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第1章 演化的自然
第2節 太陽系的形成和恒星的演化
1.了解太陽系形成的主要學說——“星云說”。
2.知道地球是隨太陽系的形成而誕生的。
3.知道恒星的不同發展階段：紅巨星、超新星、白矮星、中子星和黑洞。
4.了解太陽的演化過程。
5.了解大質量恒星的演化過程。
學習目標
知識點1 太陽系的形成
1.太陽系的主要天體
太陽系的核心：太陽（唯一的恒星）。
太陽系的八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星（離太陽由近及遠）。
2.太陽系八大行星的運動特點
同向性 太陽的自轉方向是自西向東的，太陽系的行星繞日公轉的方向也是
自西向東的，它們的方向一致
共面性 太陽系的行星繞日公轉的軌道平面大多接近于同一平面
近圓性 太陽系的行星繞日公轉的軌道均是近似圓形的橢圓，且各行其道，
互不干擾，太陽位于其中的一個焦點上
3.太陽系的形成學說
（1）“康德—拉普拉斯星云說”
星云的 定義 星云是由氣體和塵埃物質組成的巨大云霧狀天體，它的直徑大多可達十幾光年
星云說 的內容 太陽系是一塊星云收縮形成的。先形成的是太陽，然后剩余的星云物質
進一步收縮演化，形成地球等行星。過程如下：
星云說 的依據 .只有太陽和太陽系的行星形成于同一個旋轉的星云云盤，太陽的自轉
方向和太陽系的行星的公轉方向才會一致；
.形成太陽系的行星的物質來源于同一個扁平的星云云盤，才導致太陽
系的行星的公轉軌道幾乎位于同一平面上
1755年，德國哲學家康德在其發表的《自然通史和天體論》一書中，提出了太陽系起源的星云說
1796年，法國數學家拉普拉斯在他的《宇宙體系論》中獨立地提出了關于太陽系起源的星云說
（2）“災變說”
“災變說”認為地球等行星的物質是因為某種偶然的巨變（如另一顆恒星接近太陽或與太陽相撞）而從太陽中分離出來的。
典例1 下面哪一個是“康德—拉普拉斯星云說”推論的證據之一( )
C
A.宇宙中有幾十億個星球，太陽是其中最大的一個
B.太陽系中的大部分行星自轉方向都是自西向東的
C.太陽的自轉方向與它的行星的公轉方向相同
D.太陽的質量大，行星的質量小
[解析] “康德—拉普拉斯星云說”的理論依據有兩個：太陽的自轉方向和太陽系的行星的公轉方向一致；太陽系的行星的公轉軌道幾乎位于同一平面上。
知識點2 恒星的演化
恒星是在相對小的體積內積聚大量的氣體而構成的。恒星的演化就是一顆恒星誕生、成長、成熟到衰老、死亡的過程，是一個十分緩慢的過程。
1.恒星的演化過程
2.恒星的壽命與質量的關系
（1）恒星是不會永久存在的。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）主序星的質量大小決定了它們日后的演化歷程。
3.恒星的不同發展階段及特點
名稱 特點
紅巨星 紅巨星的外觀為紅色，直徑比太陽大 倍，亮度比太陽大得多。超紅巨星與紅巨星類似，只是體積更大，可達太陽體積的1 000倍，有的甚至更大。紅巨星是恒星燃燒到后期所經歷的一個較短的不穩定階段
行星狀 星云 行星狀星云的質量在 個太陽質量之間，其外形呈圓盤狀或環狀，并且帶有暗弱延伸的視面。行星狀星云實質上是一些垂死的恒星拋出的塵埃和氣體殼
白矮星 白矮星是一種亮度低、體積小、密度很大的恒星，其密度在1 000 萬噸/米 左右。白矮星是一顆已死亡的恒星，中心的熱核反應已經停止
名稱 特點
超新星 超新星其實是大質量恒星在死亡前的一次大爆發，所釋放的能量和發出的亮光相當于十億顆太陽。爆炸將星體外圍的物質以接近光速的速度向四面八方發射。每一顆恒星一生之中最多只可能發生一次大爆炸
中子星 中子星是超新星爆炸后遺留下來的核心演變而成的一種體積很小、密度卻很大的恒星
黑洞 黑洞是質量比太陽質量大10倍以上的恒星在超新星階段爆炸后形成的。其密度非常大，強大的引力使任何物質（包括光）都不能逃脫它的吸引。因此，遠處的觀測者無法看到來自黑洞的光
紅巨星
行星狀星云
白矮星
超新星
中子星
黑洞
4.太陽的演化
階段 特點
太陽目前 的狀態 太陽現在正處在主序星階段，靠內部的氫核發生核聚變而產生光和熱，即太陽的內部在不斷地消耗氫。這種主序星階段（成年階段）的太陽大約可維持100億年的穩定狀態
太 陽 的 未 來 紅巨星 階段 當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。它將膨脹到接近火星軌道，這一過程將吞噬水星、金星、地球，這個階段大約將持續10億年時間，亮度將升高到現在的近1萬倍
階段 特點
太 陽 的 未 來 白矮星 階段 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，而球核也進一步收縮，形成體積極小、密度很高的白矮星
黑矮星 階段 白矮星將慢慢“熄滅”，逐漸形成一顆看不見的黑矮星，最終變成星云的一部分，進入新的循環
5.大質量恒星的演化
階段 特點
超紅巨星階段 大質量恒星進入晚年后，體積會急劇變大（有的半徑達到約太陽的1 000倍），變成紅色，形成超紅巨星
超新星階段 超紅巨星爆發，形成超新星
“中子星”或 “黑洞”階段 中子星：超新星爆炸后形成的一種體積很小、密度極大的星核
黑洞：質量更大的恒星爆炸后形成的密度非常巨大、引力非常強大的天體
拓展
黑洞
星體的質量及密度越大，星體所產生的引力場就越大，從其表面逃逸所需的極限速度也越大。如果這個引力場大到某個極限，致使以光速運動的物體也不能掙脫它的束縛，那么我們將無法觀察到這個星體，而只能感覺到它的引力效應。這就是對黑洞的最初定義。
中子星
中子星是恒星演化到末期，經由重力崩潰發生超新星爆炸之后，可能成為的少數終點之一、質量沒有達到可以形成黑洞的恒星，在壽命終結時塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，中子星是除黑洞外密度最大的星體。
6.恒星的一生
典例2 下列有關恒星的說法，不正確的是( )
B
A.一顆恒星的壽命取決于它的質量
B.質量大的恒星可用于燃燒的核燃料較多,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,就會成為一顆紅巨星或超紅巨星
D.超紅巨星可能爆炸成為超新星
[解析] 恒星的壽命和它的質量有關，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；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，就會成為一顆紅巨星或超紅巨星，超紅巨星可能爆炸成為超新星，故C，D均正確。
本節知識歸納

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