2024浙教版七上科学3.3 人类对宇宙的探索 第3课时(课件 28张PPT+视频+教案+学案)

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2024浙教版七上科学3.3 人类对宇宙的探索 第3课时(课件 28张PPT+视频+教案+学案)

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(共28张PPT)
第三章 广袤浩瀚的宇宙
浙教版七年级上册
第3节 人类对宇宙的探索(3)
---恒星
教学目标
科学观念:知道恒星是在演化的;知道恒星的形成、演化和结
束;知道超新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力;了
解太阳的一生;
科学思维:理解恒星的演化规律;持续形成探索宇宙的兴趣和
获取新知识的欲望;
探究实践:通过读图、阅读等方式提升学生收集信息的能力和
处理信息能力;
态度责任:感悟人类对科学知识的探索和追求,学习辨证分析
的方法和态度;感悟科学家利用有限证据和一定理论大胆建
立科学假设的精神,不断寻找新证据来证实或修正假设,使
理论趋向完善。
复习巩固
1、宇宙由 和 组成;
2、宇宙的基本组成单位是 ;
3、银河系由 组成;所有的恒星都围绕 旋转;
4、宇宙中有上千亿个星系,每个星系中同样含有数量巨大的 。
银河系 河外星系
星系
几千亿颗恒星及星际物质
银河系中心
恒星
新知导入
太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。
每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程,这是一个十分缓慢的过程。
太阳是地球的能量之源,没有太阳,人类就不能生存。
研究恒星的诞生、演化和死亡,对人类的生存具有重要意义。
新知讲解
一、恒星
1、恒星:
恒星是一种自己发光扫热的气体星球。
离地球最近的恒星是太阳。
2、恒星的诞生是宇宙膨胀的结果:
所有的恒星都要经历诞生、演化和死亡的过程。
随着宇宙的膨胀,温度不断降低,出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。宇宙尘埃在引力作用下,会变得更加密集,并越聚越大,形成气体状态的星云团。随着星云团的收缩,温度不断升高,当温度变得非常炽热,星云团就开始发光。于是,恒星就诞生了。
天文学家根据对各种恒星的观测和理论研究,认识到所有恒星的诞生过程与太阳的诞生过程基本相似。
视频:恒星的形成
3、恒星的演化:
一颗恒星诞生后,这颗恒星继续收缩升温,温度超过1×107℃时,将引发恒星内部的氢核发生聚变反应(氢原子核聚合成氦原子核),生成氦并向外释放出能量,恒星就开始稳定下来,进入主序星阶段。
主序星靠核聚变反应而发光发热。
恒星的稳定主序星阶段能够持续持续约100亿年。
太阳已存在约50亿年,它的主序星阶段还有约50亿年。
今天的太阳正处在它的鼎盛时期。
恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段。
新知讲解
探索活动
1)图3.3-17展示了恒星的质量与它的寿命的关系。恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前能存在的时间。
2)一颗质量是太阳0.8倍的恒星能存在多久?一颗质量是太阳1.7倍的恒星又能存在多久?
3)描述恒星的质量与它的寿命的一般关系。
一颗质量是太阳0.8倍的恒星能存在120亿年左右;一颗质量是太阳1.7倍的恒星能存在30亿年左右。(合理范围内均可以)
新知讲解
4、恒星的寿命:
①恒星是不会永久存在的;
②太阳未来的演变过程:
大约50亿年后,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。当太阳膨胀到接近火星轨道时,将吞水星、金星、地球,预计太阳在红巨星阶段持续天约10亿年时间,亮度升高到今天的近1万倍。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,而球核进一步收缩,形成体积极小、密度很大的白矮星。最后,太阳将慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星,变成星云的一部分,留在宇宙中,进入新的循环。
讨论交流
了解了太阳一生的演化后,你对宇宙有了什么新认识?
宇宙也像恒星一样,也要经历诞生、演化发展、死亡的过程。
新知讲解
5、恒星的演化过程:
①恒星的寿命与其质量有关:
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质量较小的恒星的演化过程:
如果恒星的质量介于1~8倍太阳质量它会演变成红巨星,最终演变成白矮星,即体积很小、质量不太小的恒星;
视频:白矮星
新知讲解
③质量较大的恒星的演化过程:
如果恒星的质量是太阳质量的10~20倍,它的体积会急剧变大,形成红超巨星,随后爆发成超新星,最终演变成体积极小、密度极大的中子星。
1054年,我国发现并记录的超新星爆发,史称“客星”。蟹状星云即在这次爆发后诞生,这是天文学中第一个被认证具有清晰历史观测记录的超新星遗迹。
蟹状星云
新知讲解
④质量更大的恒星的演化:
当恒星的质量更大时,其内部将产生巨大压力;物质被“压”成了更为神奇的天体 --黑洞。黑洞的密度非常巨大,强大的引力使任何物质,甚至光都无法逃脱它的吸引。因此,远处的观测者无法看到来自黑洞的光。
讨论交流
大质量恒星的消亡过程和太阳有什么不同
红巨星:表面温度低,体积大,亮度高;
行星状星云:质量体积大,但亮度较暗;
超新星:亮光相当于十亿颗太阳;
白矮星
中子星
黑洞
体积小、亮度低,
但质量大、密度极高。
新知讲解
6、黑洞:
虽然人们看不见黑洞,但科学家能确定它的存在;几十年来,科学家一直在寻找黑洞。
2016年,科学家宣布探测到黑洞的存在。
2019年,我国天文学家依托自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜,发现了一个迄今为止质量最大的恒星级黑洞。
2022年5月,天文学家向人们展示了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。银河系中心黑洞距离地球约2.7×104光年之遥。
黑洞
新知讲解
7、恒星的一生:
通过天文观测和发现,逐步证实完善了恒星的演化理论。
星际气体 原恒星 主序星
收缩形成
主序星
太阳→红巨星→白矮星→黑矮星
大恒星→超红巨星→超新星→
中子星
黑洞
新知讲解
7、恒星的消亡:
恒星在生命的最后时刻,都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空单扩散,最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。
科学阅读
中 子 星
中子星,是处于演化后期的恒星。当恒星的质量大于8倍太阳质量时,它就有可能变为中子星。中子星并不是恒星的最终状态,它还会进一步演化为不发光的黑矮星。
中子星小得出奇,典型的中子星直径只有20km,但密度大得惊人,lcm3的质量达1亿吨甚至几十亿吨,且由于巨大的质量产生了强大的引力。脉冲星(中子星的一种)的中心压力可达到1×1028个大气压,比地心压力大3×1021倍,比太阳中心压力
大3×1016倍。
中子星的能量辐射是太阳的近100万倍,它在1s内辐射的总能量若全部转化为电能,就够目前我们地球用几十亿年。
中子星的表面温度可达到1×107℃,
中心温度还要高数百万倍。根据科
学家估计,银河系内中子星的总数
至少在20万颗以上。
图3.3-21中子星从极点喷发强大气流
随堂练习
1、除了氦以外,恒星中最常见的化学元素是(  )
A.氢 B.铁 C.碳 D.钠
A
随堂练习
2、新星的热核爆炸代表其演化到了( )
A.诞生期 B.存在期
C.死亡期 D.循环期
C
随堂练习
3、下列有关恒星的叙述中正确的是(   )
A. 恒星都是由炽热的气体组成、靠自己发光的天体
B.恒星在星空中的位置是固定不变的
C.宇宙中的恒星都在绕着银河系的中心旋转
D.恒星都是质量和体积都很大的固态星球
A
随堂练习
4、下列有关恒星的说法,正确的是( )
A.白矮星相当于太阳的青壮年阶段
B.“恒星”即“永恒不变的星”,它在宇宙中的位置和形状都是固定的
C.恒星离我们实在太遥远了,以至于恒星在天空中的位置变动我们很难察觉
D.远处观察者能够看到来自黑洞的光,因此天文学家能够探测出黑洞的存在
C
随堂练习
5、下列有关黑洞的描述错误的是(  )
A.黑洞密度极高,能产生强大的引力
B.黑洞是科幻小说中的一种设想,实际并不存在
C.黑洞在太阳系中不可能出现
D.黑洞是质量更大的恒星发展的某个阶段
B
随堂练习
6、在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律图像中,最为合理的是(  )
A B C D
B
课堂总结
1、每一颗恒星都有诞生、演化和消亡的过程;
2、太阳是恒星,目前的太阳处于主序星阶段。
3、恒星的诞生:星云收缩升温而成
太阳(主序星)发光发热的原因:氢核聚变
恒星的演化:
小恒星(如太阳):主序星-红巨星-白矮星-黑矮星
大恒星:主序星-超红巨星-超新星-中子星或黑洞
板书设计
3.3 人类对宇宙的探索(3)
……恒星
1、太阳:恒星 发光发热的气体星球
2、恒星的诞生:星云收缩升温
太阳(主序星)发光发热的原因:氢核聚变
恒星的演化:
小恒星(如太阳):主序星-红巨星-白矮星-黑矮星
大恒星:主序星-超红巨星-超新星-中子星或黑洞
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、复习本章全部的主干知识点。
谢谢
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兼职招聘:
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浙教版七上§3.3人类对宇宙的探索(3)学案
姓名
[学习目标]
1、知道恒星是在演化的;
2、知道恒星的形成、演化和结束;
3、知道超新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力;
4、了解太阳的一生。
一、知识点梳理:
1、恒星的一生会经历不同的阶段,其体积、质量等都会有不同的变化,离我们最近的恒星是_______,它现在正经历着_______这一阶段。再过50亿年,它将演变为_______,而当它的核燃料用完,热核反应停止后,将演化成为_______。冷却到最后,不再发光发热,而成为_______。
2、主序星是稳定地发光发热的_______,使它发热发光的能源是_______,太阳就是一颗_______,主序星阶段是恒星的_______时期。
3、红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段,太阳在_______亿年后将成为红巨星。
4、白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由_______的恒星演化来的,中子星是由_______演化来的。质量更大的恒星将演化为_______。
5、_______是大质量恒星在演变成中子星或黑洞时的一次巨大爆炸,它是导致一部分_______诞生的直接动力,也是宇宙中_______的摇篮。
6、超新星在球核爆炸后会形成一种体积很小、密度极大的星核,称为“_______”,质量更大的恒星爆炸后将形成_______,它的密度非常大,能吸引_______。
二、例题讲解
例题1、人类近期掀起太阳系“探测热”的目的是 (  )
A.了解太阳系的演化过程,解答行星进化及生命存在的条件 B.向太空移民
C.开展太空旅游 D.开采太阳系矿产
例题2、有关恒星下列说法不正确的是(  )
A.一颗恒星的寿命取决于它的质量
B.质量大的恒星可用以燃烧的核燃料较多,因此它们的寿命比较长
C.当恒星步入“老年”,其核心将开始收缩,其外层部分则开始膨胀成为一颗红色的巨星或超巨星
D.巨星和超巨星可能爆炸成为超新星
例题3、据中国古籍《宋会要》记载,公元1054年曾有一颗非常明亮的“客星”出现在东南方的天空,23天后,这颗“客星”消失了。这颗“客星”可能是现在我们认识的(  )
A.超新星 B.红巨星 C.白矮星 D.小行星
例题4、2022年5月12日,事件视界望远镜(EHT)合作组织,发布了如图所示银河系中心黑洞:人马座A。该黑洞距离我们2.59万光年,质量约为太阳的431万倍。下列说法不正确的是(  )
A.光年是长度单位 B.所有恒星演化的最后阶段都变成黑洞
C.该黑洞虽然是银河系中心,但并不是宇宙的中心 D.图片显示的是黑洞周边2.59万年前的景象
(例题4图) (例题4图)
例题5、读图,回答下列问题。
(1)图①表示一块   ,从图①到图⑤说明太阳系是由   收缩形成的。
(2)图②到图④中,中心天体是   。
(3)图⑤中八大行星绕中心天体的公转方向是   ,它们的轨道平面大多接近于  。
三、随堂练习:
1、恒星约90%的的生命周期都处于下列阶段中的( )
A.红巨星 B.星云团 C. 主序星 D. 白矮星
2、下列有关恒星的叙述中正确的是(   )
A. 恒星都是由炽热的气体组成、靠自己发光的天体 B.恒星在星空中的位置是固定不变的
C.宇宙中的恒星都在绕着银河系的中心旋转 D.恒星都是质量和体积都很大的固态星球
3、关于恒星,下列说法中正确的是(   )
A. 恒星的表面温度越高,颜色越红 B.恒星的颜色与恒星的质量和体积有关
C.恒星的寿命与构成恒星的物质、温度、亮度有关 D.恒星亮度与其体积和温度及与地球距离有关
4、恒星是有寿命的,每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的(  )
A.质量 B.体积 C.温度 D.亮度
5、关于宇宙,下列说法中正确的是(  )
A.地球是宇宙中唯一有卫星的星球 B.恒星的寿命取决于亮度
C.太阳能够发光、放热,是因为内部发生化学反应D.银河系是旋涡星系,太阳处在其中一个旋臂上
6、关于恒星的描述,下列说法中正确的是(  )
A. 质量越大的恒星,寿命越短 B.温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色
C.质量越大的恒星,寿命越长 D.温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色
7、人类认识黑洞,最有可能了解到的事实是( )
A. 航天探测器近距离接近黑洞 B. 用射电望远镜看不到黑洞
C. 黑洞附近的恒星可能会受黑洞影响而有特别分布 D. 黑洞发出的光能被我们接收到
8、下列关于恒星演化的叙述中不正确的是(  )
A.星云中的气体和尘埃一旦紧缩成一个原恒星时,一颗新的恒星就诞生了
B.恒星的燃料消耗殆尽时,它就会膨胀变成巨星或超巨星
C.几个超巨星紧缩在一起时,形成了黑洞
D.超巨星可能爆炸成为超新星
四、课后练习:
1、太阳是很普通的一颗恒星,但它和大质量恒星在演化过程中具有的共同点是(  )
A.亮度都是逐渐升高 B.一定发生超新星爆发 C.体积先变大后变小 D.密度逐渐变小
2、恒星的热能主要来自( )
A. 内部核裂变反应 B. 内部核聚变反应 C. 星云的收缩 D. 超新星爆炸
3、恒星世界绚丽多彩。下列关于红巨星的说法正确的是( )
A. 是一颗巨大的行星 B. 直径和亮度均比太阳小得多
C. 直径比太阳小得多,亮度比类似太阳的恒星大得多 D. 直径和亮度均比类似太阳的恒星大得多
4、科学家描绘出了太阳未来的演变过程,下列不可能出现的是( )
A. 红巨星 B. 白矮星 C. 黑洞 D. 黑矮星
5、关于超新星,下列说法正确的是( )
A. 某些恒星在演化晚期出现的阶段 B. 某些恒星在演化初期出现的阶段
C. 指宇宙中新诞生的恒星 D. 指某些质量非常大的恒星
6、我国北宋至和元年(公元1054年)3月的某个清晨,在东方“天关”附近(金牛座的位置)突然出现了一颗“客星”,其“昼见如太白,芒角四出,色赤白”,司天监(当时的国家天文台)对这颗“天关客星”用肉眼连续观察了两年之久,直到看不见为止。19世纪,人们用望远镜发现在这个方向有一个“蟹状星云”。20世纪初发现这团星云在膨胀,由膨胀速率推算,公元1054年刚好是膨胀开始的时刻。阅读上述文字,你认为下列猜想不正确的是( )
A. 中国记录的“天关客星”可能是一次典型的“超新星爆发”
B. “蟹状星云”爆发时抛射的物质,随后不断地扩散,最后形成孕育新一轮恒星的星云
C. “天关客星”爆发后可能会形成一种体积小、密度大的中子星
D. “蟹状星云”就是一颗恒星
7、早在1965年,科学家们就在天鹅座发现了一颗距离地球1万光年的恒星,命名为“天鹅座X-1”。根据计算,该恒星的质量为太阳的30倍,但是科学家们并没有发现它所发出的任何光线。你认为该恒星应该已经演变成了( )
A. 白矮星 B. 超新星 C. 中子星 D. 黑洞
8、质量最大的恒星最终会变成( )
A.黑矮星 B.黑洞 C.白矮星 D.超新星
9、关于恒星,下列说法不正确的是( )
A. 恒星的归宿与其初始质量有关,质量越大寿命越短。
B. 恒星形成后光和热的来源,是其中心内氢聚变为氦的核反应。
C. 初始质量大于太阳8倍的恒星最终将成为白矮星
D. 太阳有两次聚变,第一阶段是氢聚变,第二阶段是氦聚变
10、下列关于大恒星演化过程的叙述,正确的是( )
①大恒星的演化过程依次是大恒星→超红巨星→超新星→中子星(或黑洞) ②大恒星在演化的过程中体积越来越大 ③大恒星在演化的过程中体积先变大,后变小 ④大恒星最后以成为黑洞而告终
A. ①②④ B. ①③④ C. ①③ D. ③④
11、宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片,在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是( )
A. 恒星 B. 行星 C. 卫星 D. 彗星
(第12题图) (第13题图)
12、下图展示了恒星的质量与它的寿命的关系,恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前存在的时间。由图可知,质量比太阳大的恒星,其寿命比太阳________;一个质量是太阳0.8倍的恒星大约能存在________亿年;一个质量是太阳1.7倍的恒星大约能存在________亿年。
13、我们常常看到这样的情形:当电压不足时,灯丝的温度较低,我们看到灯丝呈红色;当电压充足时,或点燃一段时间后,灯丝的温度变高了,颜色也变白了。表中是一些恒星表面的温度和颜色数据:
表面颜色 表面温度/K 举例
蓝色 25000~40000 参宿一、参宿三
白色 7700~11500 牛郎星、织女星
黄色 5000~6000 太阳、五车二
红色 2600~3600 心宿二、参宿四
(1)太阳表面的温度约为6000℃,根据表中资料推测其表面颜色为____。
(2)你认为恒星表面的颜色可能与什么有关?___________________________________
14、图是太阳从“出生”到“死亡”的示意图。读图,回答下列问题。
(1)现在,我们每天看到的太阳大约处于图中的( )
A. AB段 B. BD段 C. DE段 D. EF段
(2)在DE阶段,太阳将成为( )
A. 星云 B. 稳定状态的恒星 C. 红巨星 D. 超新星
(3)在EF阶段,太阳将成为一颗( )
A.超新星 B.白矮星 C.中子星 D.黑洞
(4)在太阳的演化过程中,最亮的是________,密度最大的是________。宇宙中密度最大的天体是________,连光也无法逃脱它的吸引。
参考答案:
一、知识点梳理:
1、太阳 主序星 红巨星 白矮星 黑矮星 2、恒星 核能 主序星 青壮年
3、50 4、质量不是很大 质量较大的恒星 黑洞
5、超新星爆发 恒星 生命 6、中子星 黑洞 任何物质(包括光线)
二、例题讲解:
例题1、A
解析:向太空移民、开展太空旅游和开采太阳系矿产等都是近期难以实现的事情,近期探测太阳系只是了解太阳系的演化过程,解答行星进化及生命存在的条件等。
例题2、B
解析:A、恒星的寿命和它的质量体积有关,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;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色的巨星或超巨星,故C正确;D、巨星和超巨星可能爆炸成为超新星,故D正确;故B符合题意。
例题3、A
解析:当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、中心温度可达100亿摄氏度,新星爆发时光度的10万倍时,就被天文学家称为超新星爆发了。 所以公元1054年曾有一颗非常明亮的“客星”出现在东南方的天空,23天后,这颗“客星”消失了。这颗“客星”可能是现在我们认识的超新星;所以A符合题意。
例题4、B
解析:A. 光年是长度单位,正确;B. 像太阳一样的恒星最后阶段是黑矮星,质量极大恒星演化的最后阶段都变成黑洞,B错误;C. 该黑洞虽然是银河系中心,但并不是宇宙的中心. 正确;D. 该图片显示的是该黑洞周边2.59万年前的景象,正确;故B符合题意。
例题5、(1)星云;同一星云(2)太阳(3)自西向东;同一平面
解析:(1)①表示星云,太阳系是由同一块星云收缩形成的;
(2)②③④都是指太阳系,是以太阳为中心天体的;
(3)太阳系中,八大行星绕日运行的方向是自西向东,轨道平面大多接近于同一个平面。
三、随堂练习:
1、C 2、A 3、D 4、A 5、D 6、A 7、C 8、C
四、课后练习:
1、C 2、B 3、D 4、C 5、A 6、D 7、D 8、B 9、C
10、C 11、A 12、短 130 30
13、(1)黄色 (2)恒星表面的颜色可能与恒星表面温度有关
14、(1)B (2)C (3)B (4)红巨星 白矮星 黑洞
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浙教版七上科学§3.3人类对宇宙的探索(3)教学设计
课题 3.3人类对宇宙的探索(3)……恒星 单元 三 学科 科学 年级 七上
教材分析 本课时为新浙教版七上第三章第3节人类对宇宙的探索的第3课时,也是本章的末课时教学,主要内容是恒星及其一生的演化过程。此前学生已学习了总星系、银河系、太阳系圾太阳、地球、宇宙学说等相关知识,现在学习恒星知识,太阳是与人类关系最密切的恒星之一,通过学习让学生了解恒星的诞生、演化过程和最终结局,认识到恒星也是有生命周期的,有开端也有结束,其规律是可被认识的,其他天体也类似,所以本课时的学习是深入是拓展更是后续学习宇宙知识的基础,所以具有很重要的地位和作用。
学习目标 科学观念:知道恒星是在演化的;知道恒星的形成、演化和结束;知道超新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力;了解太阳的一生;科学思维:理解恒星的演化规律;持续形成探索宇宙的兴趣和获取新知识的欲望;探究实践:通过读图、阅读等方式提升学生收集信息的能力和处理信息能力;态度责任:感悟人类对科学知识的探索和追求,学习辨证分析的方法和态度;感悟科学家利用有限证据和一定理论大胆建立科学假设的精神,不断寻找新证据来证实或修正假设,使理论趋向完善。
重点 能说出恒星的一生所经历的阶段
难点 合作分析归纳出恒星的一生所经历的不同阶段
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 1、宇宙由 和 组成; 2、宇宙的基本组成单位是 ; 3、银河系由 组成;所有的恒星都围绕 旋转; 4、宇宙中有上千亿个星系,每个星系中同样含有数量巨大的 。 太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。 每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程,这是一个十分缓慢的过程。 太阳是地球的能量之源,没有太阳,人类就不能生存。 研究恒星的诞生、演化和死亡,对人类的生存具有重要意义。 导入新课
讲授新课 一、恒星 1、恒星: 恒星是一种自己发光扫热的气体星球。 离地球最近的恒星是太阳。 2、恒星的诞生是宇宙膨胀的结果: 所有的恒星都要经历诞生、演化和死亡的过程。 随着宇宙的膨胀,温度不断降低,出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。宇宙尘埃在引力作用下,会变得更加密集,并越聚越大,形成气体状态的星云团。随着星云团的收缩,温度不断升高,当温度变得非常炽热,星云团就开始发光。于是,恒星就诞生了。 天文学家根据对各种恒星的观测和理论研究,认识到所有恒星的诞生过程与太阳的诞生过程基本相似。 视频:恒星的诞生3、恒星的演化: 一颗恒星诞生后,这颗恒星继续收缩升温,温度超过1×107℃时,将引发恒星内部的氢核发生聚变反应(氢原子核聚合成氦原子核),生成氦并向外释放出能量,恒星就开始稳定下来,进入主序星阶段。 主序星靠核聚变反应而发光发热。 恒星的稳定主序星阶段能够持续持续约100亿年。 太阳已存在约50亿年,它的主序星阶段还有约50亿年。 今天的太阳正处在它的鼎盛时期。 恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段。 探索活动:1)图3.3-17展示了恒星的质量与它的寿命的关系。恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前能存在的时间。 2)一颗质量是太阳0.8倍的恒星能存在多久?一颗质量是太阳1.7倍的恒星又能存在多久? 3)描述恒星的质量与它的寿命的一般关系。 4、恒星的寿命: ①恒星是不会永久存在的; ②太阳未来的演变过程: 大约50亿年后,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。当太阳膨胀到接近火星轨道时,将吞水星、金星、地球,预计太阳在红巨星阶段持续天约10亿年时间,亮度升高到今天的近1万倍。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,而球核进一步收缩,形成体积极小、密度很大的白矮星。最后,太阳将慢慢“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星,变成星云的一部分,留在宇宙中,进入新的循环。 参考:了解了太阳一生的演化后,你对宇宙有了什么新认识? 宇宙也像恒星一样,也要经历诞生、发展演化和死亡的过程。 5、恒星的演化过程: ①恒星的寿命与其质量有关: 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质量较小的恒星的演化过程: 如果恒星的质量介于1~8倍太阳质量它会演变成红巨星,最终演变成白矮星,即体积很小、质量不太小的恒星; (附视频:白矮星)③质量较大的恒星的演化过程: 如果恒星的质量是太阳质量的10~20倍,它的体积会急剧变大,形成红超巨星,随后爆发成超新星,最终演变成体积极小、密度极大的中子星。 1054年,我国发现并记录的超新星爆发,史称“客星”。蟹状星云即在这次爆发后诞生,这是天文学中第一个被认证具有清晰历史观测记录的超新星遗迹。 ④质量更大的恒星的演化: 当恒星的质量更大时,其内部将产生巨大压力;物质被“压”成了更为神奇的天体 --黑洞。黑洞的密度非常巨大,强大的引力使任何物质,甚至光都无法逃脱它的吸引。因此,远处的观测者无法看到来自黑洞的光。 讨论交流: 大质量恒星的消亡过程和太阳有什么不同 6、黑洞: 虽然人们看不见黑洞,但科学家能确定它的存在;几十年来,科学家一直在寻找黑洞。 2016年,科学家宣布探测到黑洞的存在。 2019年,我国天文学家依托自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜,发现了一个迄今为止质量最大的恒星级黑洞。 2022年5月,天文学家向人们展示了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。银河系中心黑洞距离地球约2.7×104光年之遥。 7、恒星的一生: 通过天文观测和发现,逐步证实完善了恒星的演化理论。 7、恒星的消亡: 恒星在生命的最后时刻,都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空单扩散,最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。 科学阅读:中子星 恒星的诞生看不见摸不着的,视频可使学生形象地认识到这个过程把抽象的内容具体形象化,降低难点目前的太阳正处于稳定发光发热的鼎盛时期(主序星)了解恒星的寿命取决于质量大小使学生认识到不同质量的恒星的一生有所区别图解法使过程更直观易懂些尤其是不同质量的恒星有不同的“死法” 大质量的恒星最后演化成黑洞。黑洞是学生们比较感兴趣的话题,有图有真相,促进学生的理解,激发学生的兴趣
课堂练习 1、除了氦以外,恒星中最常见的化学元素是( A ) A.氢 B.铁 C.碳 D.钠2、新星的热核爆炸代表其演化到了( C )A.诞生期 B.存在期 C.死亡期 D.循环期3、下列有关恒星的叙述中正确的是( A  )A. 恒星都是由炽热的气体组成、靠自己发光的天体B.恒星在星空中的位置是固定不变的C.宇宙中的恒星都在绕着银河系的中心旋转D.恒星都是质量和体积都很大的固态星球4、下列有关恒星的说法,正确的是( C )A.白矮星相当于太阳的青壮年阶段B.“恒星”即“永恒不变的星”,它在宇宙中的位置和形状都是固定的C.恒星离我们实在太遥远了,以至于恒星在天空中的位置变动我们很难察觉D.远处观察者能够看到来自黑洞的光,因此天文学家能够探测出黑洞的存在5、下列有关黑洞的描述错误的是( B ) A.黑洞密度极高,能产生强大的引力B.黑洞是科幻小说中的一种设想,实际并不存在C.黑洞在太阳系中不可能出现D.黑洞是质量更大的恒星发展的某个阶段6、在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律图像中,最为合理的是( B ) A.B.C.D. 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、每一颗恒星都有诞生、演化和消亡的过程; 2、太阳是恒星,目前的太阳处于主序星阶段。 3、恒星的诞生:星云收缩升温而成 太阳(主序星)发光发热的原因:氢核聚变 恒星的演化: 小恒星(如太阳):主序星-红巨星-白矮星-黑矮星 大恒星:主序星-超红巨星-超新星-中子星或黑洞 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月

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