資源簡介

(共28張PPT)
第三章 廣袤浩瀚的宇宙
浙教版七年級上冊
第3節 人類對宇宙的探索（3）
－－－恒星
教學目標
科學觀念：知道恒星是在演化的；知道恒星的形成、演化和結
束；知道超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力；了
解太陽的一生；
科學思維：理解恒星的演化規律；持續形成探索宇宙的興趣和
獲取新知識的欲望；
探究實踐：通過讀圖、閱讀等方式提升學生收集信息的能力和
處理信息能力；
態度責任：感悟人類對科學知識的探索和追求，學習辨證分析
的方法和態度；感悟科學家利用有限證據和一定理論大膽建
立科學假設的精神，不斷尋找新證據來證實或修正假設，使
理論趨向完善。
復習鞏固
1、宇宙由 和 組成；
2、宇宙的基本組成單位是 ；
3、銀河系由 組成；所有的恒星都圍繞 旋轉；
4、宇宙中有上千億個星系，每個星系中同樣含有數量巨大的 。
銀河系 河外星系
星系
幾千億顆恒星及星際物質
銀河系中心
恒星
新知導入
太陽是銀河系內一顆相當普通的恒星。
每一顆恒星都有其誕生、演化和死亡的過程，這是一個十分緩慢的過程。
太陽是地球的能量之源，沒有太陽，人類就不能生存。
研究恒星的誕生、演化和死亡，對人類的生存具有重要意義。
新知講解
一、恒星
1、恒星：
恒星是一種自己發光掃熱的氣體星球。
離地球最近的恒星是太陽。
2、恒星的誕生是宇宙膨脹的結果：
所有的恒星都要經歷誕生、演化和死亡的過程。
隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，出現了由中性原子構成的宇宙塵埃。宇宙塵埃在引力作用下，會變得更加密集，并越聚越大，形成氣體狀態的星云團。隨著星云團的收縮，溫度不斷升高，當溫度變得非常熾熱，星云團就開始發光。于是，恒星就誕生了。
天文學家根據對各種恒星的觀測和理論研究，認識到所有恒星的誕生過程與太陽的誕生過程基本相似。
視頻：恒星的形成
3、恒星的演化：
一顆恒星誕生后，這顆恒星繼續收縮升溫，溫度超過1×107℃時，將引發恒星內部的氫核發生聚變反應（氫原子核聚合成氦原子核），生成氦并向外釋放出能量，恒星就開始穩定下來，進入主序星階段。
主序星靠核聚變反應而發光發熱。
恒星的穩定主序星階段能夠持續持續約100億年。
太陽已存在約50億年，它的主序星階段還有約50億年。
今天的太陽正處在它的鼎盛時期。
恒星約90%的生命周期都處于主序星階段。
新知講解
探索活動
1）圖3.3-17展示了恒星的質量與它的壽命的關系。恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前能存在的時間。
2）一顆質量是太陽0.8倍的恒星能存在多久？一顆質量是太陽1.7倍的恒星又能存在多久？
3）描述恒星的質量與它的壽命的一般關系。
一顆質量是太陽0.8倍的恒星能存在120億年左右；一顆質量是太陽1.7倍的恒星能存在30億年左右。（合理范圍內均可以）
新知講解
4、恒星的壽命：
①恒星是不會永久存在的；
②太陽未來的演變過程：
大約50億年后，太陽中心缺少足夠的氫時，太陽的球核將開始收縮，太陽外層的氫繼續變成氦，星體急劇擴大，變成紅色，形成紅巨星。當太陽膨脹到接近火星軌道時，將吞水星、金星、地球，預計太陽在紅巨星階段持續天約10億年時間，亮度升高到今天的近1萬倍。紅巨星不斷地把外層物質拋向太空，在星體周圍形成行星狀星云，它的核聚變過程中形成的一些物質將進入星際介質參與再循環，而球核進一步收縮，形成體積極小、密度很大的白矮星。最后，太陽將慢慢“熄滅”，形成一顆看不見的黑矮星，變成星云的一部分，留在宇宙中，進入新的循環。
討論交流
了解了太陽一生的演化后，你對宇宙有了什么新認識？
宇宙也像恒星一樣，也要經歷誕生、演化發展、死亡的過程。
新知講解
5、恒星的演化過程：
①恒星的壽命與其質量有關：
一顆恒星壽命的長短取決于它的質量大小:質量越大，壽命越短；質量越小，壽命越長；
②質量較小的恒星的演化過程：
如果恒星的質量介于1～8倍太陽質量它會演變成紅巨星，最終演變成白矮星，即體積很小、質量不太小的恒星；
視頻：白矮星
新知講解
③質量較大的恒星的演化過程：
如果恒星的質量是太陽質量的10～20倍，它的體積會急劇變大，形成紅超巨星，隨后爆發成超新星，最終演變成體積極小、密度極大的中子星。
1054年，我國發現并記錄的超新星爆發，史稱“客星”。蟹狀星云即在這次爆發后誕生，這是天文學中第一個被認證具有清晰歷史觀測記錄的超新星遺跡。
蟹狀星云
新知講解
④質量更大的恒星的演化：
當恒星的質量更大時，其內部將產生巨大壓力;物質被“壓”成了更為神奇的天體 --黑洞。黑洞的密度非常巨大，強大的引力使任何物質，甚至光都無法逃脫它的吸引。因此，遠處的觀測者無法看到來自黑洞的光。
討論交流
大質量恒星的消亡過程和太陽有什么不同
紅巨星:表面溫度低，體積大，亮度高；
行星狀星云:質量體積大，但亮度較暗；
超新星:亮光相當于十億顆太陽；
白矮星
中子星
黑洞
體積小、亮度低，
但質量大、密度極高。
新知講解
6、黑洞：
雖然人們看不見黑洞，但科學家能確定它的存在；幾十年來，科學家一直在尋找黑洞。
2016年，科學家宣布探測到黑洞的存在。
2019年，我國天文學家依托自主研制的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡，發現了一個迄今為止質量最大的恒星級黑洞。
2022年5月，天文學家向人們展示了位于銀河系中心的超大質量黑洞的首張照片。銀河系中心黑洞距離地球約2.7×104光年之遙。
黑洞
新知講解
7、恒星的一生：
通過天文觀測和發現，逐步證實完善了恒星的演化理論。
星際氣體 原恒星 主序星
收縮形成
主序星
太陽→紅巨星→白矮星→黑矮星
大恒星→超紅巨星→超新星→
中子星
黑洞
新知講解
7、恒星的消亡：
恒星在生命的最后時刻，都會不斷地向四周拋出物質。這些物質自由地在太空單擴散，最后將漸漸孕育出新一輪的恒星星云。
科學閱讀
中 子 星
中子星，是處于演化后期的恒星。當恒星的質量大于8倍太陽質量時，它就有可能變為中子星。中子星并不是恒星的最終狀態，它還會進一步演化為不發光的黑矮星。
中子星小得出奇，典型的中子星直徑只有20km，但密度大得驚人，lcm3的質量達1億噸甚至幾十億噸，且由于巨大的質量產生了強大的引力。脈沖星(中子星的一種)的中心壓力可達到1×1028個大氣壓，比地心壓力大3×1021倍，比太陽中心壓力
大3×1016倍。
中子星的能量輻射是太陽的近100萬倍，它在1s內輻射的總能量若全部轉化為電能，就夠目前我們地球用幾十億年。
中子星的表面溫度可達到1×107℃，
中心溫度還要高數百萬倍。根據科
學家估計，銀河系內中子星的總數
至少在20萬顆以上。
圖3.3-21中子星從極點噴發強大氣流
隨堂練習
1、除了氦以外，恒星中最常見的化學元素是（　　）
A．氫 B．鐵 C．碳 D．鈉
A
隨堂練習
2、新星的熱核爆炸代表其演化到了( )
A.誕生期 B.存在期
C.死亡期 D.循環期
C
隨堂練習
3、下列有關恒星的敘述中正確的是（　 　）
A. 恒星都是由熾熱的氣體組成、靠自己發光的天體
B．恒星在星空中的位置是固定不變的
C．宇宙中的恒星都在繞著銀河系的中心旋轉
D．恒星都是質量和體積都很大的固態星球
A
隨堂練習
4、下列有關恒星的說法，正確的是( )
A.白矮星相當于太陽的青壯年階段
B.“恒星”即“永恒不變的星”，它在宇宙中的位置和形狀都是固定的
C.恒星離我們實在太遙遠了，以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺
D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光，因此天文學家能夠探測出黑洞的存在
C
隨堂練習
5、下列有關黑洞的描述錯誤的是（　　）
A．黑洞密度極高，能產生強大的引力
B．黑洞是科幻小說中的一種設想，實際并不存在
C．黑洞在太陽系中不可能出現
D．黑洞是質量更大的恒星發展的某個階段
B
隨堂練習
6、在認識世界時，我們經常用各種方法來形象、直觀地表示事物或者規律。下列關于太陽一生的體積變化規律圖像中，最為合理的是（　　）
A B C D
B
課堂總結
1、每一顆恒星都有誕生、演化和消亡的過程；
2、太陽是恒星，目前的太陽處于主序星階段。
3、恒星的誕生：星云收縮升溫而成
太陽（主序星）發光發熱的原因：氫核聚變
恒星的演化：
小恒星（如太陽）：主序星－紅巨星－白矮星－黑矮星
大恒星：主序星－超紅巨星－超新星－中子星或黑洞
板書設計
3.3 人類對宇宙的探索（3）
……恒星
1、太陽：恒星 發光發熱的氣體星球
2、恒星的誕生：星云收縮升溫
太陽（主序星）發光發熱的原因：氫核聚變
恒星的演化：
小恒星（如太陽）：主序星－紅巨星－白矮星－黑矮星
大恒星：主序星－超紅巨星－超新星－中子星或黑洞
作業布置
1、復習本課時主要內容；
2、完成作業本中相應練習；
3、完成學案中“課后鞏固”；
4、復習本章全部的主干知識點。
謝謝
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浙教版七上§3.3人類對宇宙的探索（3）學案
姓名
[學習目標]
1、知道恒星是在演化的；
2、知道恒星的形成、演化和結束；
3、知道超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力；
4、了解太陽的一生。
一、知識點梳理：
1、恒星的一生會經歷不同的階段，其體積、質量等都會有不同的變化，離我們最近的恒星是_______，它現在正經歷著_______這一階段。再過50億年，它將演變為_______，而當它的核燃料用完，熱核反應停止后，將演化成為_______。冷卻到最后，不再發光發熱，而成為_______。
2、主序星是穩定地發光發熱的_______，使它發熱發光的能源是_______，太陽就是一顆_______，主序星階段是恒星的_______時期。
3、紅巨星是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段，太陽在_______億年后將成為紅巨星。
4、白矮星和中子星都是恒星演化的晚期，其中白矮星是由_______的恒星演化來的，中子星是由_______演化來的。質量更大的恒星將演化為_______。
5、_______是大質量恒星在演變成中子星或黑洞時的一次巨大爆炸，它是導致一部分_______誕生的直接動力，也是宇宙中_______的搖籃。
6、超新星在球核爆炸后會形成一種體積很小、密度極大的星核，稱為“_______”，質量更大的恒星爆炸后將形成_______，它的密度非常大，能吸引_______。
二、例題講解
例題1、人類近期掀起太陽系“探測熱”的目的是 （　　）
A．了解太陽系的演化過程，解答行星進化及生命存在的條件 B．向太空移民
C．開展太空旅游 D．開采太陽系礦產
例題2、有關恒星下列說法不正確的是（　　）
A．一顆恒星的壽命取決于它的質量
B．質量大的恒星可用以燃燒的核燃料較多，因此它們的壽命比較長
C．當恒星步入“老年”，其核心將開始收縮，其外層部分則開始膨脹成為一顆紅色的巨星或超巨星
D．巨星和超巨星可能爆炸成為超新星
例題3、據中國古籍《宋會要》記載，公元1054年曾有一顆非常明亮的“客星”出現在東南方的天空，23天后，這顆“客星”消失了。這顆“客星”可能是現在我們認識的（　　）
A．超新星 B．紅巨星 C．白矮星 D．小行星
例題4、2022年5月12日，事件視界望遠鏡(EHT)合作組織，發布了如圖所示銀河系中心黑洞：人馬座A。該黑洞距離我們2.59萬光年，質量約為太陽的431萬倍。下列說法不正確的是（　　）
A．光年是長度單位 B．所有恒星演化的最后階段都變成黑洞
C．該黑洞雖然是銀河系中心，但并不是宇宙的中心 D．圖片顯示的是黑洞周邊2.59萬年前的景象
（例題4圖） （例題4圖）
例題5、讀圖，回答下列問題。
（1）圖①表示一塊　 　，從圖①到圖⑤說明太陽系是由　 　收縮形成的。
（2）圖②到圖④中，中心天體是　 　。
（3）圖⑤中八大行星繞中心天體的公轉方向是　 　，它們的軌道平面大多接近于　 。
三、隨堂練習：
1、恒星約90%的的生命周期都處于下列階段中的（ ）
A.紅巨星 B.星云團 C. 主序星 D. 白矮星
2、下列有關恒星的敘述中正確的是（　 　）
A. 恒星都是由熾熱的氣體組成、靠自己發光的天體 B．恒星在星空中的位置是固定不變的
C．宇宙中的恒星都在繞著銀河系的中心旋轉 D．恒星都是質量和體積都很大的固態星球
3、關于恒星，下列說法中正確的是（　 　）
A. 恒星的表面溫度越高，顏色越紅 B．恒星的顏色與恒星的質量和體積有關
C．恒星的壽命與構成恒星的物質、溫度、亮度有關 D．恒星亮度與其體積和溫度及與地球距離有關
4、恒星是有壽命的，每一顆恒星都有其誕生、存在和死亡的過程。一顆恒星的壽命取決于它的（　　）
A．質量 B．體積 C．溫度 D．亮度
5、關于宇宙，下列說法中正確的是（　　）
A．地球是宇宙中唯一有衛星的星球 B．恒星的壽命取決于亮度
C．太陽能夠發光、放熱，是因為內部發生化學反應D．銀河系是旋渦星系，太陽處在其中一個旋臂上
6、關于恒星的描述，下列說法中正確的是（　　）
A. 質量越大的恒星，壽命越短 B．溫度比太陽高的恒星呈現出比太陽稍紅的顏色
C．質量越大的恒星，壽命越長 D．溫度比太陽低的恒星呈現出比太陽稍藍的顏色
7、人類認識黑洞，最有可能了解到的事實是( )
A. 航天探測器近距離接近黑洞 B. 用射電望遠鏡看不到黑洞
C. 黑洞附近的恒星可能會受黑洞影響而有特別分布 D. 黑洞發出的光能被我們接收到
8、下列關于恒星演化的敘述中不正確的是（　　）
A．星云中的氣體和塵埃一旦緊縮成一個原恒星時，一顆新的恒星就誕生了
B．恒星的燃料消耗殆盡時，它就會膨脹變成巨星或超巨星
C．幾個超巨星緊縮在一起時，形成了黑洞
D．超巨星可能爆炸成為超新星
四、課后練習：
1、太陽是很普通的一顆恒星，但它和大質量恒星在演化過程中具有的共同點是（　　）
A．亮度都是逐漸升高 B．一定發生超新星爆發 C．體積先變大后變小 D．密度逐漸變小
2、恒星的熱能主要來自( )
A. 內部核裂變反應 B. 內部核聚變反應 C. 星云的收縮 D. 超新星爆炸
3、恒星世界絢麗多彩。下列關于紅巨星的說法正確的是( )
A. 是一顆巨大的行星 B. 直徑和亮度均比太陽小得多
C. 直徑比太陽小得多，亮度比類似太陽的恒星大得多 D. 直徑和亮度均比類似太陽的恒星大得多
4、科學家描繪出了太陽未來的演變過程，下列不可能出現的是( )
A. 紅巨星 B. 白矮星 C. 黑洞 D. 黑矮星
5、關于超新星，下列說法正確的是( )
A. 某些恒星在演化晚期出現的階段 B. 某些恒星在演化初期出現的階段
C. 指宇宙中新誕生的恒星 D. 指某些質量非常大的恒星
6、我國北宋至和元年(公元1054年)3月的某個清晨，在東方“天關”附近(金牛座的位置)突然出現了一顆“客星”，其“晝見如太白，芒角四出，色赤白”，司天監(當時的國家天文臺)對這顆“天關客星”用肉眼連續觀察了兩年之久，直到看不見為止。19世紀，人們用望遠鏡發現在這個方向有一個“蟹狀星云”。20世紀初發現這團星云在膨脹，由膨脹速率推算，公元1054年剛好是膨脹開始的時刻。閱讀上述文字，你認為下列猜想不正確的是( )
A. 中國記錄的“天關客星”可能是一次典型的“超新星爆發”
B. “蟹狀星云”爆發時拋射的物質，隨后不斷地擴散，最后形成孕育新一輪恒星的星云
C. “天關客星”爆發后可能會形成一種體積小、密度大的中子星
D. “蟹狀星云”就是一顆恒星
7、早在1965年，科學家們就在天鵝座發現了一顆距離地球1萬光年的恒星，命名為“天鵝座X－1”。根據計算，該恒星的質量為太陽的30倍，但是科學家們并沒有發現它所發出的任何光線。你認為該恒星應該已經演變成了( )
A. 白矮星 B. 超新星 C. 中子星 D. 黑洞
8、質量最大的恒星最終會變成（ ）
A.黑矮星 B.黑洞 C.白矮星 D.超新星
9、關于恒星，下列說法不正確的是（ ）
A. 恒星的歸宿與其初始質量有關，質量越大壽命越短。
B. 恒星形成后光和熱的來源，是其中心內氫聚變為氦的核反應。
C. 初始質量大于太陽8倍的恒星最終將成為白矮星
D. 太陽有兩次聚變，第一階段是氫聚變，第二階段是氦聚變
10、下列關于大恒星演化過程的敘述，正確的是（ ）
①大恒星的演化過程依次是大恒星→超紅巨星→超新星→中子星(或黑洞) ②大恒星在演化的過程中體積越來越大 ③大恒星在演化的過程中體積先變大，后變小 ④大恒星最后以成為黑洞而告終
A. ①②④ B. ①③④ C. ①③ D. ③④
11、宇宙中的天體都歷經誕生、成長、成熟到衰老、死亡的緩慢演化過程。如圖是人類首次拍攝到的黑洞照片，在演化的最后階段可能變成黑洞的天體是( )
A. 恒星 B. 行星 C. 衛星 D. 彗星
（第12題圖） （第13題圖）
12、下圖展示了恒星的質量與它的壽命的關系，恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前存在的時間。由圖可知，質量比太陽大的恒星，其壽命比太陽________；一個質量是太陽0.8倍的恒星大約能存在________億年；一個質量是太陽1.7倍的恒星大約能存在________億年。
13、我們常常看到這樣的情形：當電壓不足時，燈絲的溫度較低，我們看到燈絲呈紅色；當電壓充足時，或點燃一段時間后，燈絲的溫度變高了，顏色也變白了。表中是一些恒星表面的溫度和顏色數據：
表面顏色 表面溫度/K 舉例
藍色 25000～40000 參宿一、參宿三
白色 7700～11500 牛郎星、織女星
黃色 5000～6000 太陽、五車二
紅色 2600～3600 心宿二、參宿四
（1）太陽表面的溫度約為6000℃，根據表中資料推測其表面顏色為____。
（2）你認為恒星表面的顏色可能與什么有關？___________________________________
14、圖是太陽從“出生”到“死亡”的示意圖。讀圖，回答下列問題。
（1）現在，我們每天看到的太陽大約處于圖中的( )
A. AB段 B. BD段 C. DE段 D. EF段
（2）在DE階段，太陽將成為( )
A. 星云 B. 穩定狀態的恒星 C. 紅巨星 D. 超新星
（3）在EF階段，太陽將成為一顆( )
A.超新星 B.白矮星 C.中子星 D.黑洞
（4）在太陽的演化過程中，最亮的是________，密度最大的是________。宇宙中密度最大的天體是________，連光也無法逃脫它的吸引。
參考答案：
一、知識點梳理：
1、太陽 主序星 紅巨星 白矮星 黑矮星 2、恒星 核能 主序星 青壯年
3、50 4、質量不是很大 質量較大的恒星 黑洞
5、超新星爆發 恒星 生命 6、中子星 黑洞 任何物質(包括光線)
二、例題講解：
例題1、A
解析：向太空移民、開展太空旅游和開采太陽系礦產等都是近期難以實現的事情，近期探測太陽系只是了解太陽系的演化過程，解答行星進化及生命存在的條件等。
例題2、B
解析：A、恒星的壽命和它的質量體積有關，質量越大的恒星壽命越短，這是因為質量越大壓力就越大，這種情況下恒星內部的核反應就更加劇烈，故A正確，B錯誤；C、當恒星步入“老年時期”，恒星的核心將開始收縮，而其外層部分則開始膨脹就會成為一顆紅色的巨星或超巨星，故C正確；D、巨星和超巨星可能爆炸成為超新星，故D正確；故B符合題意。
例題3、A
解析：當恒星爆發時的絕對光度超過太陽光度的100億倍、中心溫度可達100億攝氏度，新星爆發時光度的10萬倍時，就被天文學家稱為超新星爆發了。 所以公元1054年曾有一顆非常明亮的“客星”出現在東南方的天空，23天后，這顆“客星”消失了。這顆“客星”可能是現在我們認識的超新星；所以A符合題意。
例題4、B
解析：A. 光年是長度單位，正確；B. 像太陽一樣的恒星最后階段是黑矮星，質量極大恒星演化的最后階段都變成黑洞，B錯誤；C. 該黑洞雖然是銀河系中心，但并不是宇宙的中心. 正確；D. 該圖片顯示的是該黑洞周邊2.59萬年前的景象，正確；故B符合題意。
例題5、（1）星云；同一星云（2）太陽（3）自西向東；同一平面
解析：（1）①表示星云，太陽系是由同一塊星云收縮形成的；
（2）②③④都是指太陽系，是以太陽為中心天體的；
（3）太陽系中，八大行星繞日運行的方向是自西向東，軌道平面大多接近于同一個平面。
三、隨堂練習：
1、C 2、A 3、D 4、A 5、D 6、A 7、C 8、C
四、課后練習：
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)黃色 (2)恒星表面的顏色可能與恒星表面溫度有關
14、(1)B (2)C (3)B (4)紅巨星 白矮星 黑洞
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浙教版七上科學§3.3人類對宇宙的探索（3）教學設計
課題 3.3人類對宇宙的探索（3）……恒星 單元 三 學科 科學 年級 七上
教材分析 本課時為新浙教版七上第三章第3節人類對宇宙的探索的第3課時，也是本章的末課時教學，主要內容是恒星及其一生的演化過程。此前學生已學習了總星系、銀河系、太陽系圾太陽、地球、宇宙學說等相關知識，現在學習恒星知識，太陽是與人類關系最密切的恒星之一，通過學習讓學生了解恒星的誕生、演化過程和最終結局，認識到恒星也是有生命周期的，有開端也有結束，其規律是可被認識的，其他天體也類似，所以本課時的學習是深入是拓展更是后續學習宇宙知識的基礎，所以具有很重要的地位和作用。
學習目標 科學觀念：知道恒星是在演化的；知道恒星的形成、演化和結束；知道超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力；了解太陽的一生；科學思維：理解恒星的演化規律；持續形成探索宇宙的興趣和獲取新知識的欲望；探究實踐：通過讀圖、閱讀等方式提升學生收集信息的能力和處理信息能力；態度責任：感悟人類對科學知識的探索和追求，學習辨證分析的方法和態度；感悟科學家利用有限證據和一定理論大膽建立科學假設的精神，不斷尋找新證據來證實或修正假設，使理論趨向完善。
重點 能說出恒星的一生所經歷的階段
難點 合作分析歸納出恒星的一生所經歷的不同階段
教學環節 教師活動 設計意圖
導入新課 1、宇宙由 和 組成； 2、宇宙的基本組成單位是 ； 3、銀河系由 組成；所有的恒星都圍繞 旋轉； 4、宇宙中有上千億個星系，每個星系中同樣含有數量巨大的 。 太陽是銀河系內一顆相當普通的恒星。 每一顆恒星都有其誕生、演化和死亡的過程，這是一個十分緩慢的過程。 太陽是地球的能量之源，沒有太陽，人類就不能生存。 研究恒星的誕生、演化和死亡，對人類的生存具有重要意義。 導入新課
講授新課 一、恒星 1、恒星： 恒星是一種自己發光掃熱的氣體星球。 離地球最近的恒星是太陽。 2、恒星的誕生是宇宙膨脹的結果： 所有的恒星都要經歷誕生、演化和死亡的過程。 隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，出現了由中性原子構成的宇宙塵埃。宇宙塵埃在引力作用下，會變得更加密集，并越聚越大，形成氣體狀態的星云團。隨著星云團的收縮，溫度不斷升高，當溫度變得非常熾熱，星云團就開始發光。于是，恒星就誕生了。 天文學家根據對各種恒星的觀測和理論研究，認識到所有恒星的誕生過程與太陽的誕生過程基本相似。 視頻：恒星的誕生3、恒星的演化： 一顆恒星誕生后，這顆恒星繼續收縮升溫，溫度超過1×107℃時，將引發恒星內部的氫核發生聚變反應（氫原子核聚合成氦原子核），生成氦并向外釋放出能量，恒星就開始穩定下來，進入主序星階段。 主序星靠核聚變反應而發光發熱。 恒星的穩定主序星階段能夠持續持續約100億年。 太陽已存在約50億年，它的主序星階段還有約50億年。 今天的太陽正處在它的鼎盛時期。 恒星約90%的生命周期都處于主序星階段。 探索活動：1）圖3.3-17展示了恒星的質量與它的壽命的關系。恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前能存在的時間。 2）一顆質量是太陽0.8倍的恒星能存在多久？一顆質量是太陽1.7倍的恒星又能存在多久？ 3）描述恒星的質量與它的壽命的一般關系。 4、恒星的壽命： ①恒星是不會永久存在的； ②太陽未來的演變過程： 大約50億年后，太陽中心缺少足夠的氫時，太陽的球核將開始收縮，太陽外層的氫繼續變成氦，星體急劇擴大，變成紅色，形成紅巨星。當太陽膨脹到接近火星軌道時，將吞水星、金星、地球，預計太陽在紅巨星階段持續天約10億年時間，亮度升高到今天的近1萬倍。紅巨星不斷地把外層物質拋向太空，在星體周圍形成行星狀星云，它的核聚變過程中形成的一些物質將進入星際介質參與再循環，而球核進一步收縮，形成體積極小、密度很大的白矮星。最后，太陽將慢慢“熄滅”，形成一顆看不見的黑矮星，變成星云的一部分，留在宇宙中，進入新的循環。 參考：了解了太陽一生的演化后，你對宇宙有了什么新認識？ 宇宙也像恒星一樣，也要經歷誕生、發展演化和死亡的過程。 5、恒星的演化過程： ①恒星的壽命與其質量有關： 一顆恒星壽命的長短取決于它的質量大小:質量越大，壽命越短；質量越小，壽命越長； ②質量較小的恒星的演化過程： 如果恒星的質量介于1～8倍太陽質量它會演變成紅巨星，最終演變成白矮星，即體積很小、質量不太小的恒星； （附視頻：白矮星）③質量較大的恒星的演化過程： 如果恒星的質量是太陽質量的10～20倍，它的體積會急劇變大，形成紅超巨星，隨后爆發成超新星，最終演變成體積極小、密度極大的中子星。 1054年，我國發現并記錄的超新星爆發，史稱“客星”。蟹狀星云即在這次爆發后誕生，這是天文學中第一個被認證具有清晰歷史觀測記錄的超新星遺跡。 ④質量更大的恒星的演化： 當恒星的質量更大時，其內部將產生巨大壓力;物質被“壓”成了更為神奇的天體 --黑洞。黑洞的密度非常巨大，強大的引力使任何物質，甚至光都無法逃脫它的吸引。因此，遠處的觀測者無法看到來自黑洞的光。 討論交流： 大質量恒星的消亡過程和太陽有什么不同 6、黑洞： 雖然人們看不見黑洞，但科學家能確定它的存在；幾十年來，科學家一直在尋找黑洞。 2016年，科學家宣布探測到黑洞的存在。 2019年，我國天文學家依托自主研制的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡，發現了一個迄今為止質量最大的恒星級黑洞。 2022年5月，天文學家向人們展示了位于銀河系中心的超大質量黑洞的首張照片。銀河系中心黑洞距離地球約2.7×104光年之遙。 7、恒星的一生： 通過天文觀測和發現，逐步證實完善了恒星的演化理論。 7、恒星的消亡： 恒星在生命的最后時刻，都會不斷地向四周拋出物質。這些物質自由地在太空單擴散，最后將漸漸孕育出新一輪的恒星星云。 科學閱讀：中子星 恒星的誕生看不見摸不著的，視頻可使學生形象地認識到這個過程把抽象的內容具體形象化，降低難點目前的太陽正處于穩定發光發熱的鼎盛時期（主序星）了解恒星的壽命取決于質量大小使學生認識到不同質量的恒星的一生有所區別圖解法使過程更直觀易懂些尤其是不同質量的恒星有不同的“死法” 大質量的恒星最后演化成黑洞。黑洞是學生們比較感興趣的話題，有圖有真相，促進學生的理解，激發學生的興趣
課堂練習 1、除了氦以外，恒星中最常見的化學元素是（　A　） A．氫 B．鐵 C．碳 D．鈉2、新星的熱核爆炸代表其演化到了( C )A.誕生期 B.存在期 C.死亡期 D.循環期3、下列有關恒星的敘述中正確的是（　A 　）A. 恒星都是由熾熱的氣體組成、靠自己發光的天體B．恒星在星空中的位置是固定不變的C．宇宙中的恒星都在繞著銀河系的中心旋轉D．恒星都是質量和體積都很大的固態星球4、下列有關恒星的說法，正確的是( C )A.白矮星相當于太陽的青壯年階段B.“恒星”即“永恒不變的星”，它在宇宙中的位置和形狀都是固定的C.恒星離我們實在太遙遠了，以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光，因此天文學家能夠探測出黑洞的存在5、下列有關黑洞的描述錯誤的是（　B　） A．黑洞密度極高，能產生強大的引力B．黑洞是科幻小說中的一種設想，實際并不存在C．黑洞在太陽系中不可能出現D．黑洞是質量更大的恒星發展的某個階段6、在認識世界時，我們經常用各種方法來形象、直觀地表示事物或者規律。下列關于太陽一生的體積變化規律圖像中，最為合理的是（　B　） A．B．C．D． 及時訓練，有利于鞏固剛剛學習的新知識。同時還有發現學生理解所學知識中存在的問題，便于及時糾正、修補。
課堂小結 1、每一顆恒星都有誕生、演化和消亡的過程； 2、太陽是恒星，目前的太陽處于主序星階段。 3、恒星的誕生：星云收縮升溫而成 太陽（主序星）發光發熱的原因：氫核聚變 恒星的演化： 小恒星（如太陽）：主序星－紅巨星－白矮星－黑矮星 大恒星：主序星－超紅巨星－超新星－中子星或黑洞 幫助學生掌握重點，更加容易的學習。
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網（www.21cnjy.com） 21清風明月

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