第1节地球的宇宙环境

课标定位1.运用资料,描述地球所处的天体系统2.运用资料,描述地球所处的宇宙环境3.运用资料,从太阳辐射、太阳活动两个方面说明太阳对地球的影响4.运用资料,描述地球和其他行星的相似性和不同之处素养阐释1.通过地球上存在生命的自身条件和外部条件的分析,培养学生的综合思维2.通过科学实验和天文观测,提升学生的地理实践力自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑地理实践课堂小结随堂训练自主预习·新知导学一、宇宙1.含义:宇宙是时间和空间的统一体,是运动、发展和变化着的物质世界。2.特征。(1)物质性——天体。①如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等,统称为天体。最基本的天体是恒星和星云。太阳是距离地球最近的恒星。②请把常见天体及其特点连起来。(2)运动性——天体系统。①天体系统:天体之间相互吸引、相互绕转,构成不同级别的天体系统。②级别与层次。

A:可观测宇宙,B:银河系,C:太阳系,D:地月系。【思考感悟】

各天体系统之间是什么关系?二、太阳1.太阳系示意。

太阳系示意图(非真实比例)中按离太阳由近及远的顺序依次是a水星、b金星、c地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。2.太阳辐射。(1)能量来源:太阳核心物质在高温、高压条件下,经核聚变反应产生。(2)主要影响。视野拓展生产、生活中使用的煤炭、石油的能量来自太阳辐射煤炭、石油是地质历史时期大量动植物遗体被埋到地下,经过漫长的地质作用形成的。简而言之,它们是由动植物体内积累的太阳辐射能转换而来。3.太阳活动。(1)分布。

(2)重要标志:太阳黑子和耀斑。(3)周期:平均约11年。(4)影响。

三、地球1.相似性。地球与水星、金星和火星都是类地行星,它们之间有许多相似之处。2.不同性。(1)表现:目前人类发现的太阳系中唯一存在生命的天体。(2)原因。【思考感悟】

假如地球上没有大气层,地球上将会是怎样的情形?提示:假如地球上没有大气层,就不会形成适合生物呼吸的大气,不会对地球有保护作用,地球表面昼夜温差就会加大,不利于生命活动。合作探究·释疑解惑问题引领2016年9月30日,“罗塞塔”彗星探测器撞向彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”表面。根据电脑设置,“罗塞塔”将录制自己坠向死亡的过程,传回彗星表面的特写镜头。“罗塞塔”探测器2004年升空,所释放的“菲莱”着陆器在2014年成功登陆目标彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”。探究一

宇宙的物质性和运动性结合材料探究:(1)在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体吗?登陆到“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器是天体吗?提示:在太空中飞行的“罗塞塔”探测器是天体。登陆到“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星的“菲莱”着陆器不是天体。(2)“罗塞塔”探测器围绕“丘留莫夫—格拉西缅科”彗星飞行,“罗塞塔”探测器与该彗星构成天体系统吗?提示:构成天体系统。归纳提升一、“三看法”判断天体一看位置:看其是否位于地球大气层之外。例如,宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回到地面就不是天体。二看实质:看它是不是宇宙间的物质,一些自然现象如流星现象就不属于天体。三看运转:看它是不是在一定的轨道上独立运行。依附在其他天体上的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。下图为判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体的例子。二、“三看法”判断天体系统一看天体的数量;二看是否吸引;三看是否绕转。天体系统至少由两个天体组成,单个天体不能构成天体系统。天体系统内部,质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引但达不到绕转的程度,就不能构成天体系统。典型例题在我国的“嫦娥”工程中,“嫦娥三号”是首个承担“落月”任务的月球探测器,也是首个实现地外天体软着陆的航天器。下图是“嫦娥三号”打开发动机开始制动的模拟画面。据此完成下列各题。(1)“牛郎织女”“嫦娥奔月”中涉及的天体分别属于(

)A.恒星、卫星 B.星云、行星C.恒星、行星 D.星云、卫星(2)下列关于图中所呈现天体及天体系统的说法,正确的是(

)A.月球是地球的唯一卫星B.包括三级天体系统C.月球是距离地球最近的天然天体D.“嫦娥三号”与地球之间能构成天体系统答案:(1)A

(2)C解析:第(1)题,牛郎星和织女星会发光,属于恒星;“嫦娥”居住的月球属于地球的卫星。第(2)题,月球是地球唯一的天然卫星,此外还有很多人造卫星绕地球旋转;图中有地月系以及月球和绕月卫星构成的天体系统;月球是距离地球最近的天然天体;图中“嫦娥三号”正在绕月球运动,与地球构不成天体系统。规律总结列表对比辨析各级天体系统的组成探究二

影响太阳辐射的因素及太阳辐射对地球的影响问题引领太阳辐射是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。地球所接受到的太阳能量仅为太阳辐射总能量的二十二亿分之一,但其对地表环境和人类的影响是巨大的。结合材料探究:(1)影响地表获得太阳能量多少的因素有哪些?提示:地表获得太阳能量的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时数,具体的影响因素包括纬度位置、天气状况、地形地势、昼长时间等。(2)太阳辐射能的来源是什么?提示:来源于太阳内部在高温、高压下发生的核聚变反应。归纳提升一、影响太阳辐射的因素二、我国年太阳辐射总量的空间分布1.总体特征。从东南沿海向西北内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体如下图所示。(注:1

kW·h=3.60×106

J)2.特例分析。(1)青藏高原成为高值中心的原因:纬度较低,正午太阳高度大,获得的太阳辐射多;海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小;晴天多,日照时间长;大气中尘埃含量少,透明度高,到达地面的太阳辐射多。(2)四川盆地成为低值中心的原因:盆地地形,水汽不易散发,空气中含水汽多;阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强,日照时数少。三、太阳辐射对地球的影响1.有利影响。(1)太阳辐射为地球提供光和热,并维持地表温度。(2)太阳辐射为地球上的水、大气运动和生命活动提供能量。(3)自然界的岩石风化等与太阳辐射有关。(4)太阳辐射也是人类生产、生活的直接能量来源,如太阳能热水器、太阳灶、太阳能电站所需的能量来自太阳辐射。(5)人们大量使用的煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能。2.不利影响。过多的紫外线会危害地球生物。典型例题阅读图文材料,完成下列各题。材料一

北半球大气上界年太阳辐射总量的分布图。材料二

我国年太阳辐射总量分布图。(注:1

kW·h=3.60×106

J)(1)据材料一,分析北半球大气上界年太阳辐射总量的分布规律。(2)据材料二,分析我国年太阳辐射总量的分布趋势,并指出极端分布区。(3)请说出在日常生产、生活中人们对太阳辐射的主要利用方式。答案:(1)从低纬向高纬递减。(2)分布趋势:西北部多,东南部少(大致从西北向东南递减,或大致从东南向西北递增)。极端分布区:青藏地区最多,四川盆地最少。(3)太阳能热水器、太阳能电站、太阳灶、温室生产等。解析:读图析图:第(1)题,材料一图呈现出北半球大气上界的年太阳辐射总量。从图中可以看出,北半球大气上界年太阳辐射总量的分布规律是从低纬向高纬递减。第(2)题,仔细读图,根据图例和数值关系,可知我国各地区的年太阳辐射总量。新疆大部分地区为每平方米1

500~1

700千瓦时,西藏、宁夏、甘肃、内蒙古西部等地区为每平方米1

700千瓦时以上,东部大部分地区为每平方米1

200~1

500千瓦时,四川盆地在每平方米1

200千瓦时以下。第(3)题,日常生产、生活中人们对太阳辐射的主要利用方式有太阳能热水器、太阳能电站、太阳灶、太阳能汽车等,还可以通过建温室大棚、普通塑料大棚等利用太阳辐射能。思路展示:(1)正确解答此题的关键是读懂材料一图示内容的坐标含义,横坐标表示北半球的纬度变化,纵坐标表示年太阳辐射总量。(2)材料二以我国年太阳辐射总量分布图为载体,呈现我国不同地区年太阳辐射总量的差异,用不同的图例和数值加以区别。根据图示信息,可以直接读出不同区域的年太阳辐射总量,并找出我国年太阳辐射总量最多和最少的地区,还可以在此基础上分析我国年太阳辐射总量的分布趋势。(3)太阳辐射除了直接被吸收、转化成热能外,还可以被捕获并存储,转换成热能、电能等。规律总结(1)地表获得太阳辐射的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时数。(2)全球年太阳辐射总量大体从低纬向高纬递减。(3)南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射随月份变化的规律大致相反,且不同季节表现出的结果并不相同。探究三

具备生命存在条件的天体问题引领2017年4月,科学家们发现了一颗行星。这颗太阳系外行星距离地球39光年,体积是地球的1.4倍,质量是地球的8倍,大约有50亿年历史。科学家们认为这颗行星是迄今为止除地球外最有可能发现生命的地方。结合材料探究:若“某行星上存在生命”或“人类能够移民某行星”,你认为该行星应满足的条件是什么?提示:分析一个行星是否存在生命或适宜人类居住,应借助地球上适宜生命存在和发展的温度、大气和液态水三个方面的条件来考虑,只有满足了这些条件,才可能有生命的存在和发展。归纳提升一、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具有很大的相似性1.整体特征:都是本身不发光、不透明的近似球状的天体。2.运动特征。3.物理性质:地球在距日远近、质量、体积、密度和公转周期等方面与类地行星相似。二、某行星是否存在生命的分析思路在分析某行星是否有生命物质存在时,可通过以下步骤分析。步骤一:该行星所处的宇宙环境是否安全、稳定。步骤二:该行星是否有适宜的温度。从距恒星距离的远近、自转和公转周期长短、大气层方面分析。步骤三:该行星周围有无适宜生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化方面分析。步骤四:该行星是否有液态水的存在。从温度高低和水体运动方面分析。典型例题读图,完成下列各题。(1)图中的天体M可能是(

)A.月球或水星

B.水星或金星C.金星或木星

D.火星或土星(2)与地球相比,天体M没有生命存在的根本原因是(

)①没有适宜生物生存的大气和水②没有坚硬的地表③距日较近,表面温度较高④有液态水的存在A.①②

B.③④ C.①③ D.②④BC解析:第(1)题,该图是太阳系模式图的局部,从行星绕日公转轨道示意图可知,M轨道位于地球绕日公转轨道之内,应该是水星或金星。第(2)题,行星表层是否坚硬不是存在生命的必要条件,可排除②;有液态水的存在,是生命存在的条件,可排除④。思路展示:(1)熟悉掌握太阳系模式图,明确八大行星的轨道位置,是正确解答此题的关键。(2)熟练掌握地球存在生命的条件,通过对比,来衡量和判断该天体是否存在生命。地理实践【动动脑,想一想】

问题:在地球上,为什么极光只出现在高纬度地区?原理:太阳大气抛出的带电粒子流被地球磁场捕获后,切割地球磁场产生放电现象并向地球磁场最强的地区运动,而地球两极附近磁场最强。如果高纬度地区正值黑夜,便可以观赏到极光现象。【动动手,做实验】

观测太阳1.观测过程。在观测太阳的过程中,不要用眼睛直接看太阳,更不能用眼睛通过望远镜去看太阳,否则会灼伤眼睛。活动过程如下:①在晴朗的白天,架好望远镜,用一张白纸作为投影屏。②把一张薄硬纸板剪一个洞,盖在望远镜镜筒上,硬纸板会在白纸上形成阴影。③去掉望远镜的目镜,使望远镜在白纸上呈现一个太阳的像。调节焦距,前后移动白纸,直到白纸上呈现出清晰的太阳图。2.观测结论。在太阳表面你能看到什么?把你看到的画在纸上。3.提炼知识。太阳活动的类型。4.目的导向。进行实际的天文观察,增强观察能力。课堂小结随堂训练2017年4月12日19时4分,中国首颗高通量通信卫星——“实践十三号”在四川省的西昌卫星发射中心成功发射升空。据此完成第1~2题。1.“实践十三号”卫星升空进入预定轨道后,与下列天体所属类型相同的是(

)A.太阳 B.火星

C.月球 D.哈雷彗星2.“实践十三号”卫星升空进入预定轨道后,其属于(

)①太阳系②河外星系③可观测宇宙A.①②③ B.②③

C.①② D.①③答案:1.C

2.D解析:第1题,“实践十三号”卫星是一颗人造卫星,发射升空后环绕地球运行,与月球属于同一类型的天体。第2题,“实践十三号”卫星升空进入预定轨道后,是一颗围绕地球运动的天体,因此其属于太阳系,太阳系包含于银河系,银河系包含于可观测宇宙。2017年9月初,太阳爆发了强烈的耀斑。下图为耀斑现象图和太阳结构简图。据此完成第3~4题。3.关于太阳黑子或耀斑发生圈层及其成因对应正确的是(

)A.太阳黑子—①层—能量急剧释放B.耀斑—②层—能量急剧释放C.太阳黑子—③层—温度相对较低D.耀斑—③层—温度相对较高B4.下列有关太阳活动的叙述,错误的是(

)A.太阳黑子是太阳表面的相对低温区域B.太阳“强风”的出现是太阳活动的重要标志C.太阳黑子的面积和数量,在时间上具有周期性变化的特点D.太阳黑子与耀斑出现的周期大致相同B解析:第3题,太阳大气从里向外分为①光球层、②色球层和③日冕层;太阳黑子是光球层上常出现的暗黑斑点;耀斑是色球层上局部区域突然增亮的现象,是能量的急剧释放。第4题,太阳黑子是太阳表面温度相对较低的区域;太阳黑子和耀斑是太阳活动的重要标志;太阳黑子的面积和数量,在时间上具有周期性变化的特点;太阳黑子与耀斑的周期平均约为11年。太阳源源不断地向外辐射能量,虽然到达地球的能量只占二十二亿分之一,但对地球和人类的影响却是巨大的。据此完成第5~6题。5.下列关于太阳辐射及其对地球的影响的说法,正确的是(

)A.太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量,这种现象即太阳辐射B.太阳能量来源于强劲的太阳风C.太阳辐射能量巨大,是目前人们生产、生活所使用的唯一能源D.由于日地距离适中,地球上单位面积所获得的太阳辐射能比其他行星多A6.下列能源来自太阳能的有(

)①煤②石油③水能④核能⑤风能A.①②③④ B.②③④⑤C.①③④⑤ D.①②③⑤解析:第5题,太阳能量来源于其内部的核聚变反应;太阳能是人们目前利用的能源之一,不是唯一能源;水星、金星离太阳比较近,单位面积所获得的太阳辐射能比地球要多。第6题,煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能,风能和水能也来源于太阳能;核能是通过核反应释放出的能量。D7.阅读材料,完成下列各题。材料

设想在距离地球50万亿千米的地方有一颗存在生命物质的行星。有一天,地球上某太空信息接收站收到了该行星发来的求救信号:“亲爱的外星朋友,你们好!我们是X星球上的居民,我们的星球将于10年后毁灭,