有机界生物生存的动力：同化和异化第6页/共112页 2 2、自然科学的成果及评价、自然科学的成果及评价 根据自然科学研究的目的不同，其成果的表现形式根据自然科学研究的目的不同，其成果的表现形式不同，对其评价也不一样。自然科学研究分为基础研究、不同，对其评价也不一样。自然科学研究分为基础研究、应用基础研究和应用研究三个主要类别应用基础研究和应用研究三个主要类别。3 3、自然科学研究主体、自然科学研究主体自然科学研究主体通常是自然科学家。自然科学研究主体通常是自然科学家。科学共同体的特点：学习性、自主性、专业性、认同性。科学共同体的特点：学习性、自主性、专业性、认同性。4 4、自然科学体现的科学精
6、神、自然科学体现的科学精神其内涵主要表现为理性精神、实证精神、探索精神、怀其内涵主要表现为理性精神、实证精神、探索精神、怀疑精神、创新精神和协作精神等。疑精神、创新精神和协作精神等。第7页/共112页（二）人文科学的特点（二）人文科学的特点1 1、人文科学的本质：指人的精神世界、价、人文科学的本质：指人的精神世界、价值体系、心灵情感。值体系、心灵情感。2 2、人文科学的特征、人文科学的特征（1 1）注重科学理性和艺术情感的交融）注重科学理性和艺术情感的交融（2 2）强调对人类终极问题的关怀）强调对人类终极问题的关怀（3 3）用人性化的理念处理人与自然、人与）用人性化的理念处理人与自然、人与社会
7、的关系社会的关系3 3、人文科学的核心学科、人文科学的核心学科 人文科学的核心学科是文学、哲学、历人文科学的核心学科是文学、哲学、历史学。史学。第8页/共112页三、科学技术的社会功能三、科学技术的社会功能包括包括6 6个方面个方面（一）科学技术的经济功能（一）科学技术的经济功能1 1、科学技术是第一生产力、科学技术是第一生产力2 2、科学技术促进了经济结构变革、科学技术促进了经济结构变革（二）科学技术的文化功能（二）科学技术的文化功能1 1、科学技术本身是一种文化、科学技术本身是一种文化2 2、科学技术促进了人类精神风貌的改变、科学技术促进了人类精神风貌的改变3 3、科学技术促进了其他文化的
8、全面发展、科学技术促进了其他文化的全面发展第9页/共112页（三）科学技术的教育功能（三）科学技术的教育功能1 1、科学技术促进了教育观念的改变、科学技术促进了教育观念的改变2 2、科学技术促进了教育内容的改变、科学技术促进了教育内容的改变3 3、科学技术促进了教育方式的改变、科学技术促进了教育方式的改变（四）科学技术的军事功能（四）科学技术的军事功能1 1、科学技术带来武器装备的变革、科学技术带来武器装备的变革2 2、科学技术带来了战争形态的改变、科学技术带来了战争形态的改变3 3、科学技术带来了军队编制体制的变革、科学技术带来了军队编制体制的变革4 4、科学技术带来了指挥方式的变革、科学技
9、术带来了指挥方式的变革第10页/共112页（五）科学技术的政治功能（五）科学技术的政治功能1 1、科学技术对国家政治的影响、科学技术对国家政治的影响（1 1）科学技术为政治斗争提供思想武器）科学技术为政治斗争提供思想武器（2 2）科学技术为政治斗争提供物质力量）科学技术为政治斗争提供物质力量2 2、科学技术对国际政治的影响、科学技术对国际政治的影响（1 1）科学发展战略是国家对外战略的重要内容）科学发展战略是国家对外战略的重要内容（2 2）科技战成为当前国际斗争的重要内容）科技战成为当前国际斗争的重要内容（3 3）科技发展推动了国际政治全球化的发展趋）科技发展推动了国际政治全球化的发展趋势势（
10、4 4）科学技术的发展不仅带来了社会生产力的）科学技术的发展不仅带来了社会生产力的变化，促进世界经济持续繁荣变化，促进世界经济持续繁荣（5 5）拓宽了国家利益范围）拓宽了国家利益范围第11页/共112页（六）科学技术的伦理功能（六）科学技术的伦理功能1 1、科学技术构成了人类伦理道德的最、科学技术构成了人类伦理道德的最可靠的思想基础可靠的思想基础2 2、现代科学技术的发展推动了伦理学、现代科学技术的发展推动了伦理学研究研究第12页/共112页四、科学技术发展的新趋势四、科学技术发展的新趋势（一）科学发展加速化（一）科学发展加速化（二）科学知识整体化（二）科学知识整体化（三）科学研究纵深化（三）
11、科学研究纵深化（四）科学活动社会化（四）科学活动社会化（五）科学交流国际化（五）科学交流国际化第13页/共112页五、科学技术与可持续发展五、科学技术与可持续发展（一）工业文明带来的危机（一）工业文明带来的危机1 1、环境污染：大气污染、土壤污染、水体污染、环境污染：大气污染、土壤污染、水体污染2 2、资源短缺、资源短缺3 3、森林植被破坏、森林植被破坏4 4、水资源危机、水资源危机5 5、生物多样性减少、生物多样性减少第14页/共112页（二）可持续发展战略（二）可持续发展战略1 1、19721972年联合国在斯德哥尔摩世界环境大会上发表了人类环境宣言，提出了可持续发展观2 2、可持续发展的
12、基本含义（1 1）可持续发展包含并要求经济的增长，其最终目标就是要不断满足人类的需要。（2 2）可持续发展是发展经济与资源保护相统一的发展观（3 3）可持续发展是在满足当代人需要的同时，不损害后代人满足其需要的条件和能力。4、第15页/共112页3 3、可持续发展的基本原则、可持续发展的基本原则（1 1）持续性原则）持续性原则（2 2）公平性原则）公平性原则（3 3）共同性原则）共同性原则4 4、我国可持续发展的困难、我国可持续发展的困难（1 1）人口压力大、资源相对紧缺）人口压力大、资源相对紧缺（2 2）自然灾害严重，造成巨大损失）自然灾害严重，造成巨大损失（3 3）国民经济整体素质不高，自
13、主创新）国民经济整体素质不高，自主创新能力不够。能力不够。第16页/共112页（四）科技进步与可持续发展（四）科技进步与可持续发展（1 1）科学技术是粮食问题最终解决的保证）科学技术是粮食问题最终解决的保证（2 2）科学技术有利于缓解资源紧张）科学技术有利于缓解资源紧张（3 3）能源问题最终也必须依靠科技的力量解决）能源问题最终也必须依靠科技的力量解决（4 4）科学技术是解决环境问题的有力保证）科学技术是解决环境问题的有力保证第17页/共112页第二章第二章 农学农学第18页/共112页一、生物技术与农业一、生物技术与农业生物技术为农业提供了以下高新技术：生物技术为农业提供了以下高新技术：（一
14、）塑造新物种的基因工程：提高对病虫害的（一）塑造新物种的基因工程：提高对病虫害的抗性、培植新性状、对不良环境的忍耐性抗性、培植新性状、对不良环境的忍耐性（二）生物固氮工程（二）生物固氮工程（三）快速育苗和繁殖的细胞工程（三）快速育苗和繁殖的细胞工程（四）人造食品的酶工程（四）人造食品的酶工程（五）降解残毒的微生物工程（五）降解残毒的微生物工程（六）应对食品安全问题（六）应对食品安全问题第19页/共112页二、农业资源与植物保护二、农业资源与植物保护（一）农业资源概述（一）农业资源概述 农业资源是农业自然资源和农业社会资源的农业资源是农业自然资源和农业社会资源的总称，是自然资源和社会经济资源联系
15、到农业的总称，是自然资源和社会经济资源联系到农业的部分。农业资源按其本质属性可分为农业自然资部分。农业资源按其本质属性可分为农业自然资源和农业社会资源。源和农业社会资源。第20页/共112页（二）农业资源利用（二）农业资源利用1 1、怎样合理利用农业资源、怎样合理利用农业资源按照人口、资源平衡的原则按照人口、资源平衡的原则按照资源整体性原则按照资源整体性原则保持生态平衡的原则保持生态平衡的原则因地制宜、合理布局的原则因地制宜、合理布局的原则保护生态环境的原则保护生态环境的原则第21页/共112页2 2、土地资源的基本功能：承载功能、生产功能、土地资源的基本功能：承载功能、生产功能、净化功能。净
16、化功能。3 3、生物资源及其利用原则：可持续利用原则、生物资源及其利用原则：可持续利用原则、最佳生境原则、保持物种最丰富性原则、最小生最佳生境原则、保持物种最丰富性原则、最小生存种群理论原则、种群最大持续产量原则、最适存种群理论原则、种群最大持续产量原则、最适持续产量原则持续产量原则4 4、农业水资源的利用与保护、农业水资源的利用与保护5 5、肥料资源及其利用、肥料资源及其利用6 6、废物资源的农业利用技术、废物资源的农业利用技术第22页/共112页三、园艺作物知识三、园艺作物知识园林绿地功能：净化空气、调节园林绿地功能：净化空气、调节气候、减弱噪声、检测环境、美气候、减弱噪声、检测环境、美化
17、环境。化环境。第23页/共112页四、林业知识四、林业知识（一）林业资源概况（一）林业资源概况1 1、世界林业资源现状：世界森林面积、世界林业资源现状：世界森林面积5925.85925.8亿亩，森林覆盖率亿亩，森林覆盖率30.3%30.3%，人均，人均森林面积森林面积9 9亩。亩。2 2、世界森林资源的特点：、世界森林资源的特点：各国森林面积分布不均衡；多数国家以公有林为各国森林面积分布不均衡；多数国家以公有林为主；各国森林每公顷蓄积差距大；人工林不足主；各国森林每公顷蓄积差距大；人工林不足5%5%；每年；每年4%4%的森林受灾的森林受灾第24页/共112页（二）中国林业发展及资源保护（二）中
18、国林业发展及资源保护1 1、中国林业的资源情况：森林面积、中国林业的资源情况：森林面积23.823.8亿亿亩，覆盖率亩，覆盖率16.55%16.55%，2 2、我国森林资源特点：总量不足，质量不、我国森林资源特点：总量不足，质量不高，分布不均，覆盖率只有世界平均水平的高，分布不均，覆盖率只有世界平均水平的56%56%，人均占有面积只有世界水平的，人均占有面积只有世界水平的20%20%第25页/共112页第三章第三章 医学医学第26页/共112页一、生理与疾病一、生理与疾病（一）血液（一）血液1 1、血液的组成：血浆占、血液的组成：血浆占55%55%，血细胞占，血细胞占45%45%2 2、血液的
19、分类：静脉血、动脉血、血液的分类：静脉血、动脉血3 3、血液的生理功能：运输功能、缓冲功能、血液的生理功能：运输功能、缓冲功能、调节体温功能、免疫与防护功能调节体温功能、免疫与防护功能4 4、输血：健康成年人每次可献血、输血：健康成年人每次可献血200-300200-300毫毫升升第27页/共112页（二）生命四大体征（二）生命四大体征1 1、体温、体温2 2、脉搏、脉搏3 3、呼吸、呼吸4 4、血压、血压第28页/共112页（三）咳嗽不单纯是呼吸道疾病（三）咳嗽不单纯是呼吸道疾病（四）多种疾病可引起呼吸困难（四）多种疾病可引起呼吸困难（五）神经病（神经系统病变）、神经症（轻性心理障碍）和（五
20、）神经病（神经系统病变）、神经症（轻性心理障碍）和精神病（大脑功能不正常）三者的区别精神病（大脑功能不正常）三者的区别（六）不可忽视的亚健康状态：潜病态、前病态（六）不可忽视的亚健康状态：潜病态、前病态（七）现代文明病：电脑病、空调病、肥胖病等等。（七）现代文明病：电脑病、空调病、肥胖病等等。（八）高血压：收缩压（八）高血压：收缩压140mm汞柱、舒张压90mm汞柱（九）糖尿病：空腹血糖（九）糖尿病：空腹血糖7.8毫摩尔/升；一天中任何时间血糖血糖11.1毫摩尔/升；空腹血糖空腹血糖7.8毫摩尔/升，但口服75%葡萄糖耐量实验2小时后血糖血糖11.1毫摩尔/升。第29页/共112页二、心理与健
21、康二、心理与健康1 1、心理健康的标准：能适应环境、能主动应付多变的、心理健康的标准：能适应环境、能主动应付多变的社会环境社会环境2 2、正确的面对心理压力，面对问题不应采取畏惧、回、正确的面对心理压力，面对问题不应采取畏惧、回避、焦虑、放任的态度。避、焦虑、放任的态度。3 3、气质与意志的区别：、气质与意志的区别：气质，指一个人全部心理活动的动力特征的总和；气质，指一个人全部心理活动的动力特征的总和；意志，是人为了实现某种目的，在行动中自觉克服意志，是人为了实现某种目的，在行动中自觉克服困难所表现出来的心理过程。困难所表现出来的心理过程。第30页/共112页三、生物工程与医学技术三、生物工程
22、与医学技术（一）放射介入治疗，是介于外科和内科之间的一门新学科。（一）放射介入治疗，是介于外科和内科之间的一门新学科。（二）心脏射频消融治疗心房纤颤。是介入治疗快速性心率失（二）心脏射频消融治疗心房纤颤。是介入治疗快速性心率失常。常。（三）（三）X X线摄片、线摄片、CTCT（计算机断层扫描）、磁共振成像（计算机断层扫描）、磁共振成像（MRIMRI）使医学影像学在临床检查上发挥了重要作用。使医学影像学在临床检查上发挥了重要作用。（四）人造心脏起搏器适用严重的心跳过慢、心脏收缩无力、（四）人造心脏起搏器适用严重的心跳过慢、心脏收缩无力、心跳骤停的病人，正常心率为心跳骤停的病人，正常心率为60-9
23、060-90次次/分。分。（五）基因学诊疗（五）基因学诊疗-DNA-DNA诊断或分子诊断。诊断或分子诊断。（六）血液透析（六）血液透析-血液净化。血液净化。第31页/共112页第四章第四章 天文学天文学第32页/共112页 一、宇宙（一）宇宙观与宇宙学1、宇宙 是指广袤空间和其中存在的各 种天体以及弥漫物质的总称。第33页/共112页 宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中，在空间上无边无界，在时间上无始无终。宇宙是多样而又统一的，它的多样性在于物质的表现形态，它的统一在于其物质性。第34页/共112页 人们认识宇宙的过程：太阳 银河系 河外星系 星系团 总星系第35页/共112页2、宇宙观
24、 通常又称为世界观，是关于宇宙的整个图景及其一般性质的观点。宇宙观的主要内容包括两个方面：一是宇宙的一般图景，即宇宙的本质或物质基础；一是宇宙的发展及其一般规律，即宇宙的演化过程以及贯穿于整个过程中的一般规律。第36页/共112页 (1)人类的宇宙观有其发展的历史，概括起来有两条主线：一是宇宙结构观念的发展，一是宇宙演化观念的发展。第37页/共112页（2）宇宙结构观念的发展 中国古代的宇宙观主要有：盖天说、浑天说、宣夜说、昕天说、穹天说、安天说等。第38页/共112页 最早认识到大地是球形的是古希腊人。但直到15191522年，葡萄牙的麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后，地球是球形的观念
25、才最终被证实。公元2世纪，托勒密提出了一个完整的地心说。1543年，哥白尼提出科学的日心说第39页/共112页3、宇宙学 是天文学的一个分支学科，它从整体的角度来研究宇宙的结构和演化，即从大尺度的范围来研究时间、空间的性质，为主及运动的基本规律。第40页/共112页 现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和理论宇宙学。前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙动力学和动力学以及建立宇宙模型。第41页/共112页（二）宇宙模型1、宇宙模型的概念 宇宙模型是指对观测可及的大尺度时空结构和物质演化的统一的理论描述。现代宇宙模型主要有：牛顿无限静止宇宙模型、爱因斯坦静态模型、弗里德曼宇
26、宙模型、稳恒态宇宙模型和大爆炸宇宙模型。第42页/共112页2、有限无边的静态宇宙模型 1692年，牛顿根据他的万有引力理论，提出了“无限均匀的宇宙模型”：空间平直无限，时间无始无终，天体无数且均匀分布。1917年，爱因斯坦在普鲁士科学院会议报告上，发表了根据广义相对论对宇宙学所作的考查一文，提出了一个“有限无边静态宇宙模型”。作出了两个假定，一个是各向同性假定，即宇宙从大尺度上来看，在任何假定时刻，对各个方向所观测的结果都是一样的；另一个是均匀性假定，即宇宙从大尺度上来看，天体的分布是均匀的，星系的平均密度、光度和相互间的距离都是一样的。这两个假定也称为宇宙学原理。爱因斯坦根据广义相对论对宇
27、宙学所作的考查一文的发表，开创了现代宇宙学研究的先河。爱因斯坦坚持广义相对论，认为物质分布决定空间的几何性质，进而决定天体的运动，这显然比牛顿的理论前进了一步。第43页/共112页3、动态的膨胀宇宙模型 1929年，美国天文学家哈勃指出，一个星系的退行速度同这个星系离我们的距离成正比，呈现有规律的增长。也就是说，离我们越远的星系，远离我们的速度越快。这个规律被称为哈勃定律。第44页/共112页（三）大爆炸宇宙学说 1932年，比利时天文学家勒梅特在爱丁顿工作的基础上，探讨了宇宙起源问题，提出一个宇宙起源于“原始原子”的假说，或称“宇宙蛋”，由于剧烈的放射性衰变的原因，这个“宇宙蛋”发生了猛烈的
28、爆炸，于是就诞生了我们现在所看到的这个宇宙。1948年，美籍奥地利物理学家伽莫夫把基本粒子同宇宙学联系起来，提出热宇宙大爆炸学说。他把勒梅特的“原始原子”改为“原始火球”。大爆炸宇宙模型的主要观点是：我们的宇宙曾有一段从热到冷、物质密度从密到稀的演化历史。第45页/共112页 大爆炸宇宙模型的基本观点认为宇宙大爆炸过程是：宇宙早期，温度极高，大约在100亿摄氏度以上，物质密度相当大，宇宙间只有光子、中微子、电子、极少量的质子、中子以及它们的反粒子等物质。随着整个体系的不断膨胀，温度很快下降到10亿摄氏度左右时，中子发生衰变或与质子结合成氢、氦等元素。温度进一步下降到100万摄氏度后，早期形成化
29、学元素的过程结束。宇宙的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千摄氏度的时候，辐射减退，宇宙间主要是气态物质。气体逐渐聚集成气体云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。第46页/共112页二、星系（一）星系的形态结构与分布 1、星系、河外星系、总星系 （1）星系 在天文学中，把这种由几十亿颗甚至几千亿颗恒星以及星际气体和尘埃物质等构成，占据几千光年至几十万光年的空间天体系统称作星系。（2）河外星系 银河系以外的天体系统，称它们为河外星系，简称星系。（3）总星系 目前，天文学上把我们观测所及的宇宙部分称为总星系。第47页/共112页2、星系的形态、结构
30、哈勃按星系的形态进行分类，把星系分为椭圆星系、漩涡星系和不规则星系3类，后来又细分为椭圆、透镜、漩涡、棒旋和不规则5个类型。类星体是20世纪60年代天文学四大发现（星际有机分子、类星体、微波背景辐射和脉冲星）之一，它不是恒星，不是星云，不是星团，不是星系，因此称它为“类星体”第48页/共112页3、星系的分布 星系一般很少单独存在，有成群、成团的倾向。超过100个星系的天体系统称作“星系团”，100个以下的称为“星系群”。银河系便属于一个以它为中心的星系群，称本星系群，它包括仙女星系、麦哲伦星云和三角星系等40个星系。第49页/共112页（二）银河系 银河系是指包括太阳在内的大约一两千亿颗恒星
31、组成的庞大的天体系统 秒差距是天文学中使用的距离单位，主要用于量度太阳系外天体的距离。1秒差距定义为天体的周年视差为1时的距离。1秒差距等于3.26164光年。银盘中间厚，外边薄，中间部分的厚度大约2千秒差距。太阳附近银盘厚度约1千秒差距。银盘中有悬臂，这是盘内气体尘埃和年轻的恒星集中的地方。第50页/共112页三、恒星1、恒星 是由炽热气体组成的、能发光的球状或类球状天体。描述恒星物理特性的参数：距离、亮度、光度、大小、质量、压力和化学组成等。第51页/共112页2、变星 有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化，这种恒星叫做变星。变星分为两大类，
32、一类是由几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因造成的几何变星；一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。物理变星，主要分为脉动变星和爆发变星两类。爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。超新星的亮度会在很短时间内增大数亿倍，然后在数月到一两年内变得非常暗弱，这是恒星演化到晚期的现象。第52页/共112页 新星在可见光波段的光度在几天内会突然增强9个星等或更多，然后在若干年内逐渐恢复原状。矮新星和类新星变星的光度变化情况耀新星类似，但变幅仅为26个星等，发亮周期也短的多。耀星是一些光度在数秒或数分钟间突然增量又很快恢复原状的很不规则的快变星。
33、绝对星等：设想把恒星放在32.6光年（10秒差距）处的亮度。绝对星等可显示恒星的真实光度。第53页/共112页3、恒星的末态 恒星的末态取决于其能量耗尽后所剩物质的质量。理论分析表明，在恒星演化末期将出现3类天体：白矮星、中子星和黑洞。（1）白矮星 当恒星核能耗尽后，所剩物质的质量小于1.44个太阳质量，便将成为一颗白矮星。等收缩到原来半径的几十分之一到几百分之一时，中心密度已经很高，电子形成简并态，即原子核和自由电子组合在一起，这种状态称为“简并电子气”。第54页/共112页 （2）中子星 若恒星核能耗尽后，所剩物质的质量在1.442个太阳质量时，经过一次爆发则变为中子星。整个过程叫做新星或
34、超新星爆发。（3）黑洞 即由于恒星内部已经没有任何力量能阻挡强大的收缩引力，以致一切物质和辐射都不能外逸，连光都跑不出来，因而称为“黑洞”。第55页/共112页 四、太阳系 1、太阳系的结构特征 其他天体绕太阳公转。除太阳之外，太阳系的主要成员是九大行星，即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，但根据2006年8月24日国际天文学联合会大会的决议，冥王星被视为是太阳系的“矮行星”，不再被视为是行星，从而确认太阳系只有八大行星。第56页/共112页 八大行星都在接近同一平面的圆形轨道上，朝着同一方向绕太阳公转，这就是行星轨道运动的共面性、近圆性和同向性。在太阳系中，质量占9
35、9.8以上的太阳的角动量只占1左右，而质量不到0.2的其他天体的角动量总和却占99左右，这就是太阳系角动量的特殊分布问题。第57页/共112页2、太阳系的主要成员八大行星分为3类：（1）类地行星：水星、金星、地球、火星。它们距太阳近，体积和质量小，平均密度大，具固体外壳，有类似地球和月球的各种地貌特征。无大气的水星外貌似月球，有浓密大气的金星表面地形更像地球。（2）巨行星：木星、土星。大气层浓密，无坚实的表面，而是一片沸腾的由氢气组成的汪洋大海。实质是液态行星。（3）远日行星：天王星、海王星，它们有由分子氢组成的大气，常有非常厚的甲烷冰、氨冰覆盖表面，其下是坚硬的岩核。第58页/共112页（4
36、 4）关于冥王星 冥王星体积小，质量小，离太阳最远，公转周期长，是一颗特殊的天体。2006 2006年8 8月国际天文联合协会布拉格大会上，冥王星被拒之于行星之外，而被称为矮行星。第59页/共112页3、太阳的圈层构造 我们直接观测到的是太阳的大气圈，它从里向外分为光球层、色球层和日冕3层。（1）光球层：太阳大气圈最里面的一层，厚度约500千米，光球层上经常出没的黑暗斑点，叫太阳黑子。（2）色球层：太阳大气的中间一层，位于光球层之上，色球层是一个充满磁场的等离子层，由于磁场的不稳定性，常常产生剧烈的耀斑爆发。（3）日冕：太阳大气的最外层，从色球边缘向外延伸到几个太阳半径处，甚至更远，由很稀薄的
37、完全电离的等离子体组成4、太阳所含的氢足够它燃烧100亿年。现在太阳的年龄已近50亿“岁”，正处在“中年”时期。第60页/共112页第五章第五章 地地 学学第61页/共112页一、地 球 1、地球的形状 公元前3世纪，古希腊天文学家癌拉托斯特尼根据正午设想地球的太阳光和两观测地的距离，第一次算出地球的周长。地球是一个不规则的扁球体。地球的南北两半球不对称，南极较北极离地心要近一些，在北极突出18.9米，在南极凹进25.8米。2、地球的质量和密度，地球的总质量约为60万亿亿吨，密度为5.52克/厘米3。地壳中，花岗岩密度为2.7克/厘米3，玄武岩密度为2.8克/厘米3。可知地球深处密度一定大于5
38、.52克/厘米3。第62页/共112页3、地球的重力和压力 地球重力作用的空间称为地球的重力场。作用在地球表面上的重力是地球质量产生的引力和地球自转产生的惯性离心力共同作用的结果。地球自转所引起的离心力的影响在赤道上最强，并随纬度的不同而呈有规律的变化，即地球表面重力随纬度增加而增加，随高度增加而减少。第63页/共112页3、地球的磁性 对磁针或运动电荷有作用力的空间称为磁场。地球具有一个强有力的、犹如一个位于地心的磁棒（磁偶极子）所产生的磁场，这个从地心至磁层边界的空间范围内的磁场称为地磁场。地磁场是一个向量场，磁倾角、磁偏角和磁场强度被称作地磁三要素。第64页/共112页4、地球的热量 地
39、球内部储存这巨大的热能，这就是常说的地热。地球表层的热量主要来自太阳辐射热，热量大小随纬度高低、海陆分布、季节变化、昼夜更替、植被覆盖程度而异。地球内部热能主要来源于放射性元素的衰变，也有一部分热能可能是由构造运动的机械能、化学能、重力能和地球旋转能等转化而来。第65页/共112页5、地球的构造外部圈层（1）大气圈：上限距地面3000千米，下限达地面以下60100千米。自下而上分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。（2）水圈：地球表面和接近地球表面的各种形态的水的总称。它包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川以及土壤和岩石孔隙中的地下水、岩浆水、聚合水，生物圈中的体液、细胞内液、生物聚合水化物等
40、。（3）生物圈：此概念由奥地利地质学家休斯在1375年首次提出，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。第66页/共112页内部圈层（1）地壳：地壳是地壳固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，其底界为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面）。地壳分陆壳和洋壳，两者有明显差别。一般陆壳分两层：硅铝层和硅镁层。地壳的平均厚度为33千米，青藏高原下面的地壳厚度在65千米以上，海洋下面的地壳厚度只有58千米。第67页/共112页（2）地幔：地壳往下的一层，又称中间层，介于地壳于核之间，是固体层，厚度为2900千米左右。地幔可分为上下两层。上地幔深度351000千米，下地幔离地面10002900千米，可能比
41、上地幔含有更多的铁。（3）地核：它的半径约为3500千米，分为外地核和内地核两层，地表以下29004980千米的部分较外地核，是液体状态。49805120千米深处，是一个过渡带，从5120千米直到地心则为内地核，是固体状态。第68页/共112页6、地球的地质年代 地球的年龄大约有46亿年（1）地球自形成以来划分为5（10）个代：始古中新太古代、古中新元古代、古生代、中生代、新生代；古生代从远到今分为：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代分为：三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代分为:第三纪（古、新近纪）和第四纪。第69页/共112页（2）划分地质年代的依据岩石：任何岩石都忠实的记录
42、了它本身所经历国的地质历史地壳运动：也叫构造运动或大地构造运动，它是地壳手地球内力作用的影响而产生的变动或变形的运动。古生物化石：根据地层中的化石来划分地层先后顺序的方法，称为化石层序律。地质年代的划分有：宙、代、纪、世、期 对应的地层单位：宇、界、系、统、层（阶）放射性同位素第70页/共112页二、地壳运动1、魏格纳提出“大陆漂移说”1912年，德国科学家阿尔弗雷德 魏格纳提出了“大陆漂移说”。第71页/共112页2.海底三大发现（1）全球裂谷系及海底大断裂（格雷戈里，1894）大洋中脊上的裂谷又称为中央裂谷，是沿洋中脊轴部延伸的巨大的断裂谷。（2）海底热流异常 1671年，波义耳最早指出地
43、下温度随深度而增高。热流与大地构造单元有一定关系，一般是寒武纪地盾和海沟处地热流最低，海岭、洋脊和大陆边缘热流最高，年轻造山带比年老造山带热流量高。第72页/共112页（3）海底地磁异常与磁条带（勒夫，（勒夫，19611961）岩石的磁性标志了岩石形成时的地磁场方向。海底玄武岩原是热的，发生磁化后就形成磁条带。由于磁条带与洋脊平行，故两者必有联系。岩浆从中脊裂谷侵入并不断向两边推移，那么两边磁带的年龄应当保持对称；如果磁化方向用黑白表示正逆，那么中脊两边就像两条黑白相间的传送带。中脊两边的扩张率大约为每年2厘米。第73页/共112页2、地幔对流说（霍姆斯，1928）岩石圈以下的固体地幔因高温高
44、压而呈粘稠状液体流动，这就是地幔对流。3.“海底扩张说”（赫斯和迪茨，20世纪60年代）海底扩张说是关于海底地壳运动规律的学说。它认为地幔物质在大洋中脊裂缝带下因软流圈内的热对流导致岩浆上涌、侵入和喷出而形成新的洋壳，进而把原已形成的洋底地壳自大洋中脊向两侧推移扩张，致使洋底地壳不断新生和更新。第74页/共112页4、板块构造 1）板块的边界 拉张型边界、挤压型边界、剪切型边界。2）洋中脊 板块构造学说认为，洋中脊的隆起实际上是脊下物质膨胀的结果。3）转换断层 板块构造学说认为，转换断层也是由海底扩张所引起的。4）岛弧 板块构造学说认为，海沟岛弧系或（海）沟（岛）弧（弧后）盆（地）系是大洋板块
45、与大陆板块碰撞、俯冲的地带和标志。第75页/共112页5）海沟 海沟常呈弧形或直线形延展，长4004500千米，宽40126千米，水深多为611千米。海沟是大洋岩石圈俯冲及返回地幔的场所。沿海沟分布的地震带是世界上最强烈的地震活动带，自海沟至大陆，震源（由浅震到深震）排列在海底岩层俯冲于陆地地下的轨迹上，总体上构成一个向大陆倾斜的震源带，即贝尼奥夫带。第76页/共112页板块构造学说的应用：（1）利用板块构造学说来研究、预报火山喷发和地震。（2）板块构造为我们带来丰富的金属矿藏。（3）根据板块构造学说的理论和方法寻找石油和天然气。石油的生成需要巨厚的富含有机物质的沉积地层，大陆边缘无疑是最有利
46、的场所。第77页/共112页 三、资源1、资源的概念 所谓资源指的是一切可被人类开发和利用的物质、能量和信息的总称。第78页/共112页2、大气资源 1）大气的组成 地球大气的主要成分是氮和氧，这种大气的化学组成在太阳系的八大行星中非常特殊。二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、臭氧、水汽等是地球大气中的不稳定组分。第79页/共112页2）大气的结构 大气质量在垂直方向的分布是极不均匀的。其中的50集中在离地面5千米以下，75集中在10千米以下，90集中在30千米以下。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层，再上面就是星际空间了：第80页/共112页 （1）对流层
47、。大气圈的最低一层，其平均厚度约为12千米。对流层是大气中最活跃的一层，存在着强烈的垂直对流作用，同时也存在着较大的水平运动。天气现象与过程都发生在这一层里。对流层内大气温度随高度的增加而下降，其平均温度递减率约为-6.5/千米。第81页/共112页 （2）平流层。从对流层顶到大约50千米的高度叫平流层，也叫同温层。下部有一很明显的稳定层，温度不随高度变化或变化很小，近似等温。然后随高度增加而温度上升。是由于地表辐射影响的减少和氧及臭氧对太阳辐射吸收加热，没有对流层中那种云、雨等天气现象。第82页/共112页 （3）中间层。平流层顶到大约80千米的一层大气叫做中间层。高度增加温度下降。在中间层
48、顶，气温达到极低值，是大气中最冷的一层。大气又可发生垂直对流运动。（4）热层。在中间层顶之上的大气层称为热层，也称作增温层或电离层。大气温度随高度增加而急剧上升。大部分空气分子发生电离，成为原子、离子和自由电子，所以这一层也叫电离层。美丽的极光就出现在电离层中。第83页/共112页 （5）外逸层。在热层之上的大气层称为外逸层，由带电粒子所组成，也称外大气层。在800千米以上。有些运动速度较快的中性粒子有可能完全摆脱地球引力而进入星际空间。它像一道挡风的钢铁长城，保护地球生物免收太阳风的致命打击。第84页/共112页3、土地资源1）土地资源概述 土地是最基本的自然资源，是农业的根本生产资料。由于
49、土地具有一定的自我恢复能力，因此，土地资源是可以再生或循环使用的。第85页/共112页2)土地资源的分类 （1）按土地的自然属性分类。这种分类把土地视为一个自然历史综合体，依据地貌特征可分为山地、高原、盆地、丘陵、平原等类；依据土壤质地可分为粘土、壤土、沙土等类；依据盐碱状况可分为盐土、碱土、非盐碱土等类。（2）按土地的社会经济因素分类。可分为耕地、林地、牧地等类。（3）按土地的自然和经济属性以及其他因素进行综合性分类。这种分类比较侧重于运用国民经济部门类别、生产力水平、集约程度等因素的影响，强调经济属性。第86页/共112页4、矿产资源1）矿产资源的种类 矿产资源是指埋藏于地下或分布于地表的
50、、由地质作用而形成的有用矿物或元素，其含量达到具有工业利用价值的矿产。目前世界已知的矿产有160多种，其中80多种应用较广泛。按其特点和用途，通常分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产三大类。第87页/共112页 2)2)矿产资源的特点矿产资源的特点从地学的角度看，矿产资源有如下特点：从地学的角度看，矿产资源有如下特点：（1 1）矿物资源的数量是有限的）矿物资源的数量是有限的（2 2）矿物资源的分布是不平衡的）矿物资源的分布是不平衡的（3 3）矿物资源的产出条件复杂）矿物资源的产出条件复杂（4 4）矿物资源通常具有多种组分共生或伴生）矿物资源通常具有多种组分共生或伴生的特点的特点第88页/共112