第一节 地球的宇宙环境教学设计及教案分析

地球的宇宙环境

[最新考纲]

1.地球所处的宇宙环境。地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。2.太阳对地球的影响。3.地球运动的地理意义。

[分析解读]

1.了解八大行星概况，并能解释地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星的原因。2.能说出太阳的外部结构，太阳活动及其对地球的影响，并能结合实际解释一些天文现象。3.从方向、轨道、速度、周期及绕转中心等方面理解并掌握地球自转和公转的一般特点。4.能在“地球公转图”和“二分二至光照图”上判读节气、晨昏线、南北半球昼夜长短变化状况。5.掌握地方时、区时、昼夜长短和正午太阳高度的计算以及日界线和晨昏线的判读，学会利用地转偏向力判断自然现象。6.掌握四季的划分，并理解其含义。

第1讲

地球的宇宙环境

一、宇宙的两大特征

1．物质性：宇宙是由星云、恒星、行星、卫星、流星体、彗星等天体组成的。

2．运动性：宇宙中的天体都在运动着，它们相互吸引、相互绕转，形成如下图所示的天体系统。

总星系地球C地月系B太阳系月球

A银河系其他行星系小行星、彗星等其他恒星系

河外星系

【方法指导】天体系统的概念较多，记忆时易混淆，可按概念外延(概念所反映地理事物的范围)由小到大串联起来记忆：地月系——太阳系——银河系——总星系，其中总星系是目前观测到的宇宙部分，但并不是整个宇宙。

二、太阳

1．

太阳辐射

(1)能量来源：太阳内部的核聚变反应。

为生物繁衍生长、大气和水体运动等提(2)对地球的影响

供能量太阳能是人类活动的重要能源2．

太阳活动

维持地表温度

(1)太阳大气层的结构：A光球层，B色球层，C日冕层。

(2)太阳活动的主要类型：A层的黑子，B层的耀斑，其周期约为11年，它们都是太阳活动的重要标志。

影响地球磁场，产生磁暴现象(3)主要影响粒子流冲入两极高空，产生极光现象与天气、气候变化有一定相关性些。

(2)太阳活动不是太阳运动。

扰动电离层，影响无线电短波通信

【特别提醒】

(1)黑子不黑：由于黑子的温度比光球层表面其他地方低，所以显得暗一

(3)太阳活动具有整体性，黑子、耀斑、太阳风的变化往往具有同步性，只是它们分别出现在太阳的不同大气层中，但它们的活动周期大约都是11年，黑子增强的年份，也是耀斑活动强烈的年份。

三、地球

1．

地球的普通性

(1)八大行

类地行星：A水星、B金星、C地球、D火星星分类巨行星：E木星、F土星远日行星：G天王星、H海王星(2)运动

同向性：绕日公转方向都是自西向东特征近圆性：绕日公转的轨道形状近似圆形共面性：轨道面几乎在同一平面上

(3)结构特征：与其他类地行星(水星、金星和火星)有许多相似之处。

图表解读

(1)彗星绕日公转的轨道呈扁长的椭圆形，公转的方向是自东向西，从图中看呈顺时针方向；彗星的彗尾总是背向太阳，离太阳越近，彗尾越长，反之越短。

(2)小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。

2．

地球的特殊性——存在生命

(1)外部条件：安全的宇宙环境、稳定的太阳光照。

适宜的温度条件(2)自身条件适合生物生存的大气条件液态水的存在

考点一

地球上存在生命物质的条件分析

1．

下图为“公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图”。与①②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是

(

)

A．适宜的大气厚度和大气成分

B．强烈的太阳辐射和充足的水汽

C．复杂的地形和岩石圈

D．强烈的地震和火山活动

答案

A 解析

地球与①②行星相比，具备生命存在的基本条件之一是具备适宜的大气厚度和大气成分。

【考向立意】

该题主要考查地球上存在生命物质的条件分析。

【思维过程】

阅读题干及图示→明确题干中“与①②行星相比”选择地球上具备生命存在的自身条件→排除“B项中强烈的太阳活动”不利于生命存在，并明确C、D两项与地球上存在生命没有关系。

【误区警示】

题干信息获取不准，调运知识不够是导致失误的主要原因。

【预测展望】

1．分析地球所处宇宙环境特征，说明地球是一颗普通的行星。

2．从地球所处宇宙环境和地球内部条件分析地球存在生命的原因。

3．结合最新宇宙探索成果，分析地外生命存在的可能性。

分析地球上存在生命的条件，应从地球所处的宇宙环境及自身条件两方面进行研究。

(1)宇宙环境条件

条件类型

宇宙环境

(2)自身条件

稳定的光

照条件

自生命诞生以来，太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件相对稳定，使地球上的生物得以繁衍，并不断地从低级向高级演化

安全的宇

宙环境

境

大小行星各行其道，互不干扰，地球处于一种相对安全的宇宙环影响

地球与其他行星绕日公转，具有近圆性、共面性和同向性特征，

【思维拓展】

分析一个天体是否适合生命存在和发展，应借助地球上适宜生物生存和发展的温度、大气和水三个方面条件来考虑，因为这些是生物生存的必要条件，只有满足了这些条件，才可能有生命的存在和发展。

1．

“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存在的最佳区域。在下图所示的“生命宜居带”中，可能出现生命的主要影响因素是

(

)

A．温度条件

B．恒星质量

C．行星体积

D．大气成分

答案

A 解析

由图中可居住带、恒星质量、行星轨道半径三者的关系，联想地球“可居住”是因为适当的日地距离使得地球有适合生命存在的温度条件，不难得出结论。

考点二

太阳辐射的空间分布及其影响因素

2．

(2011·海南地理)能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意1961～2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成(1)～(2)题。

(1)如仅考虑光合有效辐射，我国农业生产潜力最大的地区是

A．长江中下游平原

B．四川盆地

C．华北平原

D．青藏高原

(2)乙地PAR值高于甲地的主要原因是

(

) A．纬度高

B．植被少

C．地势高

D．云雨少

答案

(1)D

(2)D 解析

第(1)题，PAR数据越大，太阳辐射越强，农业生产潜力越大。读图可知，我国青藏高原地区PAR最大，农业生产潜力最大。第(2)题，读图知，甲地为四川盆地，位于亚热带季风气候区，加上盆地地形影响，降水丰富，云雨天较多，PAR较小；乙区域位于河套平原，温带大陆性气候，降水少，云雨天少，日照时间长，PAR较大。

【考向立意】

结合等值线考查光合有效辐射(太阳辐射)的分布及其影响因素。

【思维过程】

结合题干获取信息→明确光合有效辐射的含义→读图并调运所学相关知识→结合选择设问确定正确答案。

【误区警示】

不能准确获取题干信息，对新型等值线判断不准且不能有效调运所学知识是导致失误的主要原因。

【预测展望】

分析太阳辐射的能量来源及其对地球影响；结合世界或我国局部太阳辐射分布图分析其影响因素。

(

)

1．影响太阳辐射分布的因素

影响因素

纬度

外地区夏季日照时数多于冬季

日照时数

地势

的盆地

天气

天气的地区，日照时数多

纬度

射多

年太阳辐射总量

地势

水汽少，到达地面的太阳辐射多

天气

知，山地背风坡太阳辐射强

2. 太阳辐射分布规律

(1)全球的太阳辐射分布

全球年太阳辐射总量大体从低纬向高纬递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，且不同季节表现出的结果并不相同。如下图所示(注：图中的横剖面表示的是某一时间太阳辐射随纬度的分布情况，纵剖面表示的是某一纬度太阳辐射随时间的变化情况)：

晴天多，到达地面的太阳辐射多。由此可地势高，大气稀薄，透明度高，固体杂质、纬度低，正午太阳高度角大，获得太阳辐多阴雨天气的地区，日照时数少；多晴朗一般地势高的高原日照时数多于地势低原因

极圈以内地区有极昼、极夜现象，极圈以

(2)我国年太阳辐射总量的空间分布

①总体特征

我国年太阳辐射总量的分布，从总体上看，是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示：

②特例分析

青藏高原成为太阳辐射高值中心的原因：纬度较低，太阳高度角大；海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；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能量多。

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。

2．

下图示意“我国某区域冬、夏季日照时数空间分布”。读图，完成(1)～(3)题。

(1)下列四地中冬、夏季日照时数差异最大的是

(

) A．①

B．②

C．③

D．④

(2)导致该区域西部冬、夏季日照时数差异的主要因素是

A．太阳高度

B．天气状况

C．昼夜长短

D．海拔高度

(3)根据图中信息判断，下列四地中最适合建太阳能发电站的是

(

) A．①

B．②

C．③

D．④

答案

(1)A

(2)C

(3)B 解析

第(1)题，由图中等值线的分布及等值线图的判读原理可推导出，①地冬季日照时数为700 h，夏

季日照时数为(900 h,1 000 h)，冬夏日照时数差为(200 h,300 h)。同理计算出②、③、④地的日照时数差

分别为(100 h,200 h)、(0 h,100 h)、100 h，因此冬、夏日照时数差最大的是①地。第(2)题，根据经纬度

可知，该区域位于青藏高原上，西部全年多晴朗天气，冬夏日照时数的差异主要在于昼夜长短的差异。

第(3)题，图中四地中不论冬季还是夏季，以①地的太阳辐射量最丰富，其次是②地，但太阳能电站的建

设应靠近消费区，相对①地来说，②地比较靠近省级行政中心，因此最适合建太阳能发电站的是②地。考点三

太阳活动及其对地球的影响

(

)

3．

(2012·上海地理)太阳黑子活动的变化会对地球的气候产生明显影响，下图显示北半球部分高纬度地区太阳黑子活动与年均降水量的关系。据此回答(1)～(2)题。

(1)图中所示的34个测站分布范围主要在

(

) A．亚洲

B．亚洲和欧洲

C．亚洲和北美洲

D．欧洲和北美洲

(2)观测显示，所测地区年平均降水量

(

) A．随太阳黑子活动的增强而增大

B．随太阳黑子活动的增强而减小

C．变化周期与太阳黑子活动周期吻合

D．变化周期与太阳黑子活动周期无关

答案

(1)D

(2)C 解析

第(1)题，根据图中测站的经纬度的分布范围，可知所示的34个测站分布范围主要在欧洲和北美洲。第(2)题，观测显示，图中上部分12个测站年平均降水量与太阳黑子活动呈正相关，下部分22个测站年平均降水量与太阳黑子活动呈负相关，所测地区年平均降水量变化周期与太阳黑子活动周期吻合。

【考向立意】

结合相关图示，考查太阳活动对地球的影响。

【思维过程】

结合题干“太阳黑子活动的变化会对地球的气候产生明显影响”及图示反映内容→按照坐标图的分析思路获取图示信息→调运所学太阳黑子及其对地球的影响等知识→把相关信息与试题设问有机结合，获取正确结论。

【误区警示】

不能把题干和图示信息与设问有效结合是导致失误的主要原因。

【预测展望】

以新近发生的太阳活动为背景，分析太阳活动的类型、特点及其对具体区域的影响。

太阳活动及其对地球的影响可用下表说明：

太阳大

气结构

太阳活

动形式

①高速旋转的气体漩涡，活动

规律

太阳活动高峰年与低峰年的交替

耀斑爆发时产生的强烈①对气候的影响：不同纬对地球

的影响

阳活动高峰年剧烈天气现象出现的几率增加

高能带电粒子使地球上的磁场受到扰动，产生“磁暴”现象，使磁针不能正确指示方向

3．

影片《2012》讲述在2012年，地球因为异常的太阳活动而面临毁灭：到处都是天崩地裂、岩浆喷发，到处都是死亡。下列关于太阳活动的说法中，正确的是

(

) A．一定会引发地震、火山喷发

B．可能引发干旱、洪涝等灾害

C．使青藏高原海拔升高

D．一定使人类遭受灭顶之灾

答案

B 解析

太阳活动会使地球上的降水异常，引发旱涝灾害。地震、火山喷发是地球内力作用造成的；青藏高原海拔的变化是内外力共同作用的结果。现实中，我们经常受到太阳活动的影响，而未给我们带来灭顶之灾

少有一定的相关性；②太度的年降水量与黑子多射电扰乱地球大气层，使地球上无线电短波通信衰减或中断

在地球的两极地区产生极光

子等形式放出辐射能

荷，能产生磁场；③存在射电爆发和高能带电粒飞向宇宙空间

温度相对较低；②带电①激烈的能量爆发；②以带电粒子脱离太阳黑子：周期约为11年

约为11年

耀斑：激烈的显示，周期太阳风

太阳辐射分布图的判读技巧

图中Ⅰ处太阳辐射量高于Ⅳ，主要是Ⅰ处(黄土高原)天气晴朗且地势较高；而Ⅳ处(四川盆地)地势低且多阴雨天气。

图示区域太阳辐射量由南向北递增。该区域为非洲几内亚湾北部地区，气候由南部热带雨林气候向北过渡到热带草原气候，晴天增多，大气对太阳辐射的削弱减弱。

等太阳辐射量线分布图是太阳辐射及其影响的主要考查依据，正确判读等太阳辐射量线分布图不仅是对太阳辐射及其相关知识的主要运用，也是等值线考查的重要形式。

在解答该类试题时，应把握以下几点：

1．

正确描述太阳辐射的分布规律

描述太阳辐射分布规律时，要注意时、空两个方面：从时间上，一般分析其冬、夏季的差异；空间上一般描述其“从……向……递减(或递增)”、“哪个地区多，哪个地区少”，如我国太阳年辐射总量：时间上，大部分地区夏半年多于冬半年；空间上，大致从东南向西北递增。

2．

正确分析影响因素

太阳辐射的影响因素可从日照时数、年太阳辐射总量等几方面分析。

3．

能结合具体案例进行分析

结合案例进行分析是落实基础、把握规律的前提，例如，分析我国某些特殊地区太阳辐射分布规律和特点，就可以结合表格说明如下：

地区

北方地区

南方地区

西北地区

青藏地区

太阳辐射

北方地区比南方地区丰富

北方地区昼较长，日照时间长

丰富

最丰富

间长

四川盆地

贫乏

雨、雾天多

年日照时数是指太阳直接辐射地面时间的一年累计值，以小时为单位。下图是“我国某区域年日照时数分布图”。读图回答问题。

重点分析盆地地形，水汽不易散发，应从气候的角度侧重分析天气晴朗

重点强调海拔高，空气稀薄，日照时区天气：晴天多，阴雨天少；②夏季对比分析

排除纬度因素，侧重分析：①北方地

(1)请简述图中年日照时数的分布规律。

(2)写出图中甲、乙区域年日照时数范围，并分别分析原因。

答案

(1)大致从东南向西北递增。

(2)3 600小时＜甲＜3 800小时。甲位于我国柴达木盆地中，该处海拔较高，空气稀薄，且深居内陆，周围山地环绕，降水量极少，晴天多，日照时间长。2 400小时＜乙＜2 600小时。乙位于祁连山东南段，可受到来自太平洋的东南季风的影响，降水较多，晴天偏少，日照时间较短。

解析

第(1)题，读图可知，图中年日照时数大致从东南向西北递增。第(2)题，从纬度、海拔、天气状况等方面分析年日照时数的长短。

一、选择题

2010年8月20日科学网消息：据美国《科学日报》报道，日前，天文学家发现了早期宇宙的“残骸”——一颗宇宙大爆炸之后形成的第二代恒星。它位于距离地球29万光年之遥的矮星系玉夫星座。据此回答1～2题。

1．下列对于该二代恒星的判断，正确的是 A．由炽热气体组成，能发光发热

B．自身不发光，但能反射太阳光而明亮

(

)

C．由气体和尘埃组成，呈云雾状外表

D．该恒星所在天体系统内有生命存在

2．该恒星所处的天体系统是

(

) A．银河系

B．河外星系

C．太阳系

D．地月系

答案

1.A

2.B 解析

第1题，根据由炽热气体组成，自身发光发热是恒星的共同特点来解答该题。第2题，该恒星距离地球29万光年，超出了银河系直径10万光年的距离，属于河外星系。

读下图，回答3～5题。

3．

图中所示天体系统层次中的最低一级的是

(

) A．地月系

B．总星系

C．银河系

D．太阳系

4．

图中的M天体可能是

(

) A．月球或水星

B．水星或金星

C．金星或木星

D．火星或土星

5．

与地球相比，天体M没有生命存在的根本原因是

(

) ①没有适合生物呼吸的大气和液态水

②没有坚硬的地表

③距日较近，表面温度较高

④体积和质量很小

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

答案

3.A

4.B

5.C 解析

第3题，结合图示与所学知识知，图示天体系统中的最低一级的是地月系。第4题，M居于地球公转轨道内，为类地行星，很可能是水星或金星。第5题，地球是太阳系中唯一存在生命物质的天体，而M位于地球公转轨道内，没有生命存在的根本原因可能是由于距日较近，表面温度较高，没有适合生物呼吸的大气和水。

6．

下列关于太阳辐射及其对地球影响的说法，正确的是 A．太阳活动时产生的电磁波叫太阳辐射

B．到达地球大气上界的太阳辐射量全年从低纬向高纬递减

C．目前人类生产和生活所使用的能源主要来自太阳辐射能

D．由于日地距离的原因，到达地球的太阳辐射比其他行星都多

答案

C 解析

太阳辐射是核聚变反应产生的电磁波；到达地球大气上界的太阳辐射量大致从低纬向高纬递减，但有季节变化；水星、金星离太阳更近，获得的太阳辐射更多。

读下图，完成7～8题。

(

)

7．

图中的阴影区表示的是

(

) A．黄道平面

B．赤道平面

C．地球公转轨道

D．赤道

8．

图中箭头显示了

(

) A．共面性

B．同向性

C．近圆性

D．随意性

答案

7.A

8.B 解析

图中阴影为地球绕日公转轨道平面，该面即黄道平面；图中两大行星公转的箭头方向一致，表明太阳系中八颗行星绕日公转具有同向性特征。

下图为“我国与全球同纬度太阳辐射总量对比”。读图，回答第9题。

9．

图中我国太阳辐射总量

(

) A．沿110°E线自南向北递减

B．在40°N附近与全球平均值相当

C．甲乙两地差异大的主导因素是地形地势

D．西南地区较同纬度全球平均值低的主要原因是白昼时间短

答案

C 解析

沿110°E线自南向北先递减再递增，在40°N附近与全球平均值有差异，只是在(110°E,40°N)这个点上相当，其他点显然不同。甲在青藏高原，乙在巫山附近，太阳辐射量差异大的主导因素是地形地势。西南地区较同纬度全球平均值低的主要原因是降雨多，云雾天气多。

天文辐射是指到达大气上界的太阳辐射。下图为“某地区各月日平均天文辐射随纬度变化图”。读图，完成10～11题。

10．

该地区天文辐射受纬度影响最大的季节是

(

) A．春季

B．夏季

C．秋季

D．冬季

11．

导致图中a线数值高于b线数值的主要因素是

` A．太阳高度和昼长

B．地表状况和昼长

C．太阳高度和纬度

D．地表状况和纬度

答案

10.D

11.A 解析

第10题，由图可知，11月、12月、1月天文辐射随纬度变化曲线图的斜率最大，说明该时期天文辐射受纬度的影响最明显。第11题，从图中各条曲线的分布规律不难看出，a线表示的为4月，b线表示的是10月。4月份太阳直射在北半球，10月份太阳直射在南半球。与10月份相比，4月份北半球各地的太阳高度更大、昼长更长，故天文辐射的数值更大。

2012年1月24日，一场6年多来最为强大的太阳风携带大量带电粒子袭击地球，使英国、加拿大和挪威等国纬度较高的地区出现绚丽的北极光。据此完成12～13题。

12．

太阳风属于太阳活动的表现形式之一，它发生在

A．太阳大气的最内层，能量巨大

B．太阳大气的最外层，温度最低

C．光球层，其活动周期与黑子一致

D．日冕层，可以伴随耀斑爆发

13．该场太阳风不可能导致

(

)

(

)

(

) A．北极地区出现美丽的北极光

B．南极地区出现美丽的南极光

C．干扰电子设备和通讯，威胁太空中航天器的安全

D．地球电离层受到骚扰，影响无线电短波通信

答案

12.D

13.B 解析

第12题，太阳风发生在太阳大气的最外层——日冕层，由于太阳活动发生具有同步性的特征，此时可以伴随耀斑爆发出现。第13题，1月份是南半球夏季，南极圈内有极昼出现，不可能看到极光。

太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流，严重影响地球的空间环境。据此回答14～15题。

14．太阳活动的主要标志和周期是

A．太阳风、黑子，11年

C．日珥、耀斑，11年

(

) B．太阳风、耀斑，14年

D．黑子、耀斑，11年

(

) 15．如果太阳风暴强烈，对地球产生的影响主要是

A．高速带电粒子进入大气圈扰乱地球上空的电离层

B．高速带电粒子进入大气圈扰乱地球磁场，使降水增多

C．高速带电粒子进入大气圈产生极光，干扰导航

D．温度高，太阳辐射强烈，影响导航设备正常运行

答案

14.D

15.A 解析

第14题，太阳活动的主要标志是黑子和耀斑，其活动周期约为11年。第15题，太阳风暴产生的高速带电粒子进入大气圈扰乱地球上空的电离层，使无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断。

二、综合题

16．太阳能发电是全球各国都非常重视的研究项目。为了充分利用全球的太阳能资源，科学家设想，把全球太阳能电站联成网络(如下图，图中的A、B、C、D、E、F、G、H为世界上一些太阳能资源丰富地区)，以便在昼夜半球之间调节太阳能的余缺。据此回答下列问题。

(1)A、B两地都位于北纬40°～60°之间，试分别说明其太阳能丰富的原因。

(2)图中C、D、E、F、G地区太阳能丰富的共同原因是什么？

(3)图中H地(30°N附近)位于________(地形区)，说明其太阳能丰富的原因。

答案

(1)A地处于落基山脉的背风坡，降水稀少，多晴朗天气；B地深居内陆，远离海洋，水汽难以到达，晴天多。

(2)位于南北纬20°～30°大陆西岸，都属于热带沙漠气候，干旱少雨、多晴朗天气；沿岸有寒流经过，加剧了干旱程度。

(3)青藏高原

海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱。

解析

太阳能丰富的直接原因是日照强且时间长，气候干旱、晴天多，这是太阳能丰富的三个主要原因。青藏高原太阳能丰富还与海拔高、空气稀薄，对太阳辐射的削弱较少有关。

17．

读“太阳系示意图”，完成下列问题。

(1)写出八大行星中，B、D表示的天体名称并说明其结构特征类型。

(2)按运动特征，八大行星绕日公转有同向性，试解释说明其同向性的表现并说明其他运动特征。

(3)若地球在H行星的轨道上运行，则会发生的现象有

(

) A．变为寒冷的“冰球”

B．变为炽热的“火球”

C．大气层将会消失

D．体积将会变小

(4)地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切，试说明此图所反映的有利宇宙环境。

(5)地球上存在生命物质的几个自身条件中，此图反映出来的有哪些？

答案

(1)B：金星。

D：火星。

类地行星。

(2)自西向东呈逆时针方向运动。

近圆性、共面性。

(3)A

(4)大小行星各行其道，互不干扰，使地球处于相对安全的宇宙环境中。

(5)日地距离适中，有

适合生物生存的温度条件。

解析

第(1)～(3)题，八颗行星按距日远近、质量、体积等特征分类地行星、巨行星、远日行星，运动

特征有同向性、共面性、近圆性。地球上的能量来自太阳辐射，如果地球在H行星轨道上运行，因距离太阳太遥远，地球会变成“冰球”。第(4)、(5)题根据所学知识归纳总结。