2020版新教材高中地理第1章宇宙中的地球第1节地球所处的宇宙环境讲义中图版必修1.docx

第一节地球所处的宇宙环境学习目标：1.了解宇宙中天体的主要类别和天体系统的层次。2.描述太阳系的组成及地球所处的宇宙环境，理解地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。(重点、难点) 3.知道太阳辐射概况、太阳大气分层及太阳活动的主要类型。4.理解影响太阳辐射的因素及太阳辐射、太阳活动对地球的影响。(重点)5.掌握太阳辐射的区域差异及其影响因素。(难点)一、宇宙1概念宇宙是时间和空间的统一，是万事万物的总称。2组成宇宙由不同形态的物质组成，我们把这些物质统称为天体，天体划分为星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等，星云和恒星是宇宙中的基本天体。3天体系统(1)概念：邻近的天体相互吸引，形成了以质量大的天体为中心，其他天体围绕这个中心旋转的天体“集团”。(2)级别：A表示总星系，B表示银河系，C表示太阳系，D表示地月系。特别提醒天体可分为自然天体(如恒星、行星等)和人造天体(如在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船等)。二、太阳系1组成：由太阳、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质组成。2中心天体：太阳。三、地球1地球的普通性其主要物理性质在太阳系中并不显眼。2地球的特殊性存在生命(1)地球与太阳距离适中，使地球表面有适宜的温度，水主要以液态形式存在。(2)地球的体积和质量适中，可吸附地球表面大量气体。(3)地球具有安全的宇宙环境。四、太阳辐射对地球的影响1太阳概况2太阳辐射(1)概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。(2)波长分布太阳辐射的波长分布图中A是紫外区，B是可见光区，B区的波长范围在0.40.76微米之间，C是红外区。3对地球的影响(1)提供光和热。(2)维持地表温度。(3)为地球上的水循环、大气运动、生物和人类活动提供动力。(4)是地理环境形成和变化的重要影响因素。五、太阳活动对地球的影响1太阳活动概况(1)概念：太阳大气各种活动和变化的总称。(2)主要标志：太阳黑子和耀斑。(3)主要的太阳活动现象太阳黑子：出现于光球层，其大小和多少，反映了太阳活动的强弱。耀斑：出现于色球层，其活动与黑子有密切关系。(4)周期：约为11年。2对地球的影响(1)对地球气候的影响：黑子活动的峰年和谷年，异常气候的概率明显地增加。(2)对地球电离层的影响：干扰地球高空的电离层，导致短波无线电传播异常，甚至造成短时间内短波无线电通信完全中断。(3)对地球磁场的影响：产生磁暴现象；两极地区产生极光。特别提醒黑子不黑：由于黑子温度比光球层表面其他地方低，所以显得暗一些。(1)两个相邻的天体一定属于同一个天体系统。 ()(2)在太阳系的八颗行星中，水星是距离太阳最近、表面温度最高的行星。 ()(3)地球上的太阳能大部分来自太阳的可见光。()(4)地球上的能量都来自太阳能。()(5)下列不属于天体的是()月球星云天空中飞翔的小鸟待发射的人造卫星ABC D提示(1)组成天体系统的天体具有相互吸引、相互绕转的关系。(2)距太阳由远到近，行星表面温度升高。水星距离太阳最近，在八颗行星中表面温度最高。(3)到达地球的太阳辐射能主要集中在可见光部分。(4)地球上的能量大部分直接或间接来自太阳，还有一部分来自地球内部。(5)C天体是宇宙空间的物质的总称，判断是否是天体看物质的位置。天空中飞翔的小鸟和待发射的人造卫星都属于地球的一部分，不属于天体。 宇宙2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星，自此“北斗三号”基本系统星座部署圆满完成。问题1(区域认知)在发射架上等待发射的北斗卫星是天体吗？发射成功后的北斗卫星是天体吗？提示还未发射的北斗卫星仍属于地球的一部分，因此不是天体；而发射成功后的北斗卫星已经进入太空、环绕地球运行，已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行，因此是天体。问题2(综合思维)北斗卫星组网运行期间，其与地球能构成天体系统吗？为什么？提示能。因为北斗卫星围绕地球飞行，二者相互吸引、相互绕转，因此构成天体系统。归纳总结 1“三看”法判断天体(1)一看位置：独立存在于地球的大气层之外的物体是天体，进入大气层或落回地面的物体不属于天体。(2)二看实质：是不是宇宙间的物质，自然现象不属于天体。(3)三看运转：是否在一定的轨道上独自运转，依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车。以流星体、流星现象、陨星为例分析如下：2天体系统判断的“两个技巧”一是要相互绕转。不绕转不能构成天体系统。如月球绕地球运转形成地月系；北斗七星之间没有相互绕转不能形成天体系统。二是要有等级差别。如地球和月球分属行星和卫星，有等级差别，构成天体系统；北斗七星都是恒星，属于同一等级，不能构成天体系统。12017年11月18日，狮子座爆发流星雨，我国部分地区可见。据此完成(1)(2)题。(1)图示流星体属于 ()A绕地球公转的天体B绕太阳公转的天体C绕月球公转的天体D太阳系外的天体 (2)冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，其产生的地理意义是()A使地球表面的平均温度升高B减少紫外线对地球生物的伤害C减少了小天体对地球表面的撞击D使地球表面昼夜温差不至于过大(1)B(2)C第(1)题，图示流星体是太阳系行星际空间的尘粒和固体小块，它们围绕太阳公转。第(2)题，冲向地球的流星体绝大部分都在大气层中燃烧掉了，这减少了小天体对地球表面的撞击。 地球是太阳系中的一颗普通行星太阳系“家庭会议”纪要太阳我是家长，我的质量占了太阳系总质量的99%以上，你们在我的引力下，都要围绕我旋转，都要听我的，八兄弟姐妹公转运动要同向，运动要大致共面，轨道要近圆，否则我们的家庭就没有秩序。金星我是星光大道上的明星，我的最佳创意是“太阳从西边出来”。火星人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。地球我是特殊的又是普通的，我的运动和结构与其他兄弟姐妹有许多相同之处。木星和土星别看我们身形如此庞大，实际上是虚胖罢了。天王星和海王星天高皇帝远，我们躲在寒冷阴暗的角落里。问题1(地理实践力)太阳的发言中透露出地球和其他兄弟姐妹共同的运动特征有哪些？提示共同特征是同向性、共面性和近圆性。问题2(综合思维)为什么说地球是一颗普通行星？提示地球的组成、结构和运动特征和其他七颗行星相似，没有特别之处。归纳总结 地球的普通性表现 地球是一颗普通的行星，主要原因在于它与太阳系其他行星在运动和结构方面具有很大的相似性。1运动特征2结构特征地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与类地行星相似。如下图所示：图示法记忆八颗行星的特征2读火星、木星、天王星数据比较表(地球数据为1) ，回答(1)(2)题。质量体积公转周期自转周期火星0.110.151.901.00木星317.941 316.0011.800.40天王星14.6365.2084.000.70(1)地球、火星、木星、天王星四行星中密度最大的是()A地球B火星C木星D天王星 (2)火星与地球最相近的是()A质量B体积C自转周期D公转周期(1)A(2)C第(1)题，密度等于质量与体积之比，结合表中数据可知，四行星中密度最大的是地球。第(2)题，由表中数据可知，火星与地球最相近的是自转周期。存在生命的行星美国国家航空航天局(NASA)官网2017年10月报道，一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)的观测数据后发现，火星南部艾瑞达尼亚海存在大约37亿年前形成的大量海底热液沉积物，或为研究地球生命起源提供重要线索。问题1(地理实践力)根据生命起源的条件及材料内容，你认为火星上可能存在生命吗？为什么？提示可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键证据。不可能。因为发现的是水合盐类，不是真正液态水，同时没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。(回答其中一种观点即可)问题2(综合思维)火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个？提示安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。归纳总结 地球上存在生命的条件 1地球存在生命的外部条件2地球适宜的自身条件自身条件主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。生命存在条件问题的分析思路此类题目的解答可以通过知识的迁移，类比地球上存在生命的条件来获得分析思路，进而提高答题的准确性。具体思路分析如下：3来自欧洲的天文学家宣称，他们在距离地球20.5光年以外的太空发现了一颗与地球颇为相似的行星，并认为这颗行星上可能“适合孕育生命”。据此回答(1)(2)题。(1)该行星“适合孕育生命”的条件主要包括()温度适宜有液态水无大气 宇宙环境安全、稳定ABCD(2)地球上的大气适于生物的呼吸，大气层的存在主要取决于()A日照条件稳定B日地距离适中C地球的质量和体积适中D有原始海洋(1)B(2)C第(1)题，“适合孕育生命”的条件主要有适宜的温度、液态水、大气、安全稳定的宇宙环境。第(2)题，地球具有适中的体积和质量，其引力可以使大量的气体聚集在地球的周围。太阳辐射对地球的影响材料一“蜀犬吠日”出自唐柳宗元的答韦中立论师道书“屈子赋曰：邑犬群吠，吠所怪也。仆往闻庸、蜀之南，恒雨少日，日出则犬吠。”意思是说屈原曾经作赋说：“邑犬之群吠兮，吠所怪也。”我过去听说庸和蜀地以南的地区，经常下雨，很少见到太阳，太阳一出来，狗便狂叫不止。材料二素有“日光城”之称的拉萨是西藏自治区首府，藏语意为“圣地”。拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸，海拔3 657米。这里属高原干旱气候区，特点是气温偏低，降水较少，空气稀薄，日照时间长达3 000小时以上。问题1(区域认知)结合材料请说出“蜀之南，恒雨少日”的原因。提示四川盆地空气潮湿，天空多云；四周群山环绕，中间平原的水汽不易散开。问题2(综合思维)四川盆地是我国年太阳辐射总量较低的区域，这一现象形成的主要原因是什么？提示四川盆地受西南季风的影响，降水量大，阴雨天较多，故年太阳辐射量较低。问题3(地理实践力)我们到拉萨旅游，会发现市区的路灯多为太阳能路灯，其主要的原因是什么？提示拉萨所在地区降水少、晴天多，太阳能资源丰富。归纳总结 1太阳辐射对人类活动的影响(1)直接利用太阳能：世界各国正在探索和研究对太阳能的利用，尤其是大规模的太阳能发电。目前利用较多的形式有太阳灶、太阳能热水器、小型太阳能发电站等。(2)间接利用太阳能：如可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能，即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料，它们被称为“储存起来的太阳能”。具体如下所示：2影响太阳辐射的因素3我国太阳辐射能的时空分布(1)就时间而言，我国大部分地区位于北半球中纬度，夏季太阳高度角大，光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。(2)就空间而言，我国太阳辐射能分布大体由东南向西北递增。大体上的界线从大兴安岭向西南经北京西侧、兰州、昆明再折向北到西藏南部，这条线以西、以北广大地区，太阳辐射能比较丰富。4太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成(1)(2)题。(1)我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是()A柴达木盆地B黄土高原C山东半岛D东南丘陵(2)太阳能光热电站可能会()A提升地表温度B干扰飞机电子导航C误伤途经飞鸟D提高作物产量(1)A(2)C第(1)题，最适宜建太阳能光热电站的地区是太阳能资源丰富的地区。柴达木盆地位于青藏高原，地势高，大气稀薄；而黄土高原、山东半岛和东南丘陵位于东部季风区，夏秋季节受夏季风影响阴雨天较多，太阳能资源相对不丰富。第(2)题，太阳能光热电站通过反光板聚焦太阳能发电，使部分太阳辐射不能到达地面，会降低地表温度，故A错；反光板的亮光会使过往飞机的驾驶员眼花缭乱，但不会干扰飞机电子导航，故B错；分散的太阳能经过反光板聚焦后会使发电站上空的温度很高，导致过往鸟类被高温灼伤，故C对；太阳能光热电站与农作物产量无相关性，故D错。太阳活动对地球的影响2018年8月下旬，气象学家保罗多里安发布了一张来自美国宇航局的照片，照片显示了太阳的可见表面完全没有太阳黑子，而这些黑子通常散布在外层。据科学家的观测报告称，太阳表面今年多半时间是“空白”的，太阳黑子活动极小期会导致地球变冷。问题1(区域认知)太阳活动现象主要出现在太阳的内部还是外部？各有什么具体的表现？提示主要出现在太阳外部的大气层中。其中太阳黑子主要出现在太阳大气的光球层上，耀斑主要出现在色球层上。问题2(地理实践力)科学家认为2018年为太阳活动极小年，那么上一次太阳活动极小年是什么时候？提示因太阳活动周期约为11年，由此可推知上一次太阳活动极小年约在2007年前后。问题3(综合思维)材料中显示了太阳活动对地球的影响是什么？除此以外，太阳活动对地球的影响还有哪些？提示太阳活动会影响地球的气候变化。除此以外，太阳活动还会形成“磁暴”现象、“极光”现象，造成地球上无线电短波通信中断，诱发水旱灾害等。归纳总结 太阳活动及其影响 人类能够直接观测到的太阳，是太阳的大气层，它由里向外依次是光球层、色球层和日冕层，不同的大气层上发生的太阳活动类型不同，其特征及对地球的影响如下所示：1太阳大气层及主要太阳活动特别说明：太阳外部大气不断释放高速带电粒子流，形成太阳风。太阳大气中出现的黑子、耀斑、日珥、日冕物质抛射等太阳活动现象会影响太阳风的变化，从而影响地球及人类活动。2太阳活动的影响电磁波地球电离层无线电短波通信高能带电粒子流地球磁场“磁暴”现象高能带电粒子流极地高层大气极光黑子、耀斑水旱灾害等5读太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图，完成(1)(2)题。(1)图中年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是()A正相关B负相关C反比D没有相关性(2)此图所反映的问题是()A太阳活动能影响地球气候B太阳活动发射的电磁波能扰动地球的电离层C太阳活动时，抛出的带电粒子流扰动地球磁场，产生磁暴现象D太阳活动时，太阳风使两极地区出现极光，从而影响中高纬度地区树木的生长(1)A(2)A第(1)题，从图中可以看出当太阳黑子数增多时，温带乔木年轮宽度也在增加。第(2)题，影响温带乔木年轮宽度变化的主要因素是当地的气候变化，结合图中信息可推断太阳活动能影响地球气候。太阳系模式图探讨1.(综合思维)八颗行星绕日公转的运动特征是什么？提示同向性、近圆性、共面性。探讨2.(地理实践力)与其他行星相比，地球的运动特征方面有无特殊之处？由此得到结论是什么？提示没有特殊之处。从这一方面看，八颗行星都可能存在生命。探讨3.(综合思维)八颗行星中表面温度最高和最低的分别是哪个？为什么？提示水星表面温度最高，海王星表面温度最低。距离太阳越近，温度越高；距离太阳越远，温度越低。阅读上图应主要把握以下几点：(1)明确八颗行星的组成和位置：按与太阳的距离由近及远分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(2)明确小行星带的位置：小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。(3)总结八颗行星的运动特征：同向性、共面性、近圆性。(4)了解哈雷彗星的特殊性：轨道为扁长形，公转方向与八颗行星相反，彗尾背向太阳，周期为76年。下图为太阳系八颗行星的位置示意图。读图回答(1)(3)题。(1)图中，分别表示地球和土星的是()ABCD(2)下列关于金星的叙述，正确的是()A位于地球和火星之间B表面为非固态 C自身能发光D表面平均温度比地球高(3)金星，中国古称“太白金星”，早晨的金星称为“启明星”，黄昏的金星则称为“长庚星”。金星自转方向为由东向西。在金星上看太阳是()A东升西落B西升东落 C直升直落D不见太阳(1)B(2)D(3)B第(1)题，太阳系八颗行星由内向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，由此确定为地球，为土星。第(2)题，金星位于地球和水星之间，表面为固态，自身不发光，因距太阳比地球近，均温较高。第(3)题，由材料可知，金星自东向西自转，故在金星上看到的太阳是西升东落，与地球上相反。人地协调太阳能的利用2018年8月3日，第二届中国国际太阳能十项全能竞赛在山东德州太阳能小镇开幕，来自全球10个国家和地区的22支代表队参赛，设计、建造具有可持续性的太阳能住宅。太阳翼智慧光谷屋顶太阳能就是在房屋顶部装设太阳能发电装置进行发电，当阳光直射太阳能板时发电效果最好。右图是北京(约40N)某居民安装屋顶太阳能的设计简图。据此完成12题。1屋顶太阳能发电具有的特点是()A土地占用多B设备投资少C可分散布局D受自然因素影响小2正常年份该屋顶太阳能发电量波动最大的季节是()A春季B夏季C秋季D冬季1.C2.B第1题，太阳能发电装置放置在屋顶，因此占地少，可分散布局，故A项错误，C项正确；太阳能发电技术要求高，设备投资大，因此B项错误；太阳能受天气状况影响大，因此D项错误。第2题，夏季为北京市的雨季，阴雨天气多，因此太阳能发电量波动最大。题组1宇宙2013年6月26日上午，“神舟十号”三名航天员完成再次进驻“天宫一号”、进行相关科学实验，在太空飞行15天后，成功返回地球。据此回答12题。1下列与“天宫一号”属于同一类天体的是()A飞机B流星雨C正在深空探测的“嫦娥四号”探测器D陨石2“天宫一号”所绕转的天体属于()河外星系太阳系地月系总星系ABCD1.C2.C第1题，“天宫一号”与正在深空探测的“嫦娥四号”卫星一样都属于人造天体；飞机、陨石都不属于天体；流星雨为流星体闯入大气层燃烧留下的光迹。第2题，“天宫一号”是围绕地球的短暂空间站，四个天体系统中，只有河外星系不包含地球。题组2地球是一颗普通又特殊的行星美国宇航局科学家对第一次银河系行星数量普查做出的估计显示，银河系内的行星数量是一个天文数字，至少达到500亿颗，其中有大约5亿颗坐落于所谓的“金发姑娘区”，也就是适居区。据此回答34题。3对“金发姑娘区”的描述不正确的是()A这一地区的温度既不太高，也不太低，适宜生命存在B这一地区只有气态水存在C这一地区宇宙环境比较安全D这一地区星球的表面可能存在大气层4地球具有生命存在的条件和其成因的组合正确的是()A适合生物呼吸的大气适中的日地距离B适宜的温度地球适中的质量和体积C液态水地球大气的成分D适宜的温度适中的日地距离3.B4.D第3题，据题干可知“金发姑娘区”是适居区，即该区应有适合生命存在的温度、液态水、大气及稳定的宇宙环境。第4题，地球存在生命的条件中，适合生物呼吸的大气与地球的体积、质量有关；适宜的温度与日地距离有关；液态水与地球适宜的温度有关。题组3太阳辐射对地球的影响读北半球大气上界太阳辐射分布图，回答56题。5到达大气上界的太阳辐射总量，赤道地区大约是极地地区的()A2倍多B1/2C相当D10%6影响太阳辐射的因素既有纬度因素，还有其他因素。下列说法，正确的是()A青藏高原与海南岛相比，纬度较高，太阳辐射较弱B西北地区太阳辐射强是因为降水稀少，晴天多C两极地区有极昼现象，太阳辐射强D四川盆地因海拔较低，太阳辐射较弱5.A6.B第5题，由图中数据可知，太阳辐射总量随纬度升高而降低，赤道是13109 J/m2左右，极地是6109 J/m2左右。第6题，青藏高原地势高，空气稀薄，所以太阳辐射比海南岛强；两极地区太阳高度角小，所以太阳辐射弱；四川盆地因多云和雾，所以太阳辐射弱；而西北地区降水稀少，晴天多，云量少，对太阳辐射削弱少，所以辐射强。题组4太阳活动对地球的影响据媒体报道，2010年太阳活动进入活跃期(如图1)，到2013年太阳活动达到高峰期，发生了强烈的太阳风暴；而到2016年，太阳表面的黑子开始逐渐变少(如图2)。据此回答78题。7太阳风暴袭击地球时，可能造成的影响有()全球都会出现极光现象地球上磁针不能正确指示方向北斗卫星导航系统将受到干扰北极附近会出现极昼现象ABCD8下列说法可信的是()A太阳黑子减少的年份，耀斑爆发频率减少B太阳活动高峰年，应增加户外活动，增强皮肤的活力C太阳黑子减少的年份，神舟飞船的信号接收易受干扰D2019年将再一次出现太阳活动高峰年7.C8.A第7题，太阳风暴发生时会在短时间内释放大量能量，高能带电粒子与两极稀薄大气摩擦会在两极地区产生极光现象，错误；太阳风暴导致指南针失灵，使地球出现磁暴现象，同时干扰通信系统，正确；极昼现象的形成主要和黄赤交角的存在有关，和太阳活动无关，错误。第8题，太阳黑子增多时，耀斑也较为强烈，反之，太阳黑子减少的年份，耀斑爆发频率减少，A正确；太阳活动高峰年，向地球释放大量带电粒子，此时应减少户外活动，B错误；太阳黑子减少时，太阳活动较弱，对神舟飞船的信号影响小，C错误；太阳活动的周期约为11年，据材料信息推测，下次太阳活动高峰年大约在2024年前后，D错误。教材P7读表读教材表111八颗行星主要物理性质比较，可以看出：按特征分类所包括的行星距日远近质量体积密度类地行星水星、金星、地球、火星近小小大巨行星木星、土星中大大小远日行星天王星、海王星远中中小通过以上分析，我们可以总结出三类行星各自的共同特征：(1)类地行星距日较近，质量和体积都较小，但密度较大。(2)巨行星距日距离处于居中位置，质量和体