第一节 地球的宇宙环境优质课教案整理

第一节

地球的宇宙环境

课时1 宇宙、太阳

孟连一中 金宁

[课标要求]1.描述地球所处的宇宙环境。2.阐述太阳对地球的影响。

[目标阐释]1.了解天体的主要类型和天体系统的层次，描述地球的宇宙环境。

2.理解太阳辐射和太阳活动对地球自然环境和人类活动的影响。

一、宇宙

1．概念：时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的①物质世界。

2．特征

(1)物质性：宇宙中有多种多样的物质，如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等，统称为②天体。其中，③恒星和星云是最基本的天体。

(2)运动性

a．天体系统的形成：天体之间因相互吸引、④相互绕转形成不同级别的天体系统。

b．天体系统的级别

地球地月系⑤银河系⑥太阳系月球

总星系其他行星系其他恒星系河外星系

3．范围：人类认识的宇宙范围在不断⑦扩大，目前已达到150亿光年。

读下列图文材料。回答下列问题。

2013年12月2日凌晨1时30分，中国自主研制的“嫦娥三号”探测器由长征火箭成功发射升空，并准确送入地月转移轨道，正式开启了中国首次地外天体软着陆之旅。2013年12月14日21时11分，“嫦娥三号”探测器在月球表面虹湾以东地区成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国

家。

(1)甲图中可能有哪些天体？最基本的天体是什么？图中的点点繁星大多是________，太阳是一颗________星，地球是一颗________。

(2)乙图反映了天体之间具有怎样的关系？这种关系构成了什么？

(3)乙图中有几级天体系统？最高级别的天体系统是什么？它是宇宙的全部吗？

(4)读乙图，按照天体系统的层次，填写下面的框图，据图描述地球在宇宙中的位置。

—

总星系——

么？

—

—

———其他行星系—其他行星系

(5)你认为“嫦娥三号”发射后，成为了哪一级天体系统(最低一级)的成员？为什答案

(1)可能有星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等。最基本的天体是恒星和星云。夜空里的点点繁星大多是恒星。太阳是一颗恒星，地球是一颗行星。

(2)天体之间具有相互吸引、相互绕转关系，从而构成了天体系统。

(3)四级天体系统。最高级别的天体系统是总星系，但它只是目前人类认识的宇宙部分，而并不是宇宙的全部。宇宙在时间上是无始无终的，空间上是无边无际的，而总星系的空间范围不过是150亿光年。

(4)地月系和其他行星系与太阳共同组成了太阳系，太阳系和其他恒星系又组成了银河系，银河系与河外星系共同组成了总星系。综上分析，框图中的内容自上到下、从左到右为银河系、河外星系、太阳系、地月系。地球是太阳系中地月系的中心天体。

(5)“嫦娥三号”运行后，成为了地月系的成员，其绕转的中心天体是月球。

宇宙的物质性与运动性

(1)物质性

宇宙中物质的存在形式称为天体，形式是多种多样的，具体如下图所示：

(2)运动性

天体间的相互吸引、相互绕转构成了不同级别的天体系统。其关系如下图：

迁移应用1

读下图，回答(1)～(3)题。

(1)下列叙述正确的是(

) ①d是人类已知的宇宙部分

②水星所在的最低一级天体系统是a

③由b系统示意图可知，地球是该天体系统的中心天体

④北极星与c是同一恒星系统

A．①②

C．①③

(2)关于b的叙述，正确的是(

) A．中心天体是地球

B．哈雷彗星处在b系统

C．狮子座流星雨现象不会在b系统出现

D．b系统中除c星球外还有其他存在生命的行星

(3)下列同时包含太阳和地球的天体系统中，级别最高的和级别最低的分别是(

) A．a和b C．b和c 答案

(1)C

(2)B

(3)B 解析

读图可知，图中d表示目前人类已经探测到的宇宙范围，大小约为150亿光年。图中d为总星系，a为银河系，b为太阳系，c为地月系。水星属于太阳系，北极星为恒星。b为太阳系，其中心天体为太阳，该系统中只有地球上存在生命。同时包含太阳和地球的天体系统中级别最高的为总星系，级别最低的为太阳系。

二、太阳

1．太阳系示意图

B．d和b D．(d－a)和b

B．③④

D．②④

(1)中心天体：太阳的质量巨大，成为太阳系的中心天体。

(2)八大行星：图中按离太阳由近及远的顺序依次是：a水星、b⑧金星、c⑨地球、

d⑩火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。

(3)小行星带：位于⑪火星轨道和⑫木星轨道之间。

(4)彗星：在扁长椭圆轨道上绕太阳运行，哈雷彗星的公转周期为⑬76年。

2．太阳辐射

(1)能量来源：太阳核心物质的⑭核聚变反应。

维持⑮地表温度，为生物繁衍生长、大气和水体(2)影响

运动等提供能量人类生产、生活的新能源3．太阳活动

直接为地表提供光能和热能

(1)概念：太阳大气层时常发生变化，有时甚至较为剧烈。

(2)分布

太阳大气层

光球层

太阳活动

色球层

日冕层

⑯黑子

⑰耀斑、日珥

太阳风

(3)重要标志：⑱黑子和⑲耀斑。

(4)周期：约11年。

(5)影响

表现

地球磁场

两极地区

具体影响

产生“⑳磁暴”现象

21极光”现象

产生“○22无线电短波通信

地球电离层

影响○

天气、气候

阅读材料，回答下列问题。

材料一

1998年5月发生的一次太阳风暴，已使美国发射的一颗通迅卫星失灵，4 000万个寻呼机用户无法收到信息。

材料二

据统计，从有完整的太阳黑子活动记录迄今，人类曾遭到12次全球大流感，除1次外，其余11次均出现在太阳活动的高峰年或前后的1～2年，在太

存在一定相关性

阳黑子活动的高峰期，因心肌梗塞致死人数突增，尤其在太阳耀斑出现后的第一天，心脑血管病人突发或猝死者陡增，因此，有人把这一天称为心脑血管病人的“危险日”，美国科学家发现，皮肤癌发病高峰期往往出现在太阳活动高峰后的第二年。

材料三

在太阳活动盛行期的衣食往行要注意。衣着上尽量不穿黑色衣服；饮食上宜多食用富含胡萝卜素和维生素A的食品和新鲜瓜菜；居住时一旦感到不适，可来个床位和家具大调整；出行应避开上午10时至下午3时，少外出，慎晒太阳，减少夜间露天活动。

(1)如何理解材料一所产生的现象？

(2)材料二反映了太阳活动对人类的影响是怎样的？

(3)人类的疾病与太阳活动的关系，应如何看待？

(4)在太阳活动极大年中，你给人们的生活建议有哪些？

答案

(1)太阳活动会干扰无线电短波通讯，所以对宇航和通讯有直接影响。

(2)太阳黑子对人类生活和健康有影响。

(3)人类疾病发生的影响因素很多，太阳活动只是多种触发因素的一种次要因素。

(4)白天少外出；多食用新鲜瓜果；少穿黑色衣服。(任答2点)

太阳对地球和人类的影响

(1)太阳辐射对地球的影响

虽然地球上所接受到的太阳能量只占太阳辐射总能量的二十二亿分之一，但对地理环境和人类影响是巨大的，主要表现为：

(2)太阳活动与地球

太阳活动的不同类型在太阳外部圈层中的位置、成因及特点也不相同，但它们都会对地球产生影响。如下表所示：

活动类型

所处位置

概念

成因

特点

对地球影响

太阳光球层上黑子

光球层

常出现的暗黑斑点

温度比光球层平均温度太阳活动的①影响地球主要标志；气候变化，低1 000 K～1 活动周期约激烈天气现500 K 太阳色球层为11年

象出现的几率增加；

耀斑爆发是②影响地球太阳活动最上的无线电激烈的显示

短波通信；③扰乱地球磁场，引起电磁扰动，日冕层温度带电粒子常耀斑

色球层

太阳色球层激烈的能量爆发

以射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能

日冕层出现的太阳风

日冕层

高速带电粒子流

产生磁暴现象；④在两极地区的夜空出现极光现象

高，使带电粒脱离太阳引子运动速度快

力飞向宇宙空间

迁移应用2

美国国家科学院称2012年地球将遭遇强太阳风暴袭击，地球上几乎所有的人都将难逃其灾难性的影响。现在来看，2012年太阳活动波澜不惊，灾难“预言”不攻自破。结合下图，回答(1)～(3)题。

(1)关于图中太阳大气层的叙述，正确的是(

) A．①—色球层

C．③—日冕层

B．②—光球层

D．①—日冕层

(2)除美国外，下列国家中最有可能欣赏到极光的一组是(

) A．英国、墨西哥

C．意大利、西班牙

B．挪威、芬兰

D．印度、巴基斯坦

答案

(1)C

(2)B 解析

第(1)题，图中①为光球层、②为色球层、③为日冕层。第(2)题，太阳活动抛出的带电粒子会被磁性较强的地球两极附近的磁场捕获，当它们和地球磁场碰撞时会形成美丽的极光，所以极光多发生于极地附近的地区，如挪威、芬兰等。

教材P10活动

提示

2.进行天文现象的观测一般分为三步：第一步是观测前的准备工作，要准备好观测用的仪器，记录用的笔、纸、相机等，并设计好观测的步骤、预测观测的结果和可能发生的意外；第二步是选定好观测的时间和地点，如要观测星空为避免人造光源的干扰，最好选在黑暗的旷野进行，并记录好观测的现象和数据；第三步是对观测的结果进行分析，结合有关资料写出观测报告，以适当的形式展示观测成果，如出一期板报或墙报、撰写小论文等。

宇宙是一个有序的，有一定层次和结构的物质世界。据此回答1～2题。

1．下列属于天体的是(

) ①哈雷彗星、流星体

②月球、星云

③航天飞机、陨石

④恒星、待发射的航天飞机

A．①③

C．②④

B．①②

D．③④

2．下列概念中，具有从属关系，且从大到小依次排列的是(

) A．太阳系—木星—海王星

C．太阳系—地月系—月球

B．宇宙—太阳系—银河系

D．太阳—地球—哈雷彗星

答案

1.B

2.C 解析

本题组主要考查天体的辨别以及对天体和天体系统包含关系的理解。第1题，陨石和待发射的航天飞机属于地球的附属物，不能称为天体；而哈雷彗星、流星体、月球、星云和恒星等都属于自然天体。第2题，A项中木星和海王星为并列关系；B项虽具有从属关系，但银河系包含太阳系；D项没有从属关系。

读“太阳及其大气结构示意图”，回答3～4题。

3．图中太阳大气Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是(

) A．光球层、色球层、日冕层

B．色球层、日冕层、光球层

C．光球层、日冕层、色球层

D．色球层、光球层、日冕层

4．太阳黑子和耀斑(

) A．都发生在Ⅰ层

C．都发生在Ⅱ层

答案

3.A

4.B 解析

从图中可看出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别为太阳大气的光球层、色球层、日冕层。黑子和耀斑分别发生在光球层和色球层。

5．读“太阳大气结构图”，完成下列问题。

B．分别发生在Ⅰ层和Ⅱ层

D．分别发生在Ⅱ层和Ⅲ层

(1)A为________层，该层出现的太阳活动是________。这些区域由于________________而暗黑。

(2)B是________层，该层有时会出现突然增亮的部分，叫做________。

(3)世界许多地区降水量的年际变化，与太阳________的变化周期有一定的相关性；________爆发时发射的电磁波进入地球电离层，会引起__________________；太阳带电粒子流能使地球磁场受到扰动，产生“________”现象。

(4)北美洲受太阳活动影响最严重的国家是________；该国居民将看到壮观的________现象。

答案

(1)光球

黑子

比周围温度低

(2)色球

耀斑

(3)黑子

耀斑

无线电短波通信中断

磁暴

(4)加拿大

极光

解析

根据图示分析A为光球层、B为色球层、C为日冕层。第(1)题，黑子发生在光球层，黑子的形成原因是温度比周围低，看起来暗一些。第(2)题，B是色球层，耀斑活动发生在此层。第(3)题，太阳活动对地球电离层、地球磁场和地球大气状况均有影响，发生磁暴、极光现象并扰动电离层，影响无线电短波通信。第(4)题，加拿大是地处北半球中高纬度的国家，其北部在北极圈以内，太阳活动爆发时可欣赏到极光现象。

【基础过关】

天体是宇宙间物质的存在形式，宇宙间的天体因相互吸引、相互绕转而形成天体系统。据此回答1～2题。

1．下列物体中，属于天体的是(

) ①太阳、月球、北斗七星

②恒星、卫星、行星、彗星

③火车、轮船、巨大岩石

④待发射火箭、待发射宇宙飞船

A．①②

C．①③

B．③④

D．②④

2．下列各图中的大中小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系，其中能正确表示它们三者之间关系的是(

)

答案

1.A

2.B

解析

第1题，火车、轮船、巨大岩石、待发射火箭、待发射宇宙飞船等属于地球的附属物，都不是天体。第2题，地月系属于太阳系，地月系与河外星系之间没有隶属关系。

下图中的“蓝月亮”为科学家用计算机模拟出的银河系中一个可能孕育生命的外星天体，据推测它本身不发光，但该天体上光照良好。据此回答3～4题。

3．“蓝月亮”应属于(

) A．行星

C．卫星

4．“蓝月亮”上的光照可能来自(

) A．太阳

C．行星

答案

3.C

4.D 解析

第3题，从图中可知“蓝月亮”围绕行星转动，故为卫星。第4题，“蓝月亮”本身并不发光，它的光可能来自恒星。

B．地球

D．恒星

B．恒星

D．彗星

右图这张照片是美国宇航局于2012年7月6日拍摄的太阳耀斑爆发时的图像。据此完成5～7题。

5．照片中的耀斑这种太阳活动现象出现在(

) A．光球层上

C．色球层上

B．日冕层上

D．日核上

6．太阳耀斑爆发对地球带来的影响可能包括(

) A．全球出现大面积停电

B．许多地区的无线电短波通信中断

C．我国东北地区上空出现极光

D．全球许多国家出现强烈地震

7．如果2011～2012年是太阳活动强烈的时段，那么上一个活动强烈时段约是(

) A．2000～2001年

C．2006～2007年

答案

5.C

6.B

7.A 解析

第5题，耀斑主要出现在色球层上。第6题，太阳耀斑爆发会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，但不会引起大面积停电；太阳耀斑爆发不会导致许多国家出现强烈地震；极光现象出现在高纬度地区，且与太阳风有关。第7题，太阳活动的周期大约为11年。

B．2022～2023年

D．2087～2088年

8．在交通的十字路口处，我们经常见到如图所示的交通信号灯(以太阳能为能源)，在一周白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变化，你认为影响因素主要是(

) A．海拔

C．阴晴状况

答案

C 解析

从图中可以看出这是一种以太阳能为能源的交通信号灯，因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。

9．读下图，完成下列问题。

B．电网供电

D．交通流量

(1)邻近的天体相互________，形成了以________的天体为中心，其他天体围绕这个中心旋转的天体“集团”，称为天体系统。

(2)此天体系统示意图中，A图表示________，哈雷彗星所属的天体系统是

________图。河外星系的级别与图________相同。最低一级的天体系统是________图，其中心天体是________。

(3)宇宙中最主要的天体是________和________。

(4)围绕太阳运行的天体除图中表示的以外，还有________、________等。

答案

(1)吸引

质量大

(2)总星系

C

B

D

地球

(3)恒星

星云

(4)彗星

流星体

解析

月球围绕地球旋转，形成最低级的天体系统——地月系，围绕太阳运行的行星以及卫星、彗星、流星体和星际物质组成上一级的天体系统——太阳系，太阳系又属于更高级的银河系，银河系和河外星系构成了更大的天体系统，称为总星系。组成天体系统最基本的天体是恒星和星云。依据图中提示的天体系统和常见天体来判断图中A是总星系，B是银河系，C是太阳系，D是地月系，然后依次解答各题。

10．人民网北京2013年2月21日电，近日有英国媒体报道，美国宇航局警告称地球即将遭受一场毕生难遇的“太阳风暴”，之后英国将面临大规模停电，并将长期失去重要通讯信号。结合下图，回答下列问题。

(1)太阳外部结构分为三层，图中A为________，B为________，C为________，材料所述“太阳风暴”来自图中的________。

(2)若2013年为太阳活动极大年，你能推测上一次太阳活动极大年的时间吗？依据是什么？

(3)若材料所述“太阳风暴”真的来临，届时地球还将受到哪些影响？

答案

(1)光球层

色球层

日冕层

日冕层

(2)2002年，因为太阳活动的周期是11年。

(3)①磁场受扰动，产生磁暴现象；②地球气候将异常；③两极地区的极光绚丽无比。

解析

本题考查太阳活动的及其影响。第(1)题，太阳外部大气由里向外依次为

光球层、色球层、日冕层，太阳风发生于日冕层。第(2)题，太阳活动的周期是11年，故上一次太阳活动极大年为2002年。第(3)题，太阳活动的影响包括影响地面无线电短波通信、磁暴现象、极光、影响气候，材料已提及对无线电短波通信、极光的影响，故从其他三方面分析即可。

【能力提升】

2010年10月1日“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功发射，从此“嫦娥二号”开始了112小时的奔月之旅。据此完成11～12题。

11．“嫦娥二号”所绕转的天体属于(

) A．卫星

C．恒星

B．行星

D．星云

12．进入月球轨道的“嫦娥二号”属于(

) ①河外星系

②地月系

③银河系

④太阳系

⑤总星系

A．①②

C．②③④⑤

答案

11.A

12.C 解析

第11题，“嫦娥二号”进入月球轨道后围绕月球转动，而月球属于地球的卫星。第12题，河外星系不包括银河系，是与银河系并列的天体系统。

13．有关太阳辐射及其对地球影响的叙述，正确的是(

) ①太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应

②太阳辐射维持着地表温度，是促进地球上的水、大气运动和生物活动的重要动力

③太阳辐射能量巨大而且集中，容易被人们直接利用

④太阳辐射能量是目前人类日常生产和生活所用的主要能源

A．①③④

C．①②③

答案

D 解析

太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应，其是地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力，并且为人类日常生产和生活提供了能源，但其具有时间性、分散性，并且受天气的影响比较大，不容易被人们直接利用。

中国政府一直把航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分。2012年9月以来的一年间，中国成功将24个航天器送入太空。载人航天、月球探测、北斗B．②③④

D．①②④

B．①②③④

D．①②③④⑤

导航、高分专项等航天重大科技工程均取得突破性进展。据此回答下题。

14．最可能干扰航天器与地面指挥系统通信联系的是(

) A．云雾

C．太阳活动

答案

C 解析

航天器与地面指挥系统的通信联系通过无线电波的传输完成，太阳活动可以放射出大量的带电粒子，干扰无线电短波通信。无线电波能够穿过云雾，进行全天候工作，云雾不会对无线电短波通信构成影响。太阳辐射是地球表面能量的来源，流星是一种天体，都不会干扰无线电短波通信。

15．读“我国太阳年辐射总量分布局部图”，回答下列问题。

B．流星

D．太阳辐射

(1)下列四个城市中，太阳年辐射总量最丰富的城市是(

) A．兰州

C．上海

B．海口

D．昆明

(2)兰州的纬度比广州高，但太阳年辐射总量比广州丰富，简要分析原因。

(3)假如你是一位太阳能热水器的营销者，在只考虑自然因素的情况下，你到下列哪组城市营销最合理(

) A．北京、海口、贵阳

C．昆明、兰州、郑州

B．上海、重庆、台北

D．杭州、广州、成都

(4)“蜀犬吠日”在一定程度上反映出成都和重庆所在地区太阳能资源的贫乏，请简要分析其形成的原因。

答案

(1)D (2)兰州地处内陆，气候干燥，晴天多；广州地处沿海，气候湿润，阴雨天多。

(3)C

(4)四川盆地海拔较低；盆地地形不利于水汽散发，空气中水汽含量多，雨雾天较多，日照时间短，日照强度弱，所以太阳能资源贫乏。

解析

本题以示意图形式考查我国太阳年辐射总量的分布及其影响因素。从图中可知：兰州、海口、上海和昆明四个城市中昆明的太阳能最丰富。太阳能热水器的营销主要看太阳年辐射总量的丰富与否，根据图上数据进行比较即可得出答案。