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地球科学导论总复习(共享).doc

地球科学导论总复习第一部分*1地球系统包括那些圈层?固体地圈(岩石圈和土壤圈)、水圈、气圈、生物圈和人类五大子系统构成*2地球系统有-那些主要的特点?无标度系统、相对稳定性、开放性(封闭系统)、整体性、灾害群发性、受人类影响口趋显著*3人类对宇宙的认识可分为几个基木阶段?各有什么特点?4个。

•16世纪前,地心学说(天体测量学、航线、授时、编历)——日心学说。

哥白尼通过长期观察太阳系各行星与太阳和地球的位置关系,否定了统治一千多年的地心学•17世纪掌握了行星层次天体运动规律:观测:伽里略望远镜、牛顿望远镜(1672,);理论:伽里略力学体系、开普勒三定律(每一行星以椭圆运动,太阳在一个焦点上; 从太阳出发的半径矢量在相同的时间内扫多相同的面积;行星在轨道上运行的时间的平方正比于其长轴的三次方),发现了天王星和冥王星,精确测量各行星的轨道、齐行星_卫星的位置和轨道、彗星的位置和轨道;发现了出许多小行星。

•20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙:宇宙起源理论(三大理论:和恒星演化理论的建立(恒星天文学、恒星物理学、恒星演化理论、恒星光谱学)•2()世纪下半叶在星系层次认识宇宙:所有电磁波段的观测:大型的光学望远镜、红外望远镜、射电望远镜(90年代哈勃望远镜的运作),观测尺度达150亿光年(超出银河系!);观测地点发展到高空(U2飞机)、太空、月亮、宇宙探测器(免受地球的影响);60年代阿波罗登月计划的实现,90年代火星探险计划的实施——>人类走出地球,进入太空;理论:提出了许多宇宙模犁:大爆炸宇宙模型、稳恒态宇宙模型、等级式宇宙模型)4银河系的结构有什么特点?银河系(1500-2000亿颗短星+无数的星际物质)):银晕(10xl04l.y.)■银盘(-8.5x 104l.y.)核球(1.3xl0°Ly.,厚104l.y.)-银核(10‘l.y.);分布不均匀,主要分布在在4条扁长的旋臂上, 4条旋臂围绕银核旋转;太阳围绕银核旋转的速度为250km/s ,旋转一周需2.5—3 .Ox 108l.y.——银河年。

5宇宙大爆炸理论里关于基木粒了诞生的时间界限是多少?1秒*6宇宙观测实验里氢光谱的红移说明了什么?整个总星系处于膨胀的变化屮*7请指出稳恒宇宙学说和宇宙大爆炸理论的主要缺陷。

稳恒宇宙学说的主要缺陷整个总星系处于膨胀的变化中在膨胀屮,密度要变小,为了保持密度不变,必须有新物质从虚无屮不断创生。

这违反了许多的普适守恒定律。

大爆炸理论的主要缺陷在大爆炸的10⑷秒,宇宙小于其量了波长,由量了不确定性主宰, 没有“钟”和“尺子”可以量度,时间和空间不存在了;不能冋答大爆炸的起因是什么?大爆炸是否一直进行下去?大爆炸1秒内的物质的性质和行为又是什么?论述题:1谈谈你对地球系统的认识(1・2)。

2请你冋顾一下人类对宇宙的认识史(3, 6, 7)。

第二部分1星系的起源理论主要有几个学派?其依据各是什么?*一分为二观点的超密说:宇宙大爆炸向四周抛出大小不同的超密块一一>超密块爆发向四周演化。

爆炸中留有•超密块残留物,还会再爆炸,因此有超密块爆炸生成星系的作用还未停止。

银河系的银核发现强射电源区,是对超密说的支持。

•合二为一观点的星云说:大爆炸后宇宙空间充满密度极低的星际气体和尘埃物质,再自引力的作用下这些物质收缩凝聚形成许多大世的星际云,星际云再经过凝聚、加热过程诞生许多恒星,从而形成星系。

20世纪C观测到离我们1()()亿光年的原始星系云,处于电离氢状态,体积与银河系相近,估计为宇宙大爆炸后遗留下的、诡为形成星系的原始星云物质。

为星云学说提供了佐证。

*可能两种方式都存在。

*2恒星的是如何产生的?弥漫稀薄的气体和星云(尘埃)经过凝聚和加热过程而形成的*3恒星的演化将经历几个主要(时期)过程?4*4试叙述恒星演化不同(时期)过程的主要特点。

窃幼年期:原始星云屮心在引力的作用下收缩,势能转变为热能,温度上升。

不发光(原恒星);——>屮心点燃氢“氢闪”*青壮年期:核心部分的氢不但燃烧,温度上升至7X106K,热核反应开始。

热核爆炸的排斥力与自身吸引力平衡,进入稳定的漫长的演化过程*晚年期:恒星屮心10%的氢消耗怡尽,核心部分在吸引力的作用下收缩,中心部分密度变大,温度生高108-109K…外売膨胀,密度变小。

表面温度低,但光度大——>红巨星或超巨星*衰亡期与超新星爆发:恒星内部热核反应形成铁元素是衰亡期的标志。

因为铁的热核反应不但不能放热,而且将大量吸收热量。

在巨大的向心吸引力的作用下,恒星的内核向屮心猛烈坍塌,释放出巨大的能力,导致恒星外壳爆炸,温度急剧上升数万倍、上亿倍。

短暂的爆炸麻,余下的恒星质量在顷刻间坍塌收缩为体积极小、密度极高的致密星,密度大于1014g/cm3(ffl当于1千万吨/cm3)o *5元素合成定理B2FH的主要内容是什么?备种元素和同位素不是在大爆炸一次形成的,而是在恒星热核反应屮逐步形成的;恒星内部的热核反应是向重元索方向发展的,温度越高,合成的元索越重*6致密星分为几类,其分类标准是什么?Mvl.4Ms;白矮星(密度为太阳的12.5力-倍,1.75Xi()5g/cm3;8OOOK;致密的原子核和电子;——>不断热辐射降温(几十亿年),直至不辐射可见光——>黑矮星(最终温度与宇宙的3K相同,死亡了!)。

1.4(1.5)Ms<Mv2Ms;中子星(由中子组成的、直径10公里左右、密度1014-10,5g/cm3;具有强磁场,高强度辐射脉冲无线电波,10亿年左右死亡)2-3M s<超新星爆发麻的残骸质量;引力作用下坍塌收缩为原主核密度(相当于地球收缩为半径为1厘米的小球)——>黑洞。

*7试叙述地球圈层的形成过程?原始地球(温度较低,轻重元索浑然一体)不断吸收太阳星云物质,质量不断增大,核心引力和放射性物质的锐变作用下一一>增温,内部物质熔化,重力分层一一>亲铁元索下沉形成铁银地核,亲石元素上浮,降温至300K,形成地幔和地売(原始地壳),更轻的元素通过火山喷发形成原始水圈和原始火山气圈。

8利用放射性元素的衰变速率会不会受外界(温度、压力)条件的变化而变化?不会*9构成蛋白质的基木(能量)元索是那些?C, H, O, N;*10生物与非生物的物质基础是否相同?是*11为什么会有生物与非生物的之分?生物与非生物的物质基础是一样的,不存在“有”和“无”的木质的区别。

生物仅仅是非生物演化到特地阶段的产物*12构成动物和植物的物质基础冇和并别?其演化过穆冇和并别?不同生命(高低):物质基础一样,演化阶段一样*13导致不同物种Z间差异的根木原因是什么?基因屮的核糖核酸的排列、顺序或个数上的极小的不同*14真核生物与单细胞原核生物的主要区别在那里?单细胞原核生物不需要氧气,细胞核模不分异,不能自己制造食物真核生物(喜氧生物)有氧呼吸获取的能量是无氧呼吸的19倍,极大地提高了新陈代谢速度,促使细胞核和细胞质的分化(分异),出现了真核生物,从而出现了有性繁殖和多细胞体型,并出现了动植物的分异。

15厌氧白养原核生物与厌氧自养原核生物的主要区别在那里?厌氧易养原核生物(3曙10*年);原始大气没有(或很少)氧气,不需要氧气,细胞核模不分异,不能自己制造食物,分解海洋的有机质和硫化物以获取能最,生存于海底。

厌氧自养原核生物(20* 10s年);细胞核模不分异,但由于食物危机和环境压力,能自己制造食物,能进行光合作用,从而合成有机物。

生存于海表,既浮游生物(海生藻类)。

易于扩散形成生物圈;而产生大量的游离氧,使原始大气圈转变为氧化大气圈;16人和动物的主要区别是什么?人类能有意识地自己制造工具、集体制造T•具。

17宇宙恒星个数的数量级是多少?至少有500亿个类似银河系的星系,每个星系越有2000亿个恒星18为什么地球文明与其它行星文明未能相遇?地球46亿年,人类历史250力-年,近代文明几百年,而宇宙(太阳系)1()0亿年论述题请扼要冋答生物与非生物、动物和植物的异同点。

第三部分I人类与与动物界分离的标志是什么?以制造石器工具,学会用火为标志,与动物界分离2人类社会的发展趋势和特点是什么?个阶段的时间越来越短,生产力越来越发达,科技发展越来越快(呈菲线性关系)*3地球史分为儿个一级地质年代单位?那儿个?太古宙:2546亿年,原始蛋白质和原核生物(细菌和蓝藻)元古宙:5.4-25亿年,低等无脊椎动物和软躯体动物,海生藻类和高级藻类显生宙:(5.4亿年以来)*4显生宙可分为以几个二级地质年代单位?那几个?显生宙可分为:古生代251・540百万年;中生代65-251百万年;新生代65百力年以来。

*5地球已发生重大生物集群火绝事件有几次?重大生物集群灭绝(绝种,终极灭绝,没有谱系留下来)事件(7):元古宙末(650Ma). 寒武纪末(495)、奥陶纪末(435)、晚盆泥末(365)、二寰纪末(251)(恐龙和晡乳类出现)、三叠纪末(203)和白垩纪末(65)*6恐龙灭绝和灵长类的出现是出现什么地质年代(第三地质单位)?恐龙火绝和灵长类的出现在白垩纪末(65)7何谓太阳活动?太阳活动指太阳上发生的一系列物理过程的总称*8太阳活动的主要现象有那些?太阳活动(solar activity)主要有:黑子、(色球层的)、光斑、谱斑、耀斑、日珥、日冕及口冕层的膨胀(太阳风)等*9何谓太阳常数?其值是多少?在I」地平均距离仃.496X10iun)处的地球大气顶界,垂直于太阳光线的lei『面积上,每分钟接受的太阳辐射能量称为太阳常数,以热量单位表示为8・25J/lcin2分。

10类地行星、巨行星和远口行星的主要区别(物质结构)在那里?类地行星离太阳较近、含重元素高、内部存在金属核: 水星、金星、地球和火星,具有体积小、质量小、密度大等共同特征。

巨行星由氢、氨氛等轻元素纟fl成。

木星和土星体积巨大,质量大,密度小远日行星主要由氮、碳、氧及其氢化物组成,密度介于上述两类行星Z间,离太阳远,天王星、海壬星、冥干-星11太阳系由那些物体纽•成?太阳系构成:太阳、9大行星及其一卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质。

12太阳黑了数的变化是否会导致太阳常数的变化?什么变化关系?会,变小*13太阳黑子活动有那几类周期?11.1年周期、22年磁周期、80年周期和数百年一遇的蒙徳极小期。

论述题: 请你从地球物理学的角度谈谈你对太阳的认识(7, 8, 9, 11-⑶第四部分1天文单位是如何定义的?日地平均距离1.49*108km*2-6地球较其它行星具备了那些有利于生命演化的条件?为什么地球是人类的唯一家园?地球大气圈对生命演化起到什么作用?地球岩石圈对生命演化起到什么作用?地球磁场对生命演化起到什么作用?2・6逃逸速度大小■气圈形成及厚薄;水汽:氧(21%!・生命和光合作用);臭氧(温室效应和吸收紫外线);CO?温室效应;b地球磁场(永久偶极磁场),阻扌半或捕获来白太阳和宇宙的高能粒了(射线),保护生物界免受宇宙的射线的伤害;c密度(大,有重元素,大量元素(生命过程大量需要的):Ca, Mg, P, K, S, Na;微量元素(生命过程需极少,但不可缺少):Cu,Zn,B,Mn, Mo(ffl),Co(钻),Fe,Al,Cr住各),F, I, Br, Si,Sr(锯),Ti(钛),Sn,Ga(稼);d岩石(水、土壤T生物,陆地动植物;层圈分异-〉板快运动T物质、能量的交换)*7当位于西经90度的美国新墨西哥州的时间是2日下午5点(17点),此时位于东经116度的北京的时间是几时?略8天球坐标的基木假设是什么?其研究对象是什么?假想太阳和和恒星绕地球运动!研究沢体的视位置和视运动。

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