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第1章 演化的自然
第2节 太阳系的形成和恒星的演化
1.了解太阳系形成的主要学说——“星云说”。
2.知道地球是随太阳系的形成而诞生的。
3.知道恒星的不同发展阶段：红巨星、超新星、白矮星、中子星和黑洞。
4.了解太阳的演化过程。
5.了解大质量恒星的演化过程。
学习目标
知识点1 太阳系的形成
1.太阳系的主要天体
太阳系的核心：太阳（唯一的恒星）。
太阳系的八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星（离太阳由近及远）。
2.太阳系八大行星的运动特点
同向性 太阳的自转方向是自西向东的，太阳系的行星绕日公转的方向也是
自西向东的，它们的方向一致
共面性 太阳系的行星绕日公转的轨道平面大多接近于同一平面
近圆性 太阳系的行星绕日公转的轨道均是近似圆形的椭圆，且各行其道，
互不干扰，太阳位于其中的一个焦点上
3.太阳系的形成学说
（1）“康德—拉普拉斯星云说”
星云的 定义 星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，它的直径大多可达十几光年
星云说 的内容 太阳系是一块星云收缩形成的。先形成的是太阳，然后剩余的星云物质
进一步收缩演化，形成地球等行星。过程如下：
星云说 的依据 .只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘，太阳的自转
方向和太阳系的行星的公转方向才会一致；
.形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳
系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上
1755年，德国哲学家康德在其发表的《自然通史和天体论》一书中，提出了太阳系起源的星云说
1796年，法国数学家拉普拉斯在他的《宇宙体系论》中独立地提出了关于太阳系起源的星云说
（2）“灾变说”
“灾变说”认为地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变（如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞）而从太阳中分离出来的。
典例1 下面哪一个是“康德—拉普拉斯星云说”推论的证据之一( )
C
A.宇宙中有几十亿个星球，太阳是其中最大的一个
B.太阳系中的大部分行星自转方向都是自西向东的
C.太阳的自转方向与它的行星的公转方向相同
D.太阳的质量大，行星的质量小
[解析] “康德—拉普拉斯星云说”的理论依据有两个：太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向一致；太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。
知识点2 恒星的演化
恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的。恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程，是一个十分缓慢的过程。
1.恒星的演化过程
2.恒星的寿命与质量的关系
（1）恒星是不会永久存在的。一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。
（2）主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。
3.恒星的不同发展阶段及特点
名称 特点
红巨星 红巨星的外观为红色，直径比太阳大 倍，亮度比太阳大得多。超红巨星与红巨星类似，只是体积更大，可达太阳体积的1 000倍，有的甚至更大。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段
行星状 星云 行星状星云的质量在 个太阳质量之间，其外形呈圆盘状或环状，并且带有暗弱延伸的视面。行星状星云实质上是一些垂死的恒星抛出的尘埃和气体壳
白矮星 白矮星是一种亮度低、体积小、密度很大的恒星，其密度在1 000 万吨/米 左右。白矮星是一颗已死亡的恒星，中心的热核反应已经停止
名称 特点
超新星 超新星其实是大质量恒星在死亡前的一次大爆发，所释放的能量和发出的亮光相当于十亿颗太阳。爆炸将星体外围的物质以接近光速的速度向四面八方发射。每一颗恒星一生之中最多只可能发生一次大爆炸
中子星 中子星是超新星爆炸后遗留下来的核心演变而成的一种体积很小、密度却很大的恒星
黑洞 黑洞是质量比太阳质量大10倍以上的恒星在超新星阶段爆炸后形成的。其密度非常大，强大的引力使任何物质（包括光）都不能逃脱它的吸引。因此，远处的观测者无法看到来自黑洞的光
红巨星
行星状星云
白矮星
超新星
中子星
黑洞
4.太阳的演化
阶段 特点
太阳目前 的状态 太阳现在正处在主序星阶段，靠内部的氢核发生核聚变而产生光和热，即太阳的内部在不断地消耗氢。这种主序星阶段（成年阶段）的太阳大约可维持100亿年的稳定状态
太 阳 的 未 来 红巨星 阶段 当太阳中心缺少足够的氢时，太阳的球核将开始收缩，太阳外层的氢继续变成氦，星体急剧扩大，变成红色，形成红巨星。它将膨胀到接近火星轨道，这一过程将吞噬水星、金星、地球，这个阶段大约将持续10亿年时间，亮度将升高到现在的近1万倍
阶段 特点
太 阳 的 未 来 白矮星 阶段 红巨星不断地把外层物质抛向太空，在星体周围形成行星状星云，它的核聚变过程中形成的一些物质将进入星际介质参与再循环，而球核也进一步收缩，形成体积极小、密度很高的白矮星
黑矮星 阶段 白矮星将慢慢“熄灭”，逐渐形成一颗看不见的黑矮星，最终变成星云的一部分，进入新的循环
5.大质量恒星的演化
阶段 特点
超红巨星阶段 大质量恒星进入晚年后，体积会急剧变大（有的半径达到约太阳的1 000倍），变成红色，形成超红巨星
超新星阶段 超红巨星爆发，形成超新星
“中子星”或 “黑洞”阶段 中子星：超新星爆炸后形成的一种体积很小、密度极大的星核
黑洞：质量更大的恒星爆炸后形成的密度非常巨大、引力非常强大的天体
拓展
黑洞
星体的质量及密度越大，星体所产生的引力场就越大，从其表面逃逸所需的极限速度也越大。如果这个引力场大到某个极限，致使以光速运动的物体也不能挣脱它的束缚，那么我们将无法观察到这个星体，而只能感觉到它的引力效应。这就是对黑洞的最初定义。
中子星
中子星是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一、质量没有达到可以形成黑洞的恒星，在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体，中子星是除黑洞外密度最大的星体。
6.恒星的一生
典例2 下列有关恒星的说法，不正确的是( )
B
A.一颗恒星的寿命取决于它的质量
B.质量大的恒星可用于燃烧的核燃料较多,因此它们的寿命比较长
C.当恒星步入“老年时期”，恒星的核心将开始收缩，而其外层部分则开始膨胀,就会成为一颗红巨星或超红巨星
D.超红巨星可能爆炸成为超新星
[解析] 恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故A正确，B错误；当恒星步入“老年时期”，恒星的核心将开始收缩，而其外层部分则开始膨胀，就会成为一颗红巨星或超红巨星，超红巨星可能爆炸成为超新星，故C，D均正确。
本节知识归纳

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