第一节 地球的宇宙环境优质课教案

第一节

地球的宇宙环境

第1课时

宇宙

太阳

【情景激趣】

“太阳啊，我崇拜的太阳，你从东方，带着深情的目光，来到了地球上。我要把你赞美，我要为你歌唱，你的辐射永远是人类的命脉，万物的希望。”太阳有功也有过，地球上许多灾害的发生，与太阳活动的推波助澜不无关系。太阳辐射对地球有哪些影响？为什么随着人类太空活动越来越频繁，宇宙天气预报越来越有必要？

课标内容要求

核心素养对接

1.运用资料，描述地球所处的天1.运用资料，描述地球所处的宇宙环境。

2.运用资料，说明太阳对地球的影响。

体系统→区域认知＋综合思维

2.运用资料，描述地球在太阳系中的位置→区域认知＋地理实践力

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→综合思维＋人地协调观

知识体系引导

宇宙

|知识清单| 阅读教材P2～P5“宇宙”，填写下列知识。

1.天体：恒星和星云是最基本的天体。太阳是距离地球最近的恒星。

2.天体系统

(1)形成条件：天体之间相互吸引、相互绕转。

(2)天体系统的级别和层次：

3.范围：人类认识的宇宙范围在不断扩大，目前已达到150亿光年。

微思考

1.晴朗的夜晚，仰望星空，我们用肉眼可能观察到的天体有哪些？举例说明。

提示

亮度不等的北斗七星为恒星，横跨天穹的模糊银河是星云，一闪即逝的是流星，拖着长尾巴的是彗星，每月阴历十五形如玉盘的月球是卫星等。

微讨论

2.思考讨论下列问题。

(1)月球表面有许多坠落的陨石，这些陨石是天体吗？

(2)人们常说的星座是天体系统吗？

提示

(1)不是。坠落月球的陨石，附属于月球，失去了独立性。

(2)不是。邻近的天体彼此相互吸引和绕转才形成天体系统。而星座是根据恒星在天球上的投影位置划分的，它们实际可能相距很远，并没有相互吸引和绕转的关系，不能称为天体系统。

|案例探究|

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，并在月球表面虹湾以东区域成功着陆，标志着我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。

结合材料探究：

(1)“嫦娥三号”探测器发射升空前属于天体吗？为什么？发射后运行在轨道上的“嫦娥三号”探测器呢？

(2)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________星。

(3)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？

(4)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？

(5)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。

(6)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？为什么？

答案

(1)“嫦娥三号”探测器发射前是地球的组成部分，不属于天体；发射后运行在轨道上的“嫦娥三号”属于天体，其成为了存在于宇宙空间的物质。

(2)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。

恒星

恒

行

(3)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。

(4)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。

(5)

(6)“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。

|方法规律| 1.天体的判断方法

一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了。

二看其能否克服地球的引力，在太空中按自己的轨道运行。

三看其是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。例如：月球表面的岩石块是月球的一部分，不是天体。

例如：判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。

2.天体系统的层次及判断方法

(1)层次：天体系统有不同的级别，具体如下图所示：

(2)天体系统的判断方法

天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转不能构成天体系统。例如：月球绕地球运转，形成地月系，而北斗七星各恒星之间没有相互绕转关系，就不能形成天体系统。

太阳

|知识清单|

阅读教材P6～P8“太阳”，填写下列知识。

1.太阳系的组成

图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.太阳辐射及其影响

(1)能量来源：内部核心物质的核聚变反应。

(2)太阳大气层结构：从内向外分为光球层、色球层和日冕层。肉眼所看见的是太阳的光球层。

直接为地表提供光能和热能(3)影响

维持地表温度，为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量3.太阳活动

(1)主要活动类型

太阳大气层

光球层

太阳活动

(2) 黑子

色球层

日冕层

耀斑、日珥

太阳风

微思考

3.农业谚语“鱼靠水、娃靠娘，万物生长靠太阳”中，体现了太阳辐射为地球提供什么资源？

提示

材料中的“万物”指的是植物，其生长的依靠是太阳辐射中的光、热资源。

4.黑子真的就是太阳大气层表面出现的黑颜色斑点吗？

提示

不是。黑子不是斑点颜色呈黑色，而是因为黑子的温度比太阳光球层其他地方低，显得暗些。

5.到极地地区欣赏极光，全年都可以观赏吗？

提示

不能。极地地区只有在夜晚才能看到极光。

|案例探究| 材料一

2016年7月16日、美国航天局宣布，“好奇号”火星车发现火星表面存在一些不同寻常的浅色岩石，这是首次发现火星表面存在“大陆地壳”的证据。勘测分析发现火星岩石样本非常类似于地球地壳成分。随着“好奇号”越来越多的发现，火星的神秘面纱正在被人类一点点地揭开。

材料二

我国年太阳辐射总量分布图。

材料三

北半球大气上界太阳辐射的分布图。

结合材料探究：

(1)材料一图中字母代表的天体中，表示火星的是________。

(2)太阳系的中心天体是________。它为什么能成为太阳系的中心天体？

(3)火星、地球及太阳系的其他行星围绕太阳公转运动的特征有哪些相同或相似

之处？

(4)由材料二分析我国年太阳辐射总量大致的分布规律。

(5)由材料三分析全球太阳辐射总量的纬度分布规律是从________向________递减。

(6)结合材料二和材料三分析影响太阳辐射的主要因素。

答案

(1)D (2)太阳

由于太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%，在强大的引力作用下，其他天体都围绕太阳运行，故太阳是太阳系的中心天体。

(3)八颗行星绕日公转的运动特征具有同向性、近圆性、共面性。

(4)西部多，东部少；北方多，南方少。内蒙古西部和青藏地区最多，四川盆地最少。

(5)低纬

高纬

(6)地面状况、大气状况、太阳高度(纬度)等因素。

|方法规律| 1.太阳系

歌诀记忆

(1)八大行星的位置

水金地、火木土、天海星，近及远，绕日行。

(2)小行星带的位置

“火烧木头灰烬多”。即小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。

2.影响太阳辐射强弱的因素

3.我国太阳年总辐射量的空间分布

4.特例分析

(1)青藏高原成为我国太阳辐射的高值中心，主要是因为：海拔高，空气稀薄，大气能见度高；空气中尘埃含量较少，晴天较多，日照时间较长，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量多。

(2)四川盆地成为我国太阳辐射的低值中心，其原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多；阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源匮乏。

|人地协调观| 1.新浪科技讯：北京时间2017年6月17日消息

科学家表示，太阳活动将进入活跃期，届时人类将会面临很大的麻烦。根据下图(黑子相对数记录图)回答(1)～(2)题。

(1)有关太阳黑子的叙述正确的是(

) A.黑子活动具有明显的周期性

B.黑子活动的周期大约是20年

C.黑子数目的增减不会影响到达地面的太阳辐射量

D.黑子数目在每个周期内是相同的

(2)若太阳活动进入活跃期，人类届时可能面临的麻烦有(

) A.人们将没有方向感

B.影响人们的固定电话的使用

C.无线电导航系统可能失灵

D.中纬度可能会出现极光

解析

第(1)题，从图中可以看出黑子数目的变化有明显的周期性，时间大约为11年，但数目在不同的周期内是不相同的，太阳活动的强弱可能会对太阳辐射产生一定的影响。第(2)题，太阳活动进入活跃期，可能会干扰电离层使无线电导航失灵；可能会产生

“磁暴”现象，指南针不能正确指示南北方向，可能会使某些生物失去方向感，但对人的方向感影响不大；极光只在纬度较高的极地地区才会出现。

答案

(1)A

(2)C |综合思维| 2.思考回答下列问题。

(1)为什么说地球是一颗普通的行星？

(2)阴天的时候是不是就没有太阳辐射了？

(3)如何理解“生产、生活中使用的煤、石油是太阳提供的能源”？

(4)黑子真的就是太阳大气层表面出现的黑颜色斑点吗？

提示

(1)从质量、体积、密度等结构特征及公转、自转的方向、周期、轨道等运动特征看，地球的参数比太阳系中一部分行星小，比另一部分大，所以地球是一颗普通的行星。

(2)不是。太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应。和天气状况没有关系；只不过阴天的时候空气中水汽的含量较大，对太阳辐射的削弱较多，到达地面的辐射量较少，我们不能直接看到太阳而已。

(3)煤、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而形成的。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。

(4)不是。黑子不是斑点颜色呈黑色。而是因为黑子的温度比太阳光球其他地方低，显得暗些。

|地理实践力| 3.在古代，金、木、水、火、土称为“五行”，古代的人认为“五行”相生相克，不但影响到人的命运，同时也使宇宙万物循环不已。仰望星空，有五颗肉眼可见的行星，它们和“五行”对应。下面是“五行”和地球的数据对比。

质量(地球为1) 体积(地球为1) 轨道倾角

轨道偏心率

水星

0.05 0.056 7°

0.206 金星

0.82 0.856 3.4°

0.007 地球

1 1 0°

0.017 火星

0.11 0.15 1.9°

0.093 木星

317.94 1 316 1.3°

0.048 土星

95.18 745 2.5°

0.055 (1)水星、金星、地球、火星被称为类地行星，和太阳系其他行星比较，它们的结构特征有何相似之处？

(2)“五行”(五颗肉眼可见行星)除同向性外，还有哪些共同的运动特征？用数据说明。

(3)民间传说，哈雷彗星的出现是凶兆。为什么会有这荒谬的传说？

提示

(1)类地行星的共同结构特征是质量、体积小，表面温度高。

(2)共面性：轨道倾角均小于或等于7°；近圆性：偏心率大多接近0。

(3)哈雷彗星的公转周期为76年，人的一生观测到它的几率小。

4.下图为某天文爱好者拍摄的日全食照片，有关照片中的信息说法正确的是(

)

A.图中的光亮部分就是我们平时看到的太阳

B.图中中间的阴影部分才是我们平时看到的太阳

C.太阳黑子就发生在光亮部分

D.发生日全食时太阳辐射就会突然消失，只有太阳活动存在

解析

我们平时看到的太阳其实是太阳的光球层，该层上会有黑子发生；发生日全食时肉眼看到的光亮部分应该是色球层和日冕层；发生日全食只是月球挡住了太阳辐射并不是说太阳辐射突然间消失。

答案

B

教材P2问题

“人类信息图”表达了以下几个方面的含义：

(1)人类分男、女两种性别。

(2)地球上的能量主要来源于太阳。

(3)人类居住的地球(星球)在太阳系中的位置，及与其他行星的相对位置关系。

读天体系统的层次图，回答1～2题。

1.图中甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是(

) A.河外星系、银河系、太阳系、地月系

B.银河系、河外星系、太阳系、地月系

C.太阳系、河外星系、银河系、地月系

D.银河系、太阳系、地月系、河外星系

2.从天体系统级别来看，甲、乙、丙、丁属于同一级别的是(

) A.甲与乙

C.乙与丙

B.丙与丁

D.乙与丁

解析

第1题，读图可知，甲、乙、丙、丁所代表的天体系统名称分别是银河系、河外星系、太阳系、地月系。第2题，图中甲代表的是银河系，乙代表的是河外星系，它们属于同一级别。

答案

1.B

2.A 下图为太阳系8颗行星示意图，读图完成3～4题。

3.图中①～⑧，分别示意地球和土星的是(

) A.②、⑦

C.③、⑤

4.下列关于金星的叙述，正确的是(

) A.位于地球和火星之间

C.自身能发光

B.卫星数目比土星多

D.表面平均温度比地球高

B.③、⑥

D.④、⑤

解析

第3题，八大行星按距太阳由近及远排序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，由此可以判断图中各行星序号。第4题，由于金星比地球更靠近太阳，所以其表面温度高于地球。

答案

3.B

4.D 读太阳大气层结构示意图，回答5～6题。

5.图中太阳大气①②③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

6.太阳黑子和耀斑(

) A.都发生在①层

B.分别发生在①层和②层

C.都发生在②层

D.分别发生在②层和③层

解析

第5题，读图可知，太阳大气从里到外依次是光球层、色球层、日冕层。第6题，太阳黑子和耀斑分别发生在光球层和色球层。

答案

5.A

6.B

一、选择题(共11个小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

下图中虚线箭头表示天体的运动方向。读图，回答1～2题。

1.该图共包含几级天体系统(

) A.一级

C.三级

B.二级

D.四级

2.“但愿人长久，千里共婵娟”，若天体1为太阳，则诗中“婵娟”可能是(

) A.天体2

C.天体4

B.天体3 D.天体2或天体4 解析

图中包含以天体1为中心和以天体2为中心的二级天体系统。诗中“婵娟”指明月，若天体1为太阳，天体2、3可以组成地月系，天体3为月球。

答案

1.B

2.B 天文学家们发现在2012年12月21日——冬至日某个时刻，从地球上看过去，太阳的背后正好是银河系中心的方向，这属于一种很特别的天象。据下图回答3～4题。

3.图中没有提到的天体系统是(

) A.地月系

C.银河系

4.图中天体具有的共同特性是(

) A.质量巨大

C.不断运动

B.自行发光

D.都是行星

B.太阳系

D.河外星系

解析

第3题，图示的天体系统最高级别为银河系，地月系属于太阳系，太阳系属于银河系。第4题，太阳质量巨大；地球和太阳都在不断运动中；地球为行星，不能自行发光；太阳就是恒星。

答案

3.D

4.C 5.下列人类活动中，所利用的能源最终不是来自太阳辐射能的是(

)

解析

赛车用的石油和煤球炉中的煤是古代生物固定的太阳能；地热来源于地球内部放射性元素的衰变，不是来自太阳能。

答案

D 下图为太阳能交通信号灯。结合所学知识，完成6～7题。

6.有人连续几天观察到同一信号灯在相同时段的亮度不同，其影响因素可能是(

) A.海拔

C.天气阴晴

B.电网供电

D.交通流量

7.从利用太阳能考虑，该信号灯若设置在下列地区，效果最好的是(

) A.拉萨

C.北京

B.郑州

D.重庆

解析

第6题，信号灯是直接利用的太阳能，太阳能的强弱会影响到信号灯亮度的变化。第7题，四个城市中拉萨位于青藏高原，太阳能资源丰富，被称为日光城。

答案

6.C

7.A 读我国太阳年辐射总量分布图，回答8～9题。

8.与同纬度的长江中下游地区相比，青藏高原太阳能丰富的原因是(

) ①纬度低，太阳高度角大

②天气晴朗干燥，大气透明度好，光照时间长

③地势高，离太阳近，太阳辐射强

④地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小

A.①③

C.②③

B.①④

D.②④

9.图中①、②、③、④地区中，地质历史时期积累生物固定的太阳能最丰富的地区是(

) A.①

C.③

B.②

D.④

解析

第8题，与同纬度的长江中下游地区相比，青藏高原地势高，大气稀薄，晴天多，大气透明度较好，日照时间长，成为我国太阳能最丰富的地区。第9题，煤、石油实际上是地质史上生物遗体经过漫长的地质年代演化而来的，华北地区煤、石油资源丰富。

答案

8.D

9.A 下图是1995～2011年太阳黑子数变化图。读图回答10～11题。

10.太阳活动的重要标志及周期是(

) A.黑子，7年

B.极光，11年

C.黑子和耀斑，7年

D.黑子和耀斑，11年

11.下列观察太阳黑子的天文活动，既不伤害眼睛，又能观测到黑子的是(

) A.用肉眼直接观看太阳

B.在日全食时用肉眼观看太阳

C.在盛有水的脸盆中，倒入较多的浓墨汁，然后用肉眼直接观看盆中的太阳倒影

D.透过一张彩色相片底片用肉眼观看太阳

解析

第10题，太阳活动的重要标志是黑子和耀斑，周期约为11年。第11题，用肉眼直接观看太阳会灼伤眼睛，日全食时用肉眼观看太阳也应该做好防护，盛有水的脸盆中，不要倒入较多的浓墨汁，墨水较少即可，较多就看不清了，也可以透过一张彩色相片底片用肉眼观看太阳。

答案

10.D

11.D 二、非选择题(共3大题，含1道附加题，共56分) 12.下图是“太阳系的局部示意图”。读图回答下列问题。(15分)

(1)写出图中数码代表的行星：①__________；②__________；③__________；④__________；⑤__________。

(2)图中与金星距离最近的行星是(

) A.①

C.③

B.②

D.④

(3)图中有生命存在的星球是________(填数码)，试分析该星球存在生命的主要条件。

解析

解答此题的关键是正确判读小行星带在太阳系中的位置。小行星带分布于火星轨道和木星轨道之间，因此，②为火星，③为木星，则①为地球，④为土星，⑤为金星。金星与地球相邻，地球是离金星最近的行星。太阳系中唯一有生命存在的星球是地球。

答案

(1)地球

火星

木星

土星

金星

(2)A (3)①

具有稳定的太阳光照和安全的宇宙环境；具备适宜的温度、供生物呼吸的大气和液态水等生命活动所需要的条件。

13.读地球所在的不同级别天体系统示意图，完成下列问题。(15分)

(1)写出图中字母代表的天体系统的名称：

A________，B________，C________，D________。

(2)用“∈”表示A、B、C、D代表的天体系统的包含关系：________________。

(3)下列天体系统属于同一层次的是(

) A.地月系和银河系

C.总星系和河外星系

B.银河系和河外星系

D.太阳系和河外星系

解析

A代表的天体系统范围约200亿光年，表明A代表人类目前认识的宇宙范围，即总星系；D代表的天体系统级别最小、最简单。按照所学知识逆向推理：A为总星系，是由银河系和河外星系构成，加上题干信息“地球所在的天体系统”判断B应当代表银河系，C则代表太阳系，D应当是地月系。

答案

(1)总星系

银河系

太阳系

地月系

(2)D∈C∈B∈A

(3)B

14.(附加题)日照时数是指每天从日出到日落之间太阳直接照射到地面上的实际日照时间，以小时为单位。读“我国部分地区年日照时数等值线图(单位：小时)”，完成下列问题。(26分)

(1)成都和昆明的日照时数分别约为多少？

(2)图中A地日照时数为________(取值范围)小时，此地为什么太阳日照时数较

低？

(3)我国西北地区的日照时数比东南部地区________，由此可知，西北地区发展特色瓜果的优越条件是什么？

解析

本题以我国部分地区年日照时数等值线图为切入点，考查读图能力和分析问题的能力。第(1)题，通过阅读年日照时数等值线图，可以判定成都和昆明的日照时数分别约为1 200小时和2 400小时。第(2)题，图中A地的日照时数为1 000～1 200小时，因为该地为盆地地形，水汽不易散发；阴天、雾天较多，日照强度弱，日照时间短，太阳能资源贫乏。第(3)题，我国西北地区的日照时数比东南部地区长，西北地区日照时间长，有利于植物的光合作用，昼夜温差大，有利于瓜果糖分的积累。

答案

(1)1 200小时和2 400小时。

(2)1 000～1 200

盆地地形，水汽不易散发；阴天、雾天较多，日照强度弱，日照时间短，太阳能资源贫乏。

(3)长

西北地区日照时间长，植物光合作用强，且昼夜温差大，有利于作物糖分的积累。